Luyện tập: Tiến hóa

Giới thiệu bài học

Chào các em, trong chương trình Sinh học lớp 11, chúng ta đã cùng nhau khám phá những nguyên lý cơ bản của Tiến hóa. Đây là một trong những chủ đề quan trọng nhất, giúp chúng ta hiểu được nguồn gốc và sự đa dạng của sinh giới. Bài học hôm nay là Luyện tập: Tiến hóa. Chúng ta sẽ không học khái niệm hoàn toàn mới, mà sẽ ôn tập, củng cố, hệ thống hóa và vận dụng những kiến thức đã học vào các tình huống cụ thể. Mục tiêu của chúng ta là làm cho những lý thuyết tưởng chừng trừu tượng trở nên rõ ràng, dễ hiểu và có tính ứng dụng cao hơn.

Lý thuyết trọng tâm cần ôn tập

1. Các bằng chứng tiến hóa

Có nhiều loại bằng chứng khác nhau chứng minh sinh giới ngày nay có chung nguồn gốc và tiến hóa từ tổ tiên chung.

• Bằng chứng giải phẫu so sánh: Ví dụ như cơ quan tương đồng (cấu trúc cùng nguồn gốc, khác chức năng, ví dụ: xương chi trước của người, mèo, cá voi) và cơ quan tương tự (cấu trúc khác nguồn gốc, cùng chức năng, ví dụ: cánh chim và cánh bướm).
• Bằng chứng tế bào học và sinh học phân tử: Tất cả sinh vật đều được cấu tạo từ tế bào, đều có ADN, ARN, mã di truyền thống nhất. Phân tích trình tự ADN cho thấy hai loài càng gần gũi thì trình tự ADN càng giống nhau.
• Bằng chứng hóa thạch: Hóa thạch là di tích của sinh vật cổ để lại trong lớp đất đá. Chúng cho thấy quá trình thay đổi của sinh vật qua các thời kỳ địa chất.

2. Thuyết tiến hóa của Darwin

Đây là nền tảng của sinh học tiến hóa hiện đại. Nội dung cốt lõi gồm:

• Biến dị: Các cá thể trong cùng một loài có những đặc điểm khác nhau (biến dị cá thể). Những biến dị này có thể di truyền được.
• Chọn lọc tự nhiên: Các cá thể mang biến dị có lợi giúp chúng thích nghi tốt hơn với môi trường sống sẽ có khả năng sống sót và sinh sản cao hơn. Qua nhiều thế hệ, các đặc điểm thích nghi được tích lũy và phổ biến trong quần thể.

3. Các nhân tố tiến hóa

Có nhiều nhân tố làm thay đổi tần số alen và thành phần kiểu gen của quần thể, bao gồm:

1. Đột biến: Tạo ra các alen mới, cung cấp nguồn nguyên liệu sơ cấp cho tiến hóa.
2. Di - nhập gen: Sự di chuyển của các cá thể (và alen của chúng) giữa các quần thể.
3. Chọn lọc tự nhiên: Là nhân tố có hướng, giữ lại các biến dị có lợi, đào thải biến dị có hại.
4. Giao phối không ngẫu nhiên: (tự thụ phấn, giao phối gần) làm giảm tỉ lệ dị hợp tử mà không làm thay đổi tần số alen.
5. Các yếu tố ngẫu nhiên: (thiên tai, dịch bệnh) có thể làm thay đổi tần số alen một cách đột ngột, đặc biệt ở quần thể nhỏ.

Ví dụ minh họa tổng hợp

Hãy xem xét trường hợp loài "Rắn sa mạc". Ban đầu, quần thể có màu sắc đa dạng (đột biến và biến dị tổ hợp). Sau đó, do một trận bão lớn (yếu tố ngẫu nhiên) làm chết phần lớn rắn có màu sáng, chỉ còn sót lại các cá thể màu tối. Sống trong môi trường sa mạc cát nóng (chọn lọc tự nhiên), những con rắn màu tối hấp thụ nhiệt tốt hơn vào ban ngày và khó bị kẻ thù phát hiện hơn trên nền đá tối, nên sống sót và sinh sản mạnh. Dần dần, quần thể chỉ còn rắn màu tối. Nếu có một nhóm rắn từ nơi khác di cư vào mang theo alen màu sáng (di nhập gen), thì quần thể sẽ lại xuất hiện màu sáng trở lại, tạo ra sự cân bằng mới.

Ghi nhớ

• Tiến hóa là quá trình biến đổi của quần thể sinh vật qua nhiều thế hệ dưới tác động của các nhân tố tiến hóa, chủ yếu là chọn lọc tự nhiên.
• Bằng chứng tiến hóa giúp khẳng định sự thống nhất về nguồn gốc của sinh giới.
• Đột biến tạo ra nguyên liệu, chọn lọc tự nhiên định hướng quá trình tiến hóa.
• Mọi đặc điểm thích nghi của sinh vật chỉ có ý nghĩa tương đối so với môi trường sống cụ thể.

Bài tập gợi ý

1. So sánh sự giống và khác nhau giữa thường biến và đột biến. Tại sao thường biến không có ý nghĩa trong tiến hóa?
2. Phân tích tại sao giao phối không ngẫu nhiên không làm thay đổi tần số alen của quần thể nhưng vẫn được coi là một nhân tố tiến hóa?
3. Em hãy lấy một ví dụ cụ thể về sự thích nghi của sinh vật với môi trường sống và giải thích cơ chế hình thành đặc điểm thích nghi đó dưới góc nhìn của thuyết tiến hóa Darwin.
4. Một quần thể thỏ có lông màu trắng (alen lặn) và màu xám (alen trội). Nếu môi trường thay đổi thành đồng cỏ khô màu vàng, thì chọn lọc tự nhiên sẽ tác động như thế nào đến tần số alen quy định màu lông trắng và màu lông xám? Hãy dự đoán xu hướng thay đổi của quần thể.

Chúc các em ôn tập tốt và nắm vững kiến thức về quá trình tiến hóa kỳ diệu của sinh giới!