Bài giảng Sinh học Lớp 12 - Bài 29-30: Quá trình hình thành loài

BÀI 29, 30QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH LOÀI * Hình thành loài là quá trình cải biến thành phần kiểu gen của quần thể theo hướng thích nghi, tạo ra hệ gen mới cách li sinh sản với quần thể gốc.* Các con đường hình thành loài:- Hình thành loài khác khu vực địa lí+ Hình thành loài bằng cách li tập tính và cách li sinh thái+ Hình thành loài bằng lai xa kết hợp với đa bội hóa- Hình thành loài cùng khu vực địa lí:I. Hình thành loài khác khu vực địa lí1. Khái niệm cách li địa líCách li địa lí là những trở ngại về địa lí (núi, sông, biển ) ngăn cản các cá thể của các quần thể giao phối với nhauĐất liềnAABBCBCD2. Cơ chế hình thành loài khác khu vực địa lí2. Cơ chế hình thành loài khác khu vực địa líQuầnthể gốc (A)QT 1QT 2Do trở ngại địa líMT 1MT 2Các nhân tố tiến hóaNòi địa lí 1Nòi địa lí 2Loài 1Loài 2Cách li sinh sảnVÍ DỤ - SỰ HÌNH THÀNH LOÀI BẰNG CON ĐƯỜNG ĐỊA LÝLOÀI CHIM SẺ NGÔ CÓ 3 NÒI - Nòi Châu Âu- Nòi Ấn Độ - Nòi Trung QuốcĐÂY LÀ DẤU HIỆU CHO BIẾT ĐÃ CÓ SỰ CHUYỂN TIẾP TỪ NÒI ĐỊA LÝ SANG LOÀI MỚIKhông có dạng laiCó dạng laiCó dạng lai2. Cơ chế hình thành loài khác khu vực địa lí- Do trở ngại về mặt địa lí- Trong các điều kiện địa lí khác nhau, CLTN tích lũy các biến dị di truyền theo những hướng khác nhau → quần thể ban đầu bị chia cắt thành nhiều quần thể cách li với nhau→ tạo nên sự khác biệt về tần số alen và thành phần KG của quần thểĐến 1 lúc nào đó xuất hiện các trở ngại dẫn đến sự cách li sinh sản→ loài mới hình thành3. Vai trò của cách li địa lí trong quá trình hình thành loài- Góp phần duy trì sự khác biệt về tần số alen và thành phần KG giữa các quần thể- ĐK địa lí là nhân tố tạo điều kiện cho sự phân hoá trong loài , không phải là nguyên nhân trực tiếp gây ra biến đổi trên cơ thể sinh vật→ Từ cách li địa lí , có thể dẫn đến cách li sinh sản 4. Đặc điểm của quá trình hình thành loài bằng con đường địa lí- Hay xảy ra 1 cách chậm chạp qua nhiều dạng trung gian chuyển tiếp - Thường xảy ra với những loài có khả năng phát tán mạnh- Quá trình hình thành loài thường gắn liền với quá trình hình thành quần thể thích nghi.1. Hình thành loài bằng cách li tập tính và cách li sinh thái.a. Hình thành loài bằng cách li tập tính.II. Hình thành loài cùng khu vực địa lí.Ví dụHai loài cá trong một hồ ở Châu PhiTrong điều kiện bình thường, chúng không giao phối với nhauKhi nuôi trong bể được chiếu ánh sáng đơn sắcHai loài cá lại có khả năng giao phối với nhau và sinh ra con cái- Giải thích: 2 loài cá này được tiến hóa từ 1 loài ban đầu - Cơ chế:+ Các cá thể của QT do đột biến → làm thay đổi 1 số đặc điểm liên quan tới tập tính giao phối→ Những cá thể đó có xu hướng giao phối với nhau, tạo nên QT mới cách li với QT gốc+ Dần dần do các nhân tố tiến hóa tác động có thể dẫn đến cách li sinh sản → loài mới1. Hình thành loài bằng cách li tập tính và cách li sinh thái.b. Hình thành loài bằng cách li sinh thái.Ví dụ1 QT côn trùng luôn sống trên loài cây A Phát tánSống trên loài cây BQT côn trùng mới ở loài cây BCách li sinh sảnLoài côn trùng mới (sống trên loài cây B)Cơ chế:- Hai quần thể của cùng 1 loài sống trong 1 khu vực nhưng thuộc 2 ổ sinh thái khác nhau, dần dần các nhân tố tiến hóa tác động làm phân hóa vốn gen của 2 QT, đến 1 lúc nào đó làm xuất hiện cách li sinh sản Loài mới.- Hình thành loài bằng cách li sinh thái thường xảy ra ở TV và 1 số loài ĐV ít di chuyển.2. Hình thành loài bằng cơ chế lai xa và đa bội hóa. Lai xa là lai giữa hai cá thể thuộc hai loài khác nhau tạo ra con lai thường bất thụ.XNgựa(2n = 64)La( 2n = 63)Lừa(2n = 62)( con la không phải là loài mới)2. Hình thành loài bằng cơ chế lai xa và đa bội hóa. Lai xa là lai giữa hai cá thể thuộc hai loài khác nhau tạo ra con lai thường bất thụ.- Có trường hợp: Cơ thể tứ bội (4n) lai với cơ thể lưỡng bội (2n)  cơ thể tam bội  Sinh sản vô tính  QT tam bội là loài mới.Ví dụ loài thằn lằn C. sonorae 2. Hình thành loài bằng cơ chế lai xa và đa bội hóa. Lai xa là lai giữa hai cá thể thuộc hai loài khác nhau tạo ra con lai thường bất thụ.- Có trường hợp:Cơ thể tứ bội (4n) lai với cơ thể lưỡng bội (2n)  cơ thể tam bội  Sinh sản vô tính  QT tam bội là loài mới.- Trường hợp thường gặp:Hình thành loài bằng lai xa kết hợp đa bội hóa Tạo thể song nhị bội có khả năng sinh sản hữu tínhThí nghiệm của KapetrencoVí dụ sự hình thành thể song nhị bội ngoài tự nhiênCỏ châu Âu50 NSTCỏ Mỹ70 NSTxP:G:F1:THỂ SONG NHỊ BỘI:25 NST35 NST60 NST(HỮU THỤ)(Tứ bội hóa)120 NST(Cỏ Spartina của Anh)(BẤT THỤ)xxĐa bội hoáTriticum dicoccumAegilops squarrosaTriticum eastivum (Lúa mì trồng hiện nay)Hệ gen BB với 2n = 14 Hệ gen AABB 4n =28Hệ gen DD với 2n= 14 Hệ gen AABBDD với 6n = 42Loài lúa mì(Triticum monococcum)Lúa mì hoang dại(Aegilops speitordes)Con lai với hệ gen AB với 2n = 14, bất thụHệ gen AA với 2n = 14Con lai với hệ gen ABD với 3n = 21, bất thụĐa bội hoáTại sao lai xa và đa bội hóa nhanh chóng tạo nên loài mới ở thực vật nhưng ít xảy ra ở động vật?