Bài 26:
HỌC THUYẾT TIẾN HÓA
TỔNG HỢP HIỆN ĐẠI
I. QUAN NIỆM TIẾN HÓA VÀ NGUỒN
NGUYÊN LIỆU TIẾN HÓA
1. Tiến hóa nhỏ và tiến hóa lớn
2. Nguốn biến dị di truyền của quần thể
II. CÁC NHÂN TỐ TIẾN HÓA
1. Đột biến
2. Di – nhập gen
3. Chọn lọc tự nhiên
4. Các yếu tố ngẫu nhiên
5. Giao phối không ngẫu nhiên
I. Quan niệm tiến hóa và nguồn nguyên liệu tiến hóa
T.Dobzhansky
Ronald Fisher
Haldane
E.Mayr
Cùng nhiều nhà khoa học khác
THUYẾT TIẾN HÓA TỔNG HỢP HIỆN ĐẠI
Được gọi là thuyết tiến hóa tổng hợp vì nó kết hợp cơ
chế tiến hóa bằng CLTN của thuyết tiến hóa Đacuyn
với các thành tựu di truyền học và đặc biệt là di truyền
học quần thể.
1. Tiến hóa lớn và tiến hóa nhỏ
Nội dung
Tiến hóa nhỏ
Định nghĩa
Là quá trình làm Là quá trình làm
biến đổi cấu trúc xuất hiện các đơn
vị phân loại trên
di truyền của
loài
quần thể
Qui mô
Tiến hóa lớn
Nhỏ (quần thể)
Lớn (trên loài)
Thời gian
Ngắn
Hàng triệu năm
Kết quả
Hình thành loài
mới
Tạo các nhóm
phân loại trên
loài
1. Tiến hóa lớn và tiến hóa nhỏ
• Quần thể là đơn vị nhỏ nhất có thể tiến hóa
• Quá trình tiến hóa nhỏ kết thúc khi loài mới
xuất hiện
• Hình thành loài được xem là ranh giới giữa
tiến hóa nhỏ và tiến hóa lớn
Vì sao nói quần thể là đơn vị nhỏ nhất
có thể tiến hóa?
Vì quần thể là đơn vị sinh sản, là dạng tồn
tại của loài trong tự nhiên, được cách li
tương đối với các quần thể khác; có thành
phần kiểu gen đặc trưng và ổn định nhưng
vẫn có khả năng biến đổi do các nhân tố
tiến hóa
2. Nguồn biến dị di truyền của quần thể
• Tiến hóa sẽ không xảy ra nếu quần thể không có
các biến dị di truyền.
• Các nguyên nhân phát sinh biến dị:
Đột biến (biến dị sơ cấp)
Các alen được tổ hợp qua quá trình giao phối tạo nên các
biến dị tổ hợp (biến dị thứ cấp)
Sự di chuyển của các cá thể hoặc các giao tử từ các
quần thể khác vào.
• Phần lớn các quần thể tự nhiên đều có rất nhiều
biến dị di truyền
I. Các nhân tố tiến hóa
• Quần thể sẽ không tiến hóa nếu tần số alen và
thành phần kiểu gen của quần thể được duy trì
không đổi từ thế hệ này sang thế hệ khác
Định nghĩa về nhân tố tiến hóa?
• Các nhân tố làm biến đổi tần số alen và thành
phần kiểu gen của quần thể gọi là các nhân tố
tiến hóa
1. Đột biến
• Đột biến là một loại nhân tố tiến hóa vì nó làm thay
đổi tần số alen và thành phần kiểu gen của quần thể
• Đột biến gen làm thay đổi tần số alen và thành phần
kiểu gen của quần thể rất chậm, coi như không đáng
kể. Tuy nhiên, mỗi cá thể sinh vật có rất nhiều gen
và quần thể lại có nhiều cá thể nên đột biến tạo nên
rất nhiều alen đột biến và là nguồn phát sinh các
biến dị di truyền của quần thể
• Đột biến cung cấp các alen đột biến (biến dị sơ cấp)
và quá trình giao phối tạo nên các biến dị tổ hợp
(biến dị thứ cấp)
Tại sao đột biến gen thường có hại cho cơ
thể sinh vật nhưng đột biến gen vẫn được
coi là nguồn phát sinh các biến dị di truyền
cho CLTN?
Phần nhiều các đột biến gen tồn tại ở trạng thái
dị hợp tử nên nếu gen đột biến lặn cũng không
biểu hiện ra ngay kiểu hình. Qua sinh sản sẽ tạo
ra nhiều biến dị tổ hợp và gen có hại có thể
nằm trong tổ hợp gen mới nên không gây hại
hoặc trong môi trường mới gen đột biến lại
không có hại. Vì vậy, đột biến gen vẫn được
coi là nguồn phát sinh các biến dị di truyền cho
CLTN
Ví dụ về
côn trùng
mang gen
đột biến
thuốc trừ
sâu
2. Di – nhập gen
Di – nhập gen là gì?
• Sự trao đổi các cá thể hoặc các giao tử giữa các
quần thể gọi là di nhập gen (dòng gen)
• Các cá thể nhập cư mang đến những alen mới
làm thay đổi thành phần kiểu gen và tần số alen
của quần thể. Ngược lại, các cá thể di cư cũng
làm thành phần kiểu gen và tần số alen của
quần thể thay đổi
Di – nhập gen
3. Chọn lọc tự nhiên
CLTN là gì?
• CLTN là quá trình phân hóa khả năng sống sót và khả năng sinh
sản của các cá thể với các kiểu gen khác nhau trong quần thể
• CLTN tác động trực tiếp lên kiểu hình và gián tiếp làm biến
đổi tần số kiểu gen, qua đó làm biến đổi tần số alen của quần
thể
• Kết quả: hình thành các quần thể có nhiều cá thể mang các
kiểu gen quy định các đặc điểm thích nghi với môi trường.
• CLTN làm thay đổi tần số alen nhanh hay chậm tùy thuộc vào:
Chọn lọc chống lại alen trội: làm thay đổi tần số alen nhanh
chóng vì gen trội biểu hiện ra kiểu hình ngay cả ở trạng thái
dị hợp tử
Chọn lọc chống lại alen lặn: làm thay đổi tần số alen chậm
alen lặn chỉ bị đào thải ở trạng thái đồng hợp tử.
• CLTN một nhân tố tiến hóa có hướng
4. Các yếu tố ngẫu nhiên
• Sự biến đổi về thành phần kiểu gen và tần số
alen của quần thể gây nên bởi các yếu tố ngẫu
nhiên còn được gọi là sự biến động di truyền
hay phiêu bạt di truyền
• Sự biến đổi một cách ngẫu nhiên về tần số alen
và thành phần kiểu gen thường xảy ra đối với
quần thể có kích thước nhỏ.
• Đặc điểm:
Thay đổi tần số alen không theo một chiều hướng
nhất định
Một alen nào đó dù là có lợi cũng có thể bị loại bỏ
hoàn toàn khỏi quần thể và một alen có hại cũng có
thể trở nên phổ biến trong quần thể
4. Các yếu tố ngẫu nhiên
• Một quần thể đang có kích thước lớn nhưng do
các yếu tố thiên tai hoặc bất kì yếu tố nào làm
giảm kích thước của quần thể một cách đáng
kể thì những cá thể sống sót có thể có vốn gen
khác biệt hẳn với vồn gen của quần thể ban
đầu.
• Tác động của các yếu tố ngẫu nhiên có thể dẫn
đến làm nghéo vốn gen của quần thể, giảm sự
đa dạng di truyền
5. Giao phối không ngẫu nhiên
• Gồm các kiểu: tự thụ phấn, giao phối giữa các cá
thể có cùng huyết thống (giao phối gần) và giao
phối có chọn lọc.
Giao phối có chọn lọc là kiểu giao phối trong đó các
nhóm cá thể có kiểu hình nhất định thích giao phối với
nhau hơn là giao phối với các nhóm cá thể có kiểu hình
khác
• Giao phối không ngẫu nhiên không làm thay đổi tần
số alen của quần thể nhưng lại làm thay đổi thành
phần kiểu gen theo hướng tăng dần tần số kiểu gen
đồng hợp và giảm dần tần số kiểu gen dị hợp
• Kết quả: làm nghèo vốn gen của quần
thể,
Chọn lọc giới tính – một dạng giao phối
không ngẫu nhiên
CỦNG CỐ
1. Đột biến, nhất là đột biến gen được xem là
nguồn nguyên liệu chủ yếu của quá trình tiến hóa
là vì
•
Đột biến gen ít phổ biến hơn, ảnh hưởng đến sức
sống và sinh sản của sinh vật nhiều hơn so với đột
biến NST
•
Giá trị thích nghi của đột biến gen thường thay đổi
khi tổ hợp gen thay đổi
•
Giá trị thích nghi của đột biến gen thường thay đổi
khi điều kiện sống thay đổi
•
Đột biến gen phổ biến hơn, ít ảnh hưởng đến sức
sống và sinh sản của sinh vật hơn so với đột biến
NST
2. Vì sao đột biến gen thường có hại cho cơ thể
sinh vật nhưng vẫn có vai trò quan trọng trong quá
trình tiến hóa?
I.Tần số đột biến gen trong tự nhiên là không đàng kể nên tần số
alen đột biến là có hại rất thấp
II.Gen đột biến có thể có hại trong môi trường này nhưng lại có
thể vô hại trong môi trường khác
III.Gen đột biến có thể có hại trong tổ hợp gen này nhưng lại vô
hại hoặc có lợi trong tổ hợp gen khác
IV.Đột biến gen thường có hại nhưng nó thường tồn tại ở trạng
thái dị hợp tử nên không gây hại
A. I và II B. I và III C. III và IV D. II và III
3. Theo quan niệm hiện đại, điều kiện ngoại
cảnh có vai trò
A. Là nguyên nhân chính làm cho các loài biến
đổi dần dần và liên tục
B. Là nhân tố chính của quá trình chọn lọc tự
nhiên
C. Là nhân tố làm phát sinh các biến dị không di
truyền được
D. Vừa là môi trường của chọn lọc tự nhiên, vừa
cung cấp những điều kiện sống cần thiết, vừa
bao gồm các nhân tố làm phát sinh đột biến
trong quá trình phát triển của sinh vật
4. Học thuyết tiến hóa tổng hợp hiện đại đã
làm sáng tỏ vấn đề nào sau đây?
A. Sự hình thành các đặc điểm thích nghi
B. Nguyên nhân phát sinh biến dị và cơ chế di
truyền các biến dị
C. Vai trò sáng tạo của chon lọc tự nhiên
D. Nguốn gốc chung của các loài
5. Nội dung cơ bản của quá trình tiến hóa nhỏ
theo quan niệm tiến hóa tổng hợp hiện đại là
gì?
A. Quá trình hình thành các quần thể giao phối từ
một quần thể gốc ban đầu
B. Quá trình tích lũy biến dị có lợi, đào thải biến
dị có hại dưới tác dụng của chọn lọc tự nhiên
C. Quá trình biến đổi tần số các alen và thành
phần kiểu gen của quần thể
D. Quá trình tiến hóa ở cấp phân tử