Chuyên đề nguyên nhân chế tiến hóa ThS Lê Hồng Thái CHƯƠNG NGUYÊN NHÂN VÀ CƠ CHẾ TIẾN HÓA A LÍ THUYẾT I THUYẾT TIẾN HÓA CỔ ĐIỂN Học thuyết Đacuyn a Cống hiến Đacuyn * Đưa biến dị cá thể biến dị xác định (phân biệt biến dị di truyền biến dị không di truyền) Biến dị cá thể - Những đặc điểm sai khác cá thể phát sinh trình sinh sản (biến dị cá thể) biến dị di truyền cho đời sau Biến dị xác định - Tác động trực tiếp ngoại cảnh hay tập quán hoạt động động vật gây biến đổi đồng loạt theo hướng xác định tương ứng với điều kiện ngoại cảnh - Biến dị phát sinh theo hướng xác định - Ít có ý nghĩa chọn giống tiến hoá - Biến dị phát sinh vô hướng - Có ý nghĩa lớn cho tiến hóa * Đưa thuyết chọn lọc tự nhiên chọn lọc nhân tạo Vấn đề Tiến hành Đối tượng Nguyên nhân CLTN - Môi trường sống - Các sinh vật tự nhiên - Do điều kiện môi trường sống khác luôn biến đổi Động lực chọn Đấu tranh sinh tồn sinh vật lọc Đào thải biến dị bất lợi, tích luỹ Nội dung biến dị có lợi phù hợp với mục tiêu - Sự tồn cá thể quần Kết thể thích nghi với hoàn cảnh sống - Nhân tố quy định chiều hướng, tốc độ biến đổi sinh vật, quy mô rộng lớn lịch sử lâu Vai trò CL dài, tạo phân li tính trạng, dẫn tới hình thành nhiều loài qua nhiều dạng trung gian từ loài ban đầu CLNT - Do người - Các vật nuôi trồng - Do nhu cầu khác người Nhu cầu kinh tế thị hiếu người Đào thải biến dị bất lợi cho người, tích luỹ biến dị có lợi cho người - Hình thành quần thể vật nuôi, trồng phát triển theo hướng có lợi cho người - Nhân tố quy định chiều hướng tốc độ biến đổi giống vật nuôi, trồng - Giải thích giống vật nuôi, trồng thích nghi cao độ với nhu cầu xác định người * Hình thành nên học thuyết Vấn đề Thuyết Đacuyn Các nhân tố tiến hóa - Biến dị, di truyền, CLTN - Sự tích lũy biến dị có lợi, đào thải biến dị có hại tác động Cơ chế tiến hóa chọn lọc tự nhiên - Đào thải biến dị bất lợi, tích luỹ biến dị có lợi tác dụng Hình thành đặc điểm thích CLTN Đào thải mặt chủ yếu Tồn cá thể thích nghi nghi Chuyên đề nguyên nhân chế tiến hóa ThS Lê Hồng Thái - Loài hình thành qua nhiều dạng trung gian tác dụng Hình thành loài CLTN theo đường phân ly tính trạng từ nguồn gốc chung - Ngày đa dạng Chiều hướng tiến hóa - Tổ chức ngày cao - Thích nghi ngày hợp lý * Nêu lên nguồn gốc loài * Giải thích thích nghi sinh vật đa dạng sinh giới b Hạn chế + Chưa nêu nguyên nhân phát sinh biến dị chế di truyền biến dị + Chưa nêu vai trò chế cách li trình hình thành loài III HỌC THUYẾT TIẾN HÓA TỔNG HỢP a Cống hiến * Đưa quan niệm tiến hóa: Vấn đề phân biệt Nội dung Quy mô, thời gian Phương nghiên cứu pháp Tiến hóa nhỏ Là trình biến đổi tần số alen thành phần kiểu gen quần thể gốc đưa đến hình thành loài Phạm vi phân bố tương đối hẹp, thời gian lịch sử tương đối ngắn Có thể nghiên cứu thực nghiệm Tiến hóa lớn Là trình hình thành đơn vị loài như: chi, họ, bộ, lớp, ngành Quy mô lớn, thời gian địa chất dài Thường nghiên cứu gián tiếp qua chứng tiến hoá * Đơn vị tiến hóa sở quần thể * Phát nhân tố tiến hóa vai trò chúng tiến hóa sinh giới: Đột biến - Đột biến nguồn nguyên liệu sơ cấp cho trình tiến hóa qua đột biến gen làm phát sinh nhiều alen mới, qua giao phối tạo nhiều kiểu gen khác làm phát sinh biến dị tổ hợp nguồn nguyên liệu thứ cấp cho tiến hóa - Đột biến gen nguồn nguyên liệu chủ yếu cho trình tiến so với đột biến NST đột biến gen ảnh hưởng đến sức sống - Tần số đột biến gen nhỏ khoảng 10-6 đến 10-4 - Đột biến làm thay đổi tần số alen sẵn có làm phát sinh alen làm cho vốn gen quần thể thêm đa dạng phong phú Di nhập gen - Là phát tán gen từ quần thể sang quần thể khác (nhập cư, giao phối cá thể vùng đệm hai quần thể) - Vai trò: làm thay đổi tần số tần số alen, làm cho vốn gen quần thêm phong phú Giao phối không ngẫu nhiên - Giao phối không ngẫu nhiên làm tăng tỉ lệ kiểu gen đồng hợp làm giảm tỉ lệ kiểu gen dị hợp - Phân hóa thành dòng khác quần thể - Nhưng tần số tương đối alen không thay đổi Chuyên đề nguyên nhân chế tiến hóa ThS Lê Hồng Thái - Giao phối ngẫu nhiên không ngẫu nhiên không nhân tố tiến hóa nhờ tạo biến dị tổ hợp làm sinh vật đa dạng phong phú nguồn nguyên liệu thứ cấp cho tiến hóa CLTN - Mặt chủ yếu CLTN phân hóa khả sinh sản kiểu gen khác quần thể - CLTN tác động trực tiếp lên kiểu hình, qua gián tiếp làm biến đổi tần số alen tần số kiểu gen quần thể - Dưới tác động CLTN tần số alen có lợi tần số KG có lợi quần thể tăng lên quần thể CLTN làm cho tần số alen, tần số KG quần thể biến đổi theo hướng xác định + CL cá thể: đảm bảo sống sót sinh sản cá thể có nhiều đặc điểm có lợi + CL quần thể: tạo nên vốn gen giúp cho quần thể thích nghi với môi trường - Vai trò: Định hướng tiến hoá, quy định chiều hướng nhịp điệu biến đổi tần số tương đối alen(tùy thuộc vào chọn lọc chống alen trội hay alen lặn) quần thể Các yếu tố ngẫu nhiên - Tần số tương đối alen quần thể thay đổi đột ngột yếu tố ngẫu nhiên (biến động di truyền, phiêu bạt di truyền) - Vai trò + Biến động di truyền đào thải alen có lợi có hại quần thể + Làm biến đổi mạnh mẽ quần thể có kích thước nhỏ * Hoàn thiện phát triển quan niệm Đacuyn CLTN Vấn đề phân biệt Quan niệm Đacuyn Quan niệm đại - Biến đổi cá thể ảnh hưởng Đột biến biến dị tổ hợp (thường biến điều kiện sống tập quán hoạt có ý nghĩa gián tiếp) Nguyên liệu động CLTN - Chủ yếu biến dị cá thể qua trình sinh sản Cá thể - Cá thể Đơn vị tác động - Ở loài giao phối, quần thể đơn vị CLTN Thực chất tác dụng Phân hóa khả sống sót Phân hóa khả sống sót sinh sản CLTN cá thể loài cá thể quần thể Sự sống sót cá thể thích Sự phát triển sinh sản ưu Kết CLTN nghi kiểu gen thích nghi Hình thành nên quần thể thích nghi Là nhân tố tiến hóa nhất, xác Nhân tố định hướng tiến hóa, quy định chiều hướng tốc độ biến định chiều hướng nhịp điệu thay đổi tần Vai trò CLTN sinh vật tự nhiên số tương đối alen, tần số kiểu gen, tạo tổ hợp alen đảm bảo thích nghi với môi trường * Hoàn chỉnh quan niệm trình hình thành đặc điểm thích nghi cho rằng: + Chịu chi phối nhân tố chủ yếu: trình đột biến, trình giao phối CLTN • Vai trò trình đột biến cung cấp nguyên liệu ban đầu cho chọn lọc • Vai trò giao phối phát tán đột biến có lợi, tạo tổ hợp gen thích nghi Chuyên đề nguyên nhân chế tiến hóa ThS Lê Hồng Thái • Vai trò trình CLTN làm tăng tần số đột biến có lợi hay tổ hợp gen thích nghi * Hoàn chỉnh quan niệm loài chế hình thành loài : + Các tiêu chuẩn phân biệt hai loài thân thuộc • Tiêu chuẩn hình thái: hai loài khác có gián đoạn hình thái, áp dụng cho động vật, thực vật • Tiêu chuẩn địa lí-sinh thái: có khu phân bố riêng biệt trung thích nghi sinh thái khác nhau, áp dụng cho động vật thực vật • Tiêu chuẩn sinh lí-sinh hóa: áp dụng chủ yếu cho vi khuẩn • Tiêu chuẩn cách li sinh sản + Nêu vai trò dạng cách li đặc biệt CLSS CLĐL trình hình thành loài mới: • Vai trò cách li địa lí trình hình thành loài mới: Là trở ngại mặt địa lí, ngăn cản cá thể quần thể gặp gỡ giao phối với nhau, trì khác biệt tần số alen thành phần kiểu gen quần thể nhân tố tiến hóa gây • Vai trò cách sinh sản trình hình thành loài mới: cách li sinh sản trở ngại thể sinh vật ngăn cản cá thể giao phối với ngăn cản tạo lai hữu thụ Cách li sinh sản bao gồm cách li trước hợp tử cách li sau hợp tử + Cơ chế hình thành loài: • Hình thành loài trình cải biến cấu trúc di truyền QT theo hướng thích nghi, tạo hệ gen cách li sinh sản với quần thể gốc • Các phương thức hình thành loài mới: Hình thành loài khác khu vực địa lí (hình thành loài cách li địa lí); Hình thành loài khu vực địa lí (hình thành loài cách li sinh thái, hình thành loài cách li tập tính, hình thành loài chế lai xa đa bội hóA • Hình thành loài thường gắn liền với trình hình thành quần thể thích nghi ... Phân hóa thành dòng khác quần thể - Nhưng tần số tương đối alen không thay đổi Chuyên đề nguyên nhân chế tiến hóa ThS Lê Hồng Thái - Giao phối ngẫu nhiên không ngẫu nhiên không nhân tố tiến hóa. .. hoá * Đơn vị tiến hóa sở quần thể * Phát nhân tố tiến hóa vai trò chúng tiến hóa sinh giới: Đột biến - Đột biến nguồn nguyên liệu sơ cấp cho trình tiến hóa qua đột biến gen làm phát sinh nhiều... vai trò chế cách li trình hình thành loài III HỌC THUYẾT TIẾN HÓA TỔNG HỢP a Cống hiến * Đưa quan niệm tiến hóa: Vấn đề phân biệt Nội dung Quy mô, thời gian Phương nghiên cứu pháp Tiến hóa nhỏ