Lý thuyết tiến hóa – Sinh học 12

791
Lý thuyết tiến hóa sinh học 12
Lý thuyết tiến hóa sinh học 12
5/5 - (1 bình chọn)

Chương tiến hóa sinh học 12 là chuyên đề trọng tâm được rất nhiều thầy cô tập trung ôn cho học sinh trong quá trình ôn thi môn Sinh tốt nghiệp THPT Quốc Gia. Để các bạn học sinh có thể dễ dàng nắm được kiến thức phần này, luyenthidgnl xin được tổng hợp toàn bộ kiến thức về chuyên đề này để các bạn có thể nắm được.

LÝ THUYẾT TIẾN HÓA SINH HỌC 12

I. Các bằng chứng tiến hóa

Bằng chứng tiến hoá giúp các nhà khoa học có thể xác định mối quan hệ họ hàng giữa các loài, trong quá trình phát triển, sinh sống cũng như là tiến hóa.

Bằng chứng tiến hóa bao gồm có:

  • Bằng chứng trực tiếp
  • Bằng chứng gián tiếp

Bằng chứng tiến hóa được phân loại cụ thể như sau:

Bằng chứng tiến hóa

A.  Bằng chứng tiến hóa trực tiếp

Bằng chứng trực tiếp dễ thấy nhất chính là các loại hóa thạch
Hóa thạch được hiểu là các di tích của các loài sinh vật đã từng sinh sống trong các thời đại nhất định và còn lưu lại trong các lớp đất đá của vỏ Trái Đất.

Ý nghĩa của hóa thạch:
+ Hóa thạch có thể giúp các nhà khoa học có thể tìm hiểu về lịch sử hình thành, phát triển và cả giai đoạn diệt vong của sinh vật
+ Nhờ phương pháp đo độ phân rã của các nguyên tố phóng xạ, ta xác định được tuổi của hóa thạch cũng như tuổi của đất đá chưa loại hóa thạch đó
+ Sự xuất hiện của hóa thạch cũng cung cấp tài liệu để nghiên cứu lịch sử vỏ trái đất
+ Thông qua phương pháp địa tầng học ta có thể xác định tuổi của đất từ đó cũng xác định được tuổi của hóa thạch.

B. Bằng chứng tiến hóa gián tiếp

1. Giải phẫu so sánh

Bằng chứng giải phẫu so sánh dựa trên sự tương đồng về các đặc điểm giải phẫu giữa các loài.

Càng có sự giống nhau về cấu tạo giải phẫu thì các loài đó càng có quan hệ họ hàng gần nhau.

Một số loại bằng chứng giải phẫu so sánh :

Cơ quan t­ương đồng là những cơ quan  nằm ở những vị trí giống nhau trên cơ thể, có cùng cách phát triển nên có nét tương đồng nhau

Cơ quan tương ứng

Cơ quan thoái hoá là các cơ quan phát triển một cách không đầy đủ trên cơ thể trưởng thành. Các cơ quan này bị thay đổi do những thay đổi của môi trường sống kiến chúng mất dần chức năng và bị tiêu giảm.

Cơ quan thoái hóa

Cơ quan t­ương tự là những cơ quan mặc dù khác nhau về cấu trúc nhưng lại có cùng chức năng.

Cơ quan t­ương tự là bằng chứng cho sự tiến hoá đồng quy.

Cơ quan tương tự

2. Phân biệt cơ quan tương tự và cơ quan tương đồng

Cơ quan tương đồng

Cơ quan tương tự

Cơ quan tương đồng (cơ quan có cùng nguồn) là những cơ quan nằm tại vị trí tương ứng trên cơ thể ở các loài khác nhau, giống nhau về nguồn gốc trong quá trình phát triển phôi dẫn tới có cấu tạo khác nhau

Cơ quan tương đồng bằng chứng sự tiến hóa phân li.

Cơ quan tương tự (cơ quan có cùng chức năng) là những cơ quan có nguồn gốc khác nhau nhưng lại có chức năng giống nhau nên có hình thái tương tự.

Cơ quan tương tự là bằng chứng cho sự tiến hóa đồng quy.

C.  Bằng chứng phôi sinh học :

Sự giống nhau trong phát triển phôi của các loài không cùng nhóm phân loại là bằng chứng về nguồn gốc chung của chúng. Các đặc điểm này giống nhau đó càng nhiều và càng kéo dài trong giai đoạn phát triển muộn thì càng chứng tỏ những loại này có quan hệ họ hàng gần nhau.

Bằng chứng phôi sinh học

D. Bằng chứng địa lý sinh học

a) Hệ động thực vật Âu – Á và ở Bắc Mĩ

Hệ thực vật ở Âu – Á và ở Bắc Mĩ về căn bản là tương tụ nhau vì cho đến kỉ Đệ tam, các vùng này vẫn còn liên kết với nhau. Chính vì vậy, hệ đồng vật và thực vật ở các vùng này tương tự nhau.

b) Hệ động thực vật ở Úc

Hệ động thực vật lục địa Úc có tính địa phương cao ví dụ: những loại động vật bậc thấp (thú và nhím mỏ vịt), các loài thú có túi (chuột túi, sóc túi, kanguru), bạch đàn và keo,…

Đặc trưng này có được do lục địa Úc đã tách rời châu Á vào cuối đại Trung sinh và đến kỉ Đệ tam thì tách khỏi Nam Mĩ. Trong những thời điểm này, hệ sinh vật trên lục địa này chưa có nhiều, chính vì vậy, khi các loài sinh vật bắt đầu gia tăng số lượng sinh trưởng thì có những đặc trưng khác biệt hoàn toàn so với các lục địa trên.

c)  Hệ động vật ở đảo lục địa và đảo đại dương

Do các vùng này tác biệt hoàn toàn với các lục địa lớn, chính vì vậy hệ động vật và thực vật phát triển theo hướng riêng biệt và có những đặc trưng khác hẳn so với các lục địa như Âu Á, Bắc Mĩ hay Úc.

Ở các vùng đảo đại dương, những thời điểm đầu chưa có sinh vật, tuy nhiên theo thời gian các loài sinh vật bắt đầu đến đây sinh sống (chủ yếu là các loài có khả năng vượt biển). Dần dần theo thời gian ở tại đây phát triển những loài sinh vật có tính địa phương cao.

E. Bằng chứng tế bào học

Mọi sinh vật trên thế giới đều đ­ược cấu tạo từ tế bào, các tế bào đều đư­ợc tiến hóa từ tế bào trước đó. Đây chính là đơn vị tổ chức cơ bản nhất của cơ thể.

2 loại tế bào là tế bào nhân sơtế bào nhân chuẩn đều có các thành phần cơ bản  : Màng sinh chất, tế bào chất và nhân (hoặc vùng nhân).

Bằng chứng tế bào học

F. Bằng chứng sinh học phân tử

Cơ sở vật chất chủ yếu của sự sống là các địa phân tử : ARN, ADN và protein .

Tất cả các loại vật chất có tính di truyền là ADN ngoại trừ một số loại virut có vật chất di truyền là ARN. ADN đóng vai trò mang thông tin di truyền.

Đối với tất cả các loài càng có quan hệ họ hàng gần gũi thì sự tương đồng giữa các phân tử (protein và ADN) của chúng càng cao và ngược lại.

 

II. So sánh 2 học thuyết tiến hóa Lamac và Dacuyn – Kiến thức tiến hóa sinh học 12

Vấn đề Thuyết tiến hóa Lacmac Thuyết tiến hóa Đacuyn
Nguyên nhân tiến hóa Do điều kiện sống và tập quán thay đổi theo thời gian Do chọn lọc tự nhiên thông qua đặc tính di truyền và biến dị của sinh vật
Cơ chế tiến hóa Là sự di truyền các đặc tính dưới tác động của hoàn cảnh sống và tập quán Là sự tích lũy những biến dị có lợi và đào thải biến dị có hại
Hình thành các đặc điểm thích nghi Loài mới được hình thành qua qua nhiều dạng trung gian và thời gian thích nghi với điều kiện sống Loài mới được hình thành qua nhiều dạng trung gian, qua thời gian chọn lọc tự nhiên
Ưu điểm Chứng minh được tất cả các loài sinh vật (kể cả con người) là một sản phẩm từ quá trình phát triển tự nhiên, từ đơn giản tới phức tạp
Giải thích được các bộ phận trên các loài sinh vật phát triển hay tiêu giảm tùy thuộc vào điều kiện sống
Cho thấy vai trò của chọn lọc tự nhiên, giải thích các vấn đề thích nghi, tiến hóa và nguồn gốc các loài
Là người đầu tiên đưa ra khái niệm biến dị cá thể. Đây là nguyên liệu cho việc tiến hóa.
Xây dựng luận điểm về nguồn gốc thống nhất của cá giống loài.
Điểm chung của 2 thuyết – Cả 2 học thuyết đều chưa phân biệt được biến dị di truyền với biến dị không di truyền được
– Chưa tìm ra được nguyên nhân dẫn tới biến dị và cơ chế di truyền các biến dị
– Chưa cho thấy rõ được tác dụng của ngoại cảnh đến việc tiến hóa

 

III. Phân biệt thuyết tiến hóa hiện đại và tuyết tiến hóa trung tính

A. Học thuyết tiến hóa

1.  Sự ra đời của thuyết tiến hóa tổng hợp 

– Thuyết tiến hóa hiện đại ra đời từ những thập niên 30 đến 50 của thế kỉ XX (với tên gọi là thuyết tiến hóa tổng hợp). Đúng như tên gọi, đây chính là tổng hợp của những lí thuyết trong nhiều lãnh vực khác nhau trong sinh học sinh học như cổ sinh vật học, phân loại học, sinh thái học,… và đặc biệt là lý thuyết di truyền học quần thể. Những đại diện đi đầu trong thuyết tiến hóa tổng hợp có thể kể đên T.Dozhansky, E.Mayr và G.simson.

2. Nhân tố tiến hóa

Biến dị di truyền chính là nguồn cung cấp nguyên liệu cho quá trình tiến hóa. Biến dị di truyền bao gồm: biến dị tổ hợp và đột biến (gồm có đột biến NST và đột biến gen)

– Giao phối ngẫu nhiên: Quá trình này giúp phát tán các biến dị ra quần thể

– Tác động từ chọn lọc tự nhiên: quá trình này tác động trực tiếp tới kiểu hình, góp phần giúp sàng lọc và phát triển các kiểu hình phù hợp với điều kiện tự nhiên và môi trường sống. Từ đó làm thay đổi vốn gen của quần thể

3. Quần thể – đơn vị tiến hóa cơ sở

– Theo Timôphêep Rixôpxki, đơn vị tiến hóa cơ sở phải thỏa mãn được 3 điều kiến sau

+ Mang tính toàn vẹn trong không gian và thời gian.

+ Biến đổi cấu trúc di truyền của thế hệ sau

+ Phải tồn tại thực trong tự nhiên

– Giải thích vì sao quần thể là đơn vị tiến hóa cơ sở:

+ Quần thể là đơn vị sinh sản nhỏ nhất.

+ Quần thể là đơn vị tổ chức tự nhiên.

+ Quần thể là nơi xảy ra quá trình tiến hóa nhỏ.

4. Cơ chế tiến hóa  trong thuyết tiến hóa tổng hợp

 Cơ chế tiến hóa chung

Đột biến tạo nguyên liệu sơ cấp => CLTN tác động để tạo ra kiểu hình=>  Lựa chọn các kiểu hình có lợi cần củng cố => Phân hóa biến đổi vốn gen của quần thể ban đầu => Hình thành ra quần thể thích nghi => Sự cách li  sinh sản của các quần thể  =>Hình thành loài mới .

Cơ chế tiến hóa riêng 

  • Quá trình tiến hóa nhỏ
  • Quá trình tiến hóa lớn

Phân biệt tiến hóa nhỏ với tiến hóa lớn

Tiến hóa nhỏ

Tiến hóa lớn

– Đây là biến đổi các thành phần kiểu gen trong quần thể gốc để tạo thành loài mới – Là quá trình hình thành loài mới trên loài như chi, họ, bộ, lớp, ngành.
– Phân bố trên phạm vi hẹp, thời gian diễn ra ngắn – Phân bố trên phạm vi lớn, thời gian diễn ra rất dài.
– Hoàn toàn có thể nghiên cứu thực nghiệm – Thường phải nghiên cứu gián tiếp thông qua các bằng chứng

 

B. Thuyết tiến hóa trung tính

  • Cơ sở nghiên cứu thuyến tiến hóa trung tính

Dựa trên việc phân tích protein cho thấy hầu hết các phân tử protein chủ yếu biến đổi do các đột biến trung tính quy định.

  • Nội dung thuyết tiến hóa :

Các đột biến trung tính không bị sự tác động từ chọn lọc tự nhiên sẽ được củng cố ngẫu nhiên từ đó tạo ra các đặc điểm thích nghi với môi trường sống

=> Thuyết tiến hóa trung tính bổ sung và củng cố cho thuyết tiến hóa tổng hợp

 

III. Phân biệt thuyết tiến hóa tổng hợp và thuyết tiến hóa trung tính – lý thuyết tiến hóa sinh học 12

Vấn đề

Thuyết tiến hóa tổng hợp

Thuyết tiến hóa bằng các đột biến trung tính

1. Nhân tố tiến hóa

– Quá trình đột biến và quá trình giao phối tạo ra nguyên liệu tiến hóa

– Du nhập gen, các yếu tố ngẫu nhiên làm thay đổi tần số alen.

– Quá trình chọn lọc tự nhiên xác định chiều hướng và nhịp độ tiến hóa.

– Quá trình đột biến tạo ra những đột biến trung tính

2. Cơ chế tiến hóa

– Biến đổi cấu trúc di truyền của quần thể dưới áp lực chọn lọc tự nhiên đồng thời dưới sự tác động của cơ chế cách ly mang lại sự hình thành một hệ gen kín, cách li di truyền với hệ gen của quần thể gốc. – Bổ sung một cách ngẫu nhiên đột biến trung tính và không chịu sự tác dụng của chọn lọc tự nhiên.

3. Đóng góp mới

– Làm sáng tỏ cơ chế của tiến hóa nhỏ diễn ra trong lòng quần thể, chú ý nét riêng của tiến hóa lớn. – Đưa ra sự tiến hóa ở cấp phân tử. Giải thích cho sự đa hình cân bằng bên trong quần thể.

 

IV. Sự hình thành đặc điểm thích nghi của sinh vật

A. Khái niệm , phân loại và các nhân tố chi phối 

Khái niệm   

Đặc điểm thích nghi là sự thay đổi về hình dáng, kích thước, đặc điểm cơ thể để phù hợp với môi trường sống, môi trường tự nhiên xung quanh sinh vật

Có 2 loại đặc điểm thích nghi gồm có:

  • Đặc điểm thích nghi kiểu hình
  • Đặc điểm thích nghi kiểu gen

Vai trò của các yếu tố tạo nên đặc điểm thích nghi

Theo quan niệm hiện đại, mỗi đặc điểm thích nghi (thích nghi kiểu gen) là kết quả của một thời gian nhất định và chịu sự chi phối của 3 nhân tố chủ yếu:

  • Quá trình đột biến: tạo alen mới, từ đó tạo kiểu hình mới và là nguyên liệu cho quá trình chọn lọc tự nhiên
  • Quá trình giao phối: Góp phần giúp phát tán và góp phần tạo đa dạng các loại đột biến
  • Quá trình chọn lọc tự nhiên: Mang tính sàng lọc, giữ lại kiểu hình tốt và loại bỏ những kiểu hình xấu.

B. Cơ chế di truyền trong quá trình đặc điểm thích nghi .

Cơ chế để hình thành các đặc điểm thích nghi của loài theo thuyết tiến hóa hiện đại

Trong quần thể ban đầu có các đột biến nên tạo ra nhiều loại biến dị tổ hợp khác nhau trong quần thể. Chính điều này dẫn tới sự xuất hiện nhiều loại kiểu hình (có những kiểu hình chiếm số lượng lớn và cũng có kiểu hình chiếm số lượng ít hơn). Điều này dẫn tới sự phân hóa kiểu hình. Sau đó, chọn lọc tự nhiên sẽ giữ lại những kiểu hình tốt và loại bỏ những kiểu hình xấu.

C. Các đặc điểm thích nghi chỉ hợp lí tương đối

Mỗi lại đặc điểm thích nghi đều là sản phẩm của chọn lọc tự nhiên trong một hoàn cảnh cụ thể chính vì vậy nó chỉ ý nghĩa với từng ngữ cảnh nhất định. Khi môi trường sống hay hoàn cảnh thay đổi có thể làm thay đổi từ kiểu hình tốt thành kiểu hình bất lợi hoặc ngược lại.

Ngay trong trường hợp hoàn cảnh sống pử trạng thái ổn định thì các biến dị tổ hợp hoặc đột biến vẫn sản sinh và chọn lọc tự nhiên vẫn liên tục tác động tới kiểu hình. Chính vì vậy, trong suốt quá trình lịch sử, các loài sinh vật sau đều có những đặc điểm phù hợp và thích nghi với môi trường sống hơn so với các sinh vật trước.

D. Đa hình cân bằng

Đa hình cân bằng là trạng thái một số loại kiểu hình ở trạng thái cân bằng ổn định trong quần thể và không một dạng nào có ưu thế trội hơn hẳn hay thay thế hoàn toàn các kiểu hình khác.

Trong sự đa hình cân bằng, không có sự thay thế hoàn toàn một alen này bằng một alen khác mà là sự ưu tiên duy trì các thể dị hợp về một gen hoặc một nhóm gen. Các thể dị hợp thường tỏ ra có ưu thế so với thể đồng hợp tương ứng về sức sống, khả năng sinh sản, khả năng phản ứng thích nghi trước ngoại cảnh.

Theo quan niệm hiện đại, quần thể giao phối là đa hình ở cả kiểu gen lẫn kiểu hình. Khi quá trình đột biến và quá trình giao phối diễn ra song song sẽ làm cho các cá thể trong quần thể không có sự đồng nhất về kiểu gen kiểu hình. Điều này sẽ mang giúp nâng cao trong việc phát triển kiểu hình phù hợp với hoàn cảnh cũng như là nguyên liệu cho việc chọn lọc tự nhiên.

Nếu trong quần thể không có vốn gen đa hình khi hoàn cảnh hoặc điều kiện sống thay đổi, sinh vật sẽ không có khả năng thích nghi và có dẫn đến chết hàng loạt

 

Sơ đồ tư duy phần tiến hóa sinh học 12

Sơ đồ tư duy di truyền sinh học 12

Trên đây là toàn bộ nội dung các bạn cần nắm được về lý thuyết tiến hóa sinh học 12, Hy vọng bài viết sẽ cung cấp cho các bạn những kiến thức hữu ích trong quá trình ôn thi môn Sinh tốt nghiệp THPT sắp tới.

 

Các bạn có thể tham khảo thêm các bài viết liên quan:

Tính Quy luật của hiện tượng di truyền sinh học 12
Di truyền học quần thể – Sinh học 12
Kiến thức di truyền học người