BÀI 47. CƠ CHẾ TIẾN HÓA

Mở đầu: Thế giới sinh vật trên Trái Đất rất đa dạng và phong phú, đồng thời mỗi sinh vật lại thích nghi hợp lí với đời sống của nó. Đây là kết quả của quá trình tiến hóa lâu dài, mất hàng triệu năm, trải qua hàng trăm ngàn thế hệ sinh sản. Vậy cơ chế tiến hóa để hình thành thế giới sinh vật ngày nay như thế nào?

Giải rút gọn:

Các biến thể có lợi trong một môi trường cụ thể được chọn lọc và truyền lại trong quần thể qua các thế hệ. Điều này tạo ra sự đa dạng sinh học và khả năng thích nghi của các loài với điều kiện môi trường biến đổi.

1. QUAN ĐIỂM CỦA LAMARCK VỀ CƠ CHẾ TIẾN HÓA 

Câu 1: Quan sát Hình 47.1, đọc thông tin trong bài và cho biết theo quan điểm của Lamarck, yếu tố chính giúp thế hệ con cháu của loài hươu cao cổ có cổ cao là gì.

Giải rút gọn:

Yếu tố chính đó là việc sử dụng liên tục cơ bắp cổ để kéo cao các cành cây để kiếm thức ăn. 

Câu 2: Điểm nào chưa đúng trong quan điểm của Lamarck khi giải thích về sự hình thành đặc điểm thích nghi của hươu cao cổ?

Giải rút gọn:

Điểm chưa chính xác đó là việc ông tin rằng các cá thể có thể tích lũy các đặc điểm thích nghi trong cuộc đời của mình thông qua việc sử dụng cơ bắp hoặc bị mất chúng nếu không sử dụng. Điểm này đã bị bác bỏ bởi các nghiên cứu di truyền học hiện đại, chỉ ra rằng các đặc điểm thích nghi không được truyền lại qua cơ chế kế thừa của Lamarck mà thay vào đó được định rõ bởi di truyền gen.

2. QUAN ĐIỂM CỦA DARWIN VỀ CƠ CHẾ TIẾN HÓA

Câu 3: Quan sát Hình 47.2 và đọc thông tin trong bài, hãy cho biết:

a) Yếu tố nào tác động đến sự hình thành nhiều hình dạng mỏ khác nhau của chim?

b) Cơ chế nào giúp hình thành nhiều loài chim sẻ khác nhau từ một tổ tiên chung?

Giải rút gọn:

a) Yếu tố tác động đến sự hình thành nhiều hình dạng mỏ khác nhau của chim là môi trường sống và thói quen ăn uống của chúng. 

b) Cơ chế giúp hình thành nhiều loài chim sẻ khác nhau từ một tổ tiên chung là tiến hóa qua quá trình tự nhiên chọn lọc tự nhiên.

Câu 4: Trình bày quan điểm của Darwin về nguồn gốc các loài

Giải rút gọn:

Theo Charles Darwin, các loài không được tạo ra hoàn hảo từ ban đầu, mà chúng dần dần tiến hóa thông qua quá trình chọn lọc tự nhiên. Ông lưu ý rằng tồn tại sự biến đổi di truyền trong các loài, và chỉ những cá thể có ưu thế sinh tồn và thích ứng tốt với môi trường sống mới có thể sinh sản và truyền đạt đặc điểm di truyền của mình. Thông qua quá trình chọn lọc tự nhiên này, các loài tiến hóa để phản ứng với yêu cầu của môi trường sống, tạo ra sự đa dạng sinh học và sự phát triển của các loài mới.

Luyện tập: Hãy giải thích sự hình thành màu xanh cơ thể của sâu ăn lá theo quan điểm của Darwin

Giải rút gọn:

- Một số sâu có thể có biến thể gen dẫn đến màu xanh trên cơ thể, trong khi những cá thể khác có thể có màu sắc hoặc hoa văn khác nhau.

- Trong môi trường có nhiều lá xanh, những cá thể có màu xanh trên cơ thể sẽ có lợi thế trong việc sống sót. Lợi thế này phát sinh vì màu xanh giúp chúng hòa mình vào với các lá, làm cho chúng ít bị nhìn thấy hơn đối với kẻ săn mồi như chim hoặc côn trùng. Do đó, sâu xanh có khả năng sống sót và sinh sản cao hơn, truyền gen màu xanh cho con chúng.

- Theo thời gian, thông qua quá trình lựa chọn tự nhiên, tần suất của đặc điểm màu xanh tăng lên trong quần thể khi có nhiều cá thể có đặc điểm này sống sót và sinh sản. 

3. THUYẾT TIẾN HÓA TỔNG HỢP HIỆN ĐẠI

Câu 5: Quan sát Hình 47.3 và đọc thông tin trong bài, em hãy cho biết cơ chế tạo ra sự đa dạng về kiểu hình ở loài bọ rùa

Giải rút gọn:

Cơ chế: Mỗi kiểu hình đặc trưng của bọ rùa phụ thuộc vào việc biểu hiện các gen khác nhau trong quá trình phát triển của chúng. Sự kết hợp và biểu hiện của các gen này tạo nên sự đa dạng về hình dáng và màu sắc trong quần thể bọ rùa. Điều này giúp cho loài bọ rùa thích nghi với môi trường sống khác nhau và tồn tại trên một phạm vi rộng lớn.

Luyện tập: Hãy nêu vai trò của biến dị di truyền đối với quá trình tiến hóa

Giải rút gọn:

Thông qua biến dị này, các tổ hợp gen mới có thể xuất hiện, tạo ra sự đa dạng gene trong quần thể. Những biến dị này có thể làm thay đổi các đặc tính của cá thể, cung cấp cho chúng sự thích ứng với môi trường mới hoặc các áp lực tiến hóa khác. Các biến dị di truyền có thể được lựa chọn và truyền lại qua thế hệ, tạo ra sự biến đổi và phát triển của các loài theo thời gian. 

Câu 6: Các nhân tố tiến hóa gồm: đột biến, di – nhập gene, yếu tố ngẫu nhiên và chọn lọc tự nhiên tác động làm thay đổi thành phần nào của quần thể?

Giải rút gọn:

Các nhân tố tiến hóa làm thay đổi thành phần di truyền của quần thể.

Luyện tập: Hãy lấy các ví dụ về sự di cư ở một số loài động vật. Theo em, hiện tượng phát tán hạt phấn của thực vật có phải lại hiện tượng di nhập gene không?

Giải rút gọn:

- Ví dụ, một số loài chim như sếu, đà điểu và cú di cư hàng năm để tìm kiếm thức ăn và môi trường sống phù hợp. Loài cá hồi cũng di cư từ biển đại dương vào sông để đẻ trứng, sau đó trở lại biển.

- Khi hạt phấn được thụ phấn trên một cây, nó mang theo gene của cây cha mẹ và truyền nó cho cây mới phát triển từ hạt phấn đó nên có thể nói, việc phát tán hạt phấn là một loại di nhập gene tự nhiên.

Câu 7: Sự hình thành các nhóm phân loại trên loài được tiến hóa chủ yếu theo hướng nào? Cho ví dụ

Giải rút gọn:

- Sự hình thành các nhóm phân loại trong loài được tiến hóa chủ yếu theo hướng phản ánh sự tương tự di truyền giữa các cá thể. 

- Ví dụ, trong loài chim, các loài có cấu trúc xương, hình dạng mỏ và màu lông tương tự thường được phân loại vào cùng một nhóm, chẳng hạn như nhóm "chim sẻ" hoặc "chim bồ câu". 

Vận dụng: Vận dụng thuyết tiến hóa hiện đại để giải thích hiện tượng kháng thuốc ở vi khuẩn. Hãy phân tích các hạn chế của Darwin khi giải thích hiện tượng kháng thuốc này

Giải rút gọn:

- Theo Thuyết Tiến hóa Hiện đại, vi khuẩn có khả năng thích ứng và tiến hóa theo thời gian để chống lại hiệu quả của các loại thuốc trừ sâu. Quá trình này xảy ra thông qua một loạt các cơ chế tiến hóa như đột biến di truyền và chọn lọc tự nhiên. Vi khuẩn có tỷ lệ đột biến di truyền khác nhau, và trong môi trường có thuốc trừ sâu, những vi khuẩn có đột biến mang lại khả năng kháng thuốc sẽ có lợi thế sống sót hơn so với những vi khuẩn không có đột biến này. Do đó, vi khuẩn kháng thuốc sẽ tăng dần trong quần thể vi khuẩn.

- Hạn chế của Darwin: chỉ những cá thể có tính năng cụ thể giúp chúng sống sót và mang lại sự sống còn cao nhất trong môi trường đã thay đổi mới có khả năng được chọn lọc và tiếp tục truyền gen. Tuy nhiên, đối với vi khuẩn, quá trình tiến hóa kháng thuốc không phải lúc nào cũng phản ánh như thuyết của Darwin. Nó phụ thuộc vào sự tồn tại của một tỷ lệ nhỏ các vi khuẩn mang tính năng kháng thuốc, không nhất thiết là tỷ lệ cao nhất trong quần thể. Điều này có thể dẫn đến sự mất cân bằng trong môi trường vi khuẩn và sự gia tăng nguy cơ kháng thuốc.