Bài giảng Sinh học Khối 12 - Phần 6: Tiến hóa

60 
30 
15 
45 
TẬP HUẤN SINH HỌC 12 2009 -2010 
Phần 6 :  Tiến hóa 
 CÁC NHÂN TỐ TIẾN HOÁ 
 Ngoài ra, còn một nhân tố tiến hoá tuy không làm thay đổi tần số alen của quần thể nhưng lại làm thay đổi thành phần kiểu gen là giao phối không ngẫu nhiên. 
Phần sáu: TIẾN HÓA 
 Nhân tố tiến hoá là nhân tố làm thay đổi tần số alen và thành phần kiểu gen của quần thể. 
 CÁC NHÂN TỐ TIẾN HOÁ 
 Đột biến gen làm thay đổi tần số alen . 
Tạo nguồn nguyên liệu sơ cấp cho quá trình tiến hoá . 
Đột biến 
 Phần lớn các đột biến gen là có hại vì: 
 Phá vỡ mối quan hệ hài hoà giữa các gen với nhau trong hệ gen va ̀ giữa kiểu gen với môi trường vốn đã được CLTN thiết lập qua nhiều thế hệ . 
 CÁC NHÂN TỐ TIẾN HOÁ 
 Phần lớn đột biến gen là có hại nhưng vẫn có vai trò quan trọng trong quá trình tiến hóa vì: 
Đột biến 
 + Giá trị thích ứng của gen phụ thuộc vào điều kiện môi trường . 
 + Giá trị thích ứng của gen phụ thuộc vào tổ hợp gen. 
 CÁC NHÂN TỐ TIẾN HOÁ 
 Là sư ̣ lan truyền gen tư ̀ quần thê ̉ nay sang quần thê ̉ khác . 
Là nhân tô ́ làm thay đổi tần sô ́ tương đối các alen va ̀ vốn gen của quần thê ̉. 
Di nhập gen 
 Nhân tô ́ di nhập gen còn được gọi là sư ̣ di cư . 
 Tần số alen và tần số kiểu gen của quần thể bị thay đổi nhanh hay chậm tuỳ thuộc vào sự chênh lệch giữa số cá thể vào và ra khỏi quần thể là lớn hay nhỏ . 
 CÁC NHÂN TỐ TIẾN HOÁ 
 + Tự thụ phấn 
+ Giao phối gần ( giao phối cận huyết ) 
+ Giao phối có chọn lọc 
Giao phối không ngẫu nhiên 
 Tần số alen của quần thể không đổi 
 Thành phần kiểu gen thay đổi theo hướng : 
	- Tăng kiểu gen đồng hợp tử . 
	- Giảm kiểu gen dị hợp tử . 
 CÁC NHÂN TỐ TIẾN HOÁ 
  Vai trò của giao phối trong quá trình tiến hoá : 
+ Phát tán đột biến trong quần thể  Tạo nguồn nguyên liệu thứ cấp cho quá trình tiến hoá . 
+ Trung hoà các đột biến có hại , góp phần tạo tô ̉ hợp gen thích nghi 
+ Huy động kho dư ̣ trư ̃ đột biến lặn đa ̃ phát sinh tư ̀ lâu nhưng vẫn tiềm ẩn trong quần thê ̉ 
 CÁC NHÂN TỐ TIẾN HOÁ 
  Chọn lọc tư ̣ nhiên 
+ Mặt chủ yếu của CLTN là sự phân hoá khả năng sinh sản của những kiểu gen khác nhau trong quần thê ̉ 
CLTN không chỉ tác động vào cá thể mà còn phát huy tác dụng ở các cấp độ dưới cá thể (ADN, NST, giao tử ) và trên cá thể ( quần thê ̉, quần xa ̃), trong đó quan trọng nhất là chọn lọc ở cấp độ cá thể và quần thê ̉. 
+ Chọn lọc cá thể và chọn lọc quần thê ̉ diễn ra song song 
 CÁC NHÂN TỐ TIẾN HOÁ 
  Chọn lọc tư ̣ nhiên 
 CLTN tác động trên KH của cá thể qua nhiều thế hệ sẽ dẫn tới hệ quả là chọn lọc KG. 
CLTN không tác động đối với từng gen riêng lẻ mà đối với toàn bộ KG , không chỉ tác động đối với từng cá thể riêng lẻ mà đối với cả quần thê ̉ . 
 Chọn lọc tư ̣ nhiên không chỉ là nhân tố quy định nhịp điệu biến đổi thành phần kiểu gen của quần thê ̉ mà còn là nhân tố định hướng quá trình tiến hoá thông qua các hình thức chọn lọc : chọn lọc ổn định , chọn lọc vận động , chọn lọc phân hóa ( chọn lọc gián đoạn ).. 
 CÁC NHÂN TỐ TIẾN HOÁ 
 Các yếu tố ngẫu nhiên 
 - Có thể làm thay đổi tần số alen của quần thể . 
- Tần số alen của quần thể thay đổi do kích thước quần thể giảm (do bất kỳ yếu tố ngẫu nhiên nào ) được gọi là hiệu ứng thắt cổ chai quần thể . 
 Các cá thể nhập cư mang theo alen vào quần thể : 
Làm phong phú thêm vốn gen của quần thể . 
 Làm thay đổi tần số alen của quần thể . 
 Các tiêu chuẩn phân biệt hai loài thân thuộc 
+ Tiêu chuẩn hình thái .	 
+ Tiêu chuẩn địa lí - sinh thái . 
 + Tiêu chuẩn sinh lí - hoá sinh .	 
+ Tiêu chuẩn cách ly sinh sản . 
 Mỗi tiêu chuẩn chỉ có gia ́ trị tương đối . Tùy mỗi nhóm sinh vật mà vận dụng tiêu chuẩn này hay tiêu chuẩn khác là chu ̉ yếu . 
 Trong nhiều trường hợp , phải phối hợp nhiều tiêu chuẩn mới phân biệt được 2 loài thân thuộc một cách chính xác. 
 CÁC CƠ CHẾ CÁCH LI 
+ Cách li trước hợp tử: Cách li địa lí; Cách li nơi ở; Cách li tập tính; Cách li mùa vụ; Cách li cơ học; Cách li giao tử. 
+ Cách li sau hợp tử: Yếu tố gây chết con lai; Yếu tố làm suy giảm độ hữu thụ của con lai; Yếu tố làm suy thoái con lai. 
 Mặc dù không trình bày các cơ chế cách li như một nhân tố tiến hoá nhưng vẫn đề cập đến các loại cơ chế cách li sinh sản và vai trò của chúng trong quá trình tiến hoá. 
 CÁC CƠ CHẾ CÁCH LI 
 Cách li địa lí chỉ có thể góp phần tạo nên sự cách li sinh sản chứ không được xem là cách li sinh sản . Sự cách li địa lí chỉ tạo điều kiện để các nhân tố tiến hoá khác phân hoá sự khác biệt về vốn gen giữa các quần thể. Sự khác biệt này đến một lúc nào đó có thể làm xuất hiện sự cách li sinh sản hoặc cũng có thể không . 
  Không dùng thuật ngữ cách li di truyền để chỉ sự cách li do sai khác về bộ nhiễm sắc thể vì s ự sai khác về nhiễm sắc thể cũng như bất kì các cơ chế cách li như cách li tập tính, sinh thái vv đều do có sự khác biệt về di truyền. 
 CÁC CƠ CHẾ CÁCH LI 
 Nhấn mạnh đến vai trò của cơ chế cách li trong quá trình tiến hoá hình thành nên các loài mới. Nếu không có các cơ chế cách li thì sẽ không có sự hình thành nên loài mới. 
  Các cơ chế cách li không trực tiếp làm thay đổi tần số alen và thành phần kiểu gen của quần thể mà gián tiếp tạo điều kiện để các nhân tố tiến hoá làm thay đổi tần số alen và thành phần kiểu gen của quần thể. 
The Kingdoms of Life  ( Carl Woese , University of Illinois) 
 Common Ancestor 
	 Bacteria Archaea 	 Eukarya (3 Domains) 	 
 Eubacteria Archaebacteria Protista Plantae Fungi Animalia 
(Ref: Life the Science of Biology, 5th Edition, 1998) 
(Six kingdoms) 
Five kingdoms 
Monera simplest organisms, single-celled 
Cyanobacteria, heterotrophic bacteria, archaea 
Protoctista single and multicelled with nucleus 
Algae, protozoa 
Fungi 
Mold, lichen 
Plantae multicelled photosynthetic plants 
Surf grass, eelgrass, mangrove, marsh grasses 
Animalia multicelled animals 
Simple sponges to complex vertebrates 
Taxonomic classification 
Systemized classification of organisms 
Kingdom 
Phylum 
Class 
Order 
Family 
Genus 
Species 
Fundamental unit 
Population of genetically similar, interbreeding individuals 
Macroevolution 
The evolution of species and larger taxa 
Evolutionary theory must also explain macroevolution 
Speciation is the keystone process in the origination of diversity of higher taxa . 
Galapagos tortoise 
1. Biological species concept 
- Reproductive isolation between species. 
- Individuals within a species can potentially interbreed to produce viable, fertile offspring. 
C&R Fig. 24.2b Diversity within species 
C&R Fig. 24.2a Similar morphology, but hybrids infertile. 
Eastern Meadowlark 
Western Meadowlark 
How are biological species isolated? 
1. Prezygotic barrier: behavioral isolation 
2. Postzygotic barrier: reduced hybrid fertility 
Horse 
Donkey 
Mule 
X 
How are biological species isolated? 
1. Prezygotic barriers – impede mating 
a. Impede coupling of different species 
habitat isolation, behavioral isolation, temporal isolation 
b. Impede fertilization should coupling occur 
mechanical isolation, and gametic isolation 
C&R Fig. 24.5 
How are biological species isolated? 
2. Postzygotic barriers – prevent development 
- reduced hybrid viability 
- reduced hybrid fertility 
- hybrid breakdown 
Fig. 24.5 
Impractical or impossible to assess: 
Fossils 
Asexual species (bacteria, fungi, protists ) 
Many living sexual species (e.g., plants) 
Limitations of the biological species concept 
A - California black oak 
 (Q. kellogii ) 
B - Interior live oak 
 (Q. wislizenii var. frutescens ) 
C - Oracle Oak (Q. x morehus ) 
2. Morphospecies 
Distinguishing physical characteristics. 
Widely applicable – sexual, asexual, fossil species 
Disadvantage: which traits, and how much difference is enough? 
3. Phylogenetic Species 
Smallest monophyletic group in a tree. 
Advantages: 
	- logical 
	- broadly applicable, at least theoretically 
Disadvantage: 
	- data not widely available 
	- more species?