Bài 27: Quá trình hình thành quần thể thích nghi

Bài 27: Quá trình hình thành quần thể thích nghi

I. Khái niệm đặc điểm thích nghi:

Khái niệm đặc điểm thích nghi:  Các đặc điểm giúp sinh vật thích nghi với môi trường làm tăng khả năng sống sót và sinh sản của chúng.
Đặc điểm của quần thể thích nghi:
  • Hoàn thiện khả năng thích nghi của các sinh vật trong quần thể từ thế hệ này sang thế hệ khác.
  • Làm tăng số lượng cá thể có kiểu gen quy định kiểu hình thích nghi trong quần thể từ thế hệ này sang thế hệ khác. Ví dụ: bọ, nhện và bướm biến đổi hình thái cơ thể theo môi trường sống
II. Cơ chế di truyền của quá trình hình thành các đặc điểm thích nghi
1. Cơ sở di truyền của quá trình hình thành quần thể thích nghi
– Các gen quy định những đđ về h.dạng, màu sắc tự vệ… của sâu bọ xuất hiện ngẫu nhiên ở một vài cá thể do kết quả của đột biến và biến dị tổ hợp.
– Nếu các tính trạng do các alen này quy định có lợi cho loài sâu bọ trước môi trường thì số lượng cá thể trong quần thể sẽ tăng nhanh qua các thế hệ nhờ quá trình sinh sản. Thành tế bào làm cho thuốc không thể bám vào thành tế bào được. Gen đột biến này nhanh chóng lan rộng trong quần thể bằng cách truyền từ hế hệ này sang thế hệ khác hoặc từ tế bào này sang tế bào khác
– Quá trình hình thành quần thể thích nghi xảy ra nhanh hay chậm tùy thuộc vào: (1) quá trình phát sinh và tích lũy các gen đột biến ở mỗi loài, (2) tốc độ sinh sản của loài, (3) áp lực CLTN

2. Thí nghiệm chứng minh vai trò của CLTN trong quá trình hình thành quần thể thích nghi
  • Giải thích cơ chế hóa đen của bướm bạch dương
    • Quần thể ban đầu xuất hiện các đột biến bướm trắng và bướm đen
      • Khi môi trường chưa ô nhiễm: Thân cây bạch dương màu trắng, bướm trắng đầu trên thân câu bạch dương ⇒ không bị chim sâu phát hiện, bướm đen đậu trên thân cây thì dễ bị phát hiện ⇒ Số lượng bướm đen trong quần thể giảm, bướm trắng chiếm ưu thế
      • Khi môi trường bị ô nhiễm: Thân cây bạch dương bị khói bụi bám nên hóa đen, bướm trắng đầu trên thân câu bạch dương ⇒ dễ bị chim sâu phát hiện, bướm đen đậu trên thân cây thì khó bị phát hiện ⇒ Số lượng bướm trắng trong quần thể giảm, bướm đen chiếm ưu thế.
    • Giải thích cơ chế kháng thuốc DDT ở vi khuẩn
      • Khả năng kháng thuốc do 4 cặp gen phân li đọc lập với nhau quy định
        • Các alen A, B, C, D không có khả năng kháng thuốc, sinh trưởng nhanh
        • Các alen a, b, c, d có khả năng kháng thuốc, sinh trưởng chậm
      • Trong môi trường chưa có DDT
        • Trong quần thể ban đầu, vi khuẩn xuất hiện nhiều loại biến dị AABBCCDD, aabbccdd, Aabbccdd… trong đó các cá thể có kiểu hình trội AABBCCDD chiếm ưu thế, các cá thể có kiểu hình lặn sinh trưởng phát triển chậm không chiếm ưu thế
      • Trong môi trường có DDT :
        • Khi phun thuốc trừ sâu hay uống thuốc kháng sinh thì dạng bình thường AABBCCDD bị đào thải nhanh, nhưng các thể đột biến nói trên tỏ ra có ưu thế hơn, do đó dần dần chiếm tỷ lệ ngày càng cao. Liều lượng thuốc càng tăng nhanh thì áp lực chọn lọc càng mạnh, các thể đột biến có sức đề kháng cao hơn càng nhanh chóng thay thế các thể đột biến có sức đề kháng kém thua, làm cho các alen trội A, B, D, C ngày càng giảm và các alen lăn a, b, d, c ngày càng tăng.
⇒ Như vậy, khả năng đề kháng liên quan với những đột biến hoặc những tổ hợp đột biến đã phát sinh từ trước.
3.Sự hợp lí tương đối của các đặc điểm thích nghi
  • Mỗi đặc điểm thích nghi là sản phẩm của chọn lọc tự nhiên trong hoàn cảnh nhất định nên chỉ có ý nghĩa trong hoàn cảnh phù hợp. Khi hoàn cảnh thay đổi, một đặc điểm vốn có lợi có thể trở thành bất lợi và bị thay thế bởi đặc điểm thích nghi hơn.
    • Ví dụ: Cá đã thích nghi trong môi trường nước nếu đưa ra khỏi nước thì chết.
  • Ngay trong hoàn cảnh sống ổn định thì các đột biến và biến dị tổ hợp không ngừng phát sinh, CLTN vẫn không ngừng tác động. Vì vậy trong lịch sử tiến hóa, những sinh vật xuất hiện sau mang nhiều đặc điểm hợp lý hơn những sinh vật xuất hiện trước.
Ví dụ: cá có mang thích nghi với môi trường nước nhưng khi lên cạn thì không thể sống được. Bướm trắng có màu trắng thích nghi với rừng bạch dương, nhưng khi môi trường thay đổi, thân bạch dương bị ô nhiễm chuyển sang màu đen thì màu trắng lại trở nên kém thích nghi.