PHẦN 1: LÝ THUYẾT TRỌNG TÂM

I – Quan điểm của Lamarck về cơ chế tiến hoá

Jean Baptiste Lamarck (1744–1829) – nhà tự nhiên học người Pháp, là người đầu tiên đưa ra quan điểm có hệ thống về tiến hoá sinh giới vào năm 1809.

Nội dung quan điểm Lamarck:

• Các loài sinh vật không bất biến, chúng có thể biến đổi từ loài này thành loài khác dưới tác dụng của ngoại cảnh.
• Sinh vật luôn chủ động thích ứng với sự thay đổi chậm chạp của môi trường.
• Sinh vật không ngừng vươn tới tổ chức cơ thể phức tạp hơn → do đó không có loài nào bị đào thải.
• Những biến đổi nhỏ trên cơ thể do tác động của ngoại cảnh được tích luỹ dần qua nhiều thế hệ thành biến đổi lớn, sâu sắc → hình thành loài mới.

Ví dụ (hươu cao cổ theo Lamarck): Hươu có cổ ngắn không ăn được lá cây trên cao → phải vươn cổ → cổ dài dần được tích luỹ qua nhiều thế hệ → hình thành loài hươu cao cổ.

Hạn chế của Lamarck:

• Cho rằng những biến đổi do ngoại cảnh (đặc tính thu được trong đời sống cá thể) đều di truyền được cho đời sau → thực tế: biến đổi do ngoại cảnh (thường biến) không di truyền.
• Cho rằng sinh vật chủ động biến đổi để thích nghi → thực tế: biến dị xuất hiện ngẫu nhiên, không theo ý muốn.
• Cho rằng không có loài nào bị đào thải → thực tế: nhiều loài đã bị tuyệt chủng.

Đóng góp: Lamarck là người đầu tiên thừa nhận sinh giới tiến hoá, nêu cao vai trò của ngoại cảnh.

II – Quan điểm của Darwin về cơ chế tiến hoá

Charles Darwin (1809–1882) – nhà tự nhiên học người Anh, công bố thuyết tiến hoá trong tác phẩm Nguồn gốc các loài (1859).

Nội dung quan điểm Darwin:

• Trong quá trình sinh sản, giữa các cá thể cùng loài phát sinh nhiều biến dị cá thể (những đặc điểm sai khác giữa các cá thể cùng loài).
• Biến dị cá thể là vô hướng (ngẫu nhiên), phát sinh trong quá trình sinh sản.
• Chọn lọc tự nhiên (CLTN) đóng vai trò sàng lọc: biến dị nào giúp sinh vật thích nghi → được tích luỹ và di truyền cho đời sau; biến dị bất lợi → bị đào thải.
• Qua nhiều thế hệ → hình thành các loài sinh vật có khả năng thích nghi cao với môi trường từ một loài ban đầu.

Ví dụ (hươu cao cổ theo Darwin): Trong loài hươu, quá trình sinh sản phát sinh nhiều biến dị về kích thước cổ → hươu có cổ dài ăn được lá trên cao → sống sót và sinh sản → hươu cổ ngắn không ăn được → bị đào thải → qua nhiều thế hệ → hình thành loài hươu có cổ dài.

Hạn chế của Darwin:

• Chưa hiểu rõ nguyên nhân phát sinh biến dị (chưa biết về đột biến gene, đột biến NST).
• Chưa làm rõ cơ chế di truyền của các biến dị (chưa biết về quy luật Mendel, DNA…).

So sánh Lamarck và Darwin:

III – Một số luận điểm của thuyết tiến hoá tổng hợp hiện đại

1. Tiến hoá nhỏ

Tiến hoá nhỏ là quá trình biến đổi tần số allele và tần số kiểu gene của quần thể qua các thế hệ.

Đặc điểm:

• Diễn ra trong phạm vi phân bố tương đối hẹp, thời gian lịch sử tương đối ngắn.
• Có thể nghiên cứu bằng thực nghiệm.
• Quần thể là đơn vị của tiến hoá (không phải cá thể hay loài).

2. Nguồn biến dị di truyền của quần thể

Tiến hoá chỉ diễn ra nếu quần thể có biến dị di truyền làm nguyên liệu cho chọn lọc. Có hai nguồn biến dị di truyền chính:

Ngoài ra, nguồn biến dị còn được bổ sung bởi sự di chuyển của các cá thể hoặc giao tử từ quần thể khác vào (di – nhập gene).

Tại sao đột biến là nguyên liệu chính? Vì đột biến tạo ra allele mới mà quần thể chưa từng có, trong khi biến dị tổ hợp chỉ tổ hợp lại các allele đã có sẵn.

3. Các nhân tố tiến hoá

Các nhân tố tác động vào quần thể gây nên sự biến đổi tần số allele và tần số kiểu gene được gọi là nhân tố tiến hoá, gồm 5 nhân tố:

a) Đột biến

• Làm thay đổi tần số allele và tần số kiểu gene của quần thể.
• Tạo ra allele mới → cung cấp nguyên liệu sơ cấp cho tiến hoá.
• Tốc độ thay đổi tần số allele: rất chậm (tần số đột biến thấp: $10^{-6}$ đến $10^{-4}$).
• Thay đổi theo hướng không xác định (vô hướng).

b) Di – nhập gene

• Khi cá thể từ quần thể này di cư đến quần thể khác và tham gia giao phối → làm thay đổi tần số allele và kiểu gene của quần thể nhận.
• Có thể đưa allele mới vào quần thể.
• Thay đổi theo hướng không xác định.

c) Chọn lọc tự nhiên

• Đào thải cá thể có kiểu hình kém thích nghi, giữ lại cá thể có kiểu hình thích nghi.
• Qua nhiều thế hệ: kiểu hình thích nghi được nhân rộng → thay đổi tần số allele và kiểu gene.
• Là nhân tố cơ bản nhất: thay đổi theo hướng xác định (có hướng), định hướng quá trình tích luỹ biến dị.
• CLTN tác động lên kiểu hình → gián tiếp làm thay đổi tần số allele.

d) Yếu tố ngẫu nhiên (phiêu bạt di truyền)

• Tần số allele và kiểu gene bị thay đổi đột ngột bởi yếu tố ngẫu nhiên (thiên tai, cháy rừng…).
• Tác động mạnh nhất ở quần thể kích thước nhỏ.
• Thay đổi theo hướng không xác định (vô hướng).
• Có thể loại bỏ hoàn toàn một allele (kể cả allele có lợi) ra khỏi quần thể.

e) Giao phối không ngẫu nhiên

• Gồm: tự thụ phấn, giao phối cận huyết, giao phối có chọn lọc.
• Không làm thay đổi tần số allele.
• Có làm thay đổi tần số kiểu gene (tăng đồng hợp, giảm dị hợp).
• Vẫn là nhân tố tiến hoá vì thay đổi cấu trúc di truyền quần thể.

Bảng tổng hợp các nhân tố tiến hoá:

Lưu ý quan trọng:

• Giao phối ngẫu nhiên (ngẫu phối) KHÔNG phải nhân tố tiến hoá – vì không làm thay đổi tần số allele hay tần số kiểu gene.
• Chọn lọc nhân tạo không nằm trong danh sách 5 nhân tố tiến hoá (theo thuyết tiến hoá tổng hợp hiện đại).
• Nhân tố duy nhất tác động có hướng xác định lên tần số allele: chọn lọc tự nhiên.

4. Cơ chế tiến hoá lớn

Tiến hoá lớn là quá trình tiến hoá diễn ra trong không gian địa lí rộng lớn và thời gian lịch sử lâu dài, tạo ra các loài có nhiều đặc điểm khác biệt, có thể xếp vào các đơn vị phân loại trên loài (chi/giống, họ, bộ, lớp, ngành, giới).

Cơ chế: Tiến hoá lớn diễn ra theo con đường phân li của loài ban đầu, dưới tác động chủ yếu của chọn lọc tự nhiên.

Kết luận: Sinh vật đa dạng ngày nay, dù phức tạp hay đơn giản, đều có nguồn gốc chung.

PHẦN 2: PHƯƠNG PHÁP GIẢI CÁC DẠNG BÀI TẬP

Dạng 1: Phân biệt quan điểm Lamarck, Darwin và thuyết tiến hoá hiện đại

Phương pháp: Nắm vững bảng so sánh 3 quan điểm, chú ý các từ khoá đặc trưng.

Ví dụ 1: Các loài sâu ăn lá thường có màu xanh lục lẫn với lá cây. Giải thích theo quan điểm Darwin.

Lời giải:

Theo Darwin:

• Trong quần thể sâu, quá trình sinh sản phát sinh nhiều biến dị cá thể ngẫu nhiên về màu sắc (có con xanh, con nâu, con vàng…).
• Sâu có màu xanh lục lẫn với lá → khó bị chim phát hiện → sống sót và sinh sản nhiều hơn.
• Sâu có màu khác → dễ bị phát hiện → bị đào thải.
• Qua nhiều thế hệ, CLTN tích luỹ biến dị màu xanh → quần thể sâu chủ yếu có màu xanh lục.

Ví dụ 2: Hạn chế nổi bật nhất trong quan điểm của Darwin là gì?

Lời giải:

Darwin chưa hiểu rõ nguyên nhân phát sinh biến dị (chưa biết về đột biến gene, đột biến NST) và cơ chế di truyền của biến dị (chưa biết về DNA, quy luật di truyền Mendel). Vì thời đại Darwin, di truyền học chưa ra đời.

Dạng 2: Xác định nhân tố tiến hoá từ tình huống

Phương pháp: Đọc kỹ mô tả hiện tượng, đối chiếu với đặc điểm của 5 nhân tố tiến hoá:

Ví dụ 1: Một quần thể hươu bị lũ quét làm chết đa số cá thể khoẻ mạnh, số ít sống sót có thành phần kiểu gene khác hẳn quần thể gốc. Đây là tác động của nhân tố nào?

Lời giải:

• Lũ quét là yếu tố ngẫu nhiên (thiên tai), không liên quan đến kiểu hình thích nghi hay kém thích nghi.
• Cá thể khoẻ mạnh vẫn bị chết (không phải do kém thích nghi) → không phải CLTN.
• Tần số allele thay đổi đột ngột, không theo hướng xác định.

→ Đây là tác động của yếu tố ngẫu nhiên (phiêu bạt di truyền).

Ví dụ 2: Hạt phấn của quần thể thực vật A theo gió bay sang quần thể B và thụ phấn cho cây ở quần thể B. Đây là ví dụ về nhân tố tiến hoá nào?

Lời giải:

Hạt phấn (mang giao tử) từ quần thể A → quần thể B → nếu thụ phấn thành công → bổ sung vốn gene mới vào quần thể B → thay đổi tần số allele.

→ Đây là di – nhập gene.

Ví dụ 3: Trong 5 nhân tố tiến hoá, có bao nhiêu nhân tố làm phá vỡ trạng thái cân bằng di truyền của quần thể?

Xét: (1) Yếu tố ngẫu nhiên, (2) Giao phối không ngẫu nhiên, (3) Đột biến, (4) Chọn lọc tự nhiên, (5) Di – nhập gene, (6) Giao phối ngẫu nhiên.

Lời giải:

Cân bằng di truyền (Hardy-Weinberg) bị phá vỡ khi có nhân tố làm thay đổi tần số allele hoặc kiểu gene. Tất cả 5 nhân tố tiến hoá đều phá vỡ cân bằng: (1), (2), (3), (4), (5).

Giao phối ngẫu nhiên (6) không phá vỡ cân bằng – ngược lại, nó là điều kiện duy trì cân bằng.

Đáp án: 5 nhân tố.

SƠ ĐỒ TƯ DUY

1. Quan điểm Lamarck (1809)

• Sinh vật chủ động biến đổi theo ngoại cảnh
• Đặc tính thu được di truyền cho đời sau
• Không có đào thải
• Hạn chế: thường biến không di truyền

2. Quan điểm Darwin (1859)

• Biến dị cá thể: vô hướng, phát sinh trong sinh sản
• CLTN: đào thải bất lợi, giữ lại có lợi
• Qua nhiều thế hệ → thích nghi → loài mới
• Hạn chế: chưa hiểu nguyên nhân biến dị và cơ chế di truyền

3. Thuyết tiến hoá tổng hợp hiện đại

• 3.1. Tiến hoá nhỏ: biến đổi tần số allele trong quần thể, quần thể = đơn vị tiến hoá
• 3.2. Nguồn biến dị: đột biến (sơ cấp) + biến dị tổ hợp (thứ cấp) + di – nhập gene
• 3.3. Năm nhân tố tiến hoá:
  • Đột biến: tạo allele mới, chậm, vô hướng
  • Di – nhập gene: thay đổi vốn gene, vô hướng
  • CLTN: cơ bản nhất, có hướng, định hướng tiến hoá
  • Yếu tố ngẫu nhiên: thay đổi đột ngột, vô hướng, mạnh ở quần thể nhỏ
  • Giao phối không ngẫu nhiên: chỉ thay đổi tần số kiểu gene, không thay đổi tần số allele
• 3.4. Tiến hoá lớn: hình thành đơn vị phân loại trên loài, không gian rộng, thời gian dài

4. Kết luận chung

• Mọi sinh vật đều có nguồn gốc chung
• Sự đa dạng sinh giới do tiến hoá phân li dưới tác động CLTN

SAI LẦM THƯỜNG GẶP

Cô Trần Thị Thanh Thảo

(Người kiểm duyệt, ra đề)

Chức vụ: Trưởng ban biên soạn môn Khoa Học Tự Nhiên THCS

Trình độ: Cử nhân Sư phạm KHTN, Chứng chỉ hạng II, Chứng chỉ Tin học, Ngoại ngữ B1

Kinh nghiệm: 6+ năm kinh nghiệm tại Trường THCS Nguyễn Siêu