Các nhân tố tiến hóa với trạng thái cân
bằng di truyền của quần thể.
Sinh viên thực hiện: Phạm Thị Hồng An
Nguyễn Thế Dương
Đinh Thị Hương
Nguyễn Thị Kim Liên
Giảng viên hướng dẫn: Nguyễn Thị Hồng Vân
N i dung chínhộ
Ph n I: Các khái ni mầ ệ
TiếnTiến
1. Ti n hóa sinh h cế ọ
Tiến hoá (Evolution) là sự biến đổi có kế thừa trong thời gian dẫn tới sự hoàn thiện trạng thái ban đầu và sự
nảy sinh cái mới.
Tiến hoá của các nguyên tử là tiến hoá vật lý học
Tiến hóa của các phân tử là tiến hoá hoá học
Tiến hóa của các tổ chức sống là tiến hoá sinh học
Sự biến đổi tiến bộ của các phương thức sản xuất là tiến hoá xã hội.
1. Ti n hóa sinh h cế ọ
Tiến hoá sinh học (ến hoá hữu cơ) là sự ến hoá xảy ra trên cơ sở các quá trình tự nhân
đôi, tự đổi mới của các đại phân tử sinh học, sự sinh sản của các cơ thể sống, sự biến đổi
thành phần kiểu
gen của quần
thể, dẫn tới sự biến đổi các loài sinh vật.
2. Đ n v ti n hóa c sơ ị ế ơ ở
Không có sự biệt lập giữa các quần thể không có tính chất đặc thù vốn có của gen trong quần thể và chỉ có tính đặc thù
này mới quy định khả năng tiến hóa một cách độc lập.
Qu n th là đ n v ti n hóa c s ?ầ ể ơ ị ế ơ ở
Khái niệm quần thể: “Quần thể là một cộng đồng cá thể cùng loài, trải qua một thời gian tiến hoá lâu dài đã
cùng chung sống trong một khu vực xác định tạo thành một đơn vị sinh sản nhỏ nhất của loài, có hệ thống di
truyền độc lập, có ổ sinh thái riêng (A
.V. Iablokov, 1986) ”
Hai dấu hiệu cơ bản của quần thể:
Là đơn vị sinh sản của loài
Là 1 đơn vị tồn tại độc lập, có lịch sử phát triển
Qu n th là đ n v ti n hóa c s ?ầ ể ơ ị ế ơ ở
Quần thể là một tổ chức tồn tại khách quan
Cấu trúc tiến hóa độc lập
Đơn vị sinh sản của loài
Tính thống nhất toàn vẹn
Tuy đa hình về kiểu gen và kiểu hình nhưng vẫn đảm bảo tính toàn vẹn về mặt di truyền, tuy cách ly tương đối với
quần thể khác trong loài nhưng vẫn có khả năng trao đổi thông tin di truyền → Quần thể là đơn vị tiến hóa
cơ sở.
3. Tr ng thái cân b ng di truy n ạ ằ ề
trong qu n thầ ể
Giao phối ngẫu nhiên
Đột biến không xảy ra
Giao tử hình thành qua giảm phân với tỷ lệ và khả năng thụ tinh ngang nhau.
Không có chọn lọc tự nhiên, di nhập gen, dòng chảy gen xảy ra.
4. Nhân t ti n hóaố ế
Nhân tố tiến hóa là những lực tác động làm thay đổi cấu trúc di truyền của một quần thể, gây ra
những biến đổi so với cân bằng Hardy – Weinberg
Ph n II: các nhân t ti n hóa v i tr ng thái cân b ng di truy n c a qu n ầ ố ế ớ ạ ằ ề ủ ầ
thể
Trạng thái cân bằng
quần thể
Trạng thái cân bằng
quần thể
Quá trình đột biến
Quá trình đột biến
Chọn lọc tự
nhiên
Chọn lọc tự
nhiên
Giao phối không
ngẫu nhiên
Giao phối không
ngẫu nhiên
Di nhập gen
Di nhập gen
Kích thước quần thể
Giá trị thích ứng của gen phụ thuộc vào điều kiện môi trường.
Giá trị thích ứng của gen phụ thuộc vào tổ hợp gen.
Là sự lan truyền gen từ quần thể nay sang quần thể khác.
Là nhân tố làm thay đổi tần số tương đối các alen và vốn gen của quần thể.
Quá trình đ t bi nộ ế
Quá trình đột biến là một nhân tố tiến hoá cơ bản có vai trò:
Tạo ra nguồn nguyên liệu cơ sở cho quá trình tiến hoá
Làm cho mỗi tính trạng có một phổ biến dị phong phú.
Áp lực của đột biến: làm thay đổi cấu trúc gen, tạo ra nhiều alen mới (các alen khác nhau do thay đổi ở một hay vài
cặp nuclêotit )
Quá trình đột biến Áp lực đb Biến đổi thành phần kiểu gen của quần thể.
Áp lực của quá trình đột biến biểu hiện ở tốc độ biến đổi tần số tương đối của alen đột biến.
Quá trình đ t bi nộ ế
Ở một loài ruồi giấm từ ¼ đến 1/3 số NST đã nghiên cứu có đột biến gây chết
hoặc nửa gây chết. Trong môi trường quen thuộc thể đột biến thường tỏ ra có sức
sống kém hoặc kém thích nghi so với dạng gốc.
Đặt vào điều kiện mới nó có thể tỏ ra thích nghi hơn, có sức sống cao hơn. Ví dụ:
trong môi trường không có DDT thì dạng ruồi mang đột biến kháng DDT sinh
trưởng chậm hơn dạng ruồi bình thường nhưng khi phun DDT thì đột biến này lại
Di nh p genậ
Ví dụ: Ứng dụng di nhập gen để diệt trừ ruồi Callitroga hominivorax đực ở gia súc. Loài ruồi này đẻ trứng trên lưng bò, dê, cừu, ấu
trùng nở ra đục sâu vào trong da để sống, làm hỏng da, gia súc thì gầy đi
Ruồi đực được xử lý bằng tia X trở thành bất dục. Ruồi cái bình thường giao phối với ruồi đực bất dục nên không sinh con được
Khi đem ứng dụng vào thực tế thì trong một mùa, qua từng đợt người ta thả 2 triệu ruồi được xử lý / lần. Bảy tuần sau khi tiến hành thí
nghiệm 100% mẫu trứng thu nhận được đều bất dục
Điều này chứng tỏ đã có sự di nhập của dòng những cá thể ruồi đực bất thụ vào quần thể ruồi bình thường. Chỉ sau 1 vụ đã tiêu diệt
được hết ruồi Callitroga hominivorax ở đảo Curaxao và Florida, đưa lại hiệu quả kinh tế cao
Di nh p genậ
Đối với quần thể người trong thời hiện đại, sự di cư và nhập cư diễn ra trên tất cả các quốc gia. Di nhập gen là nhân tố
quan trọng trong sự tiến hóa vi mô của các quần thể Người trước đây sống biệt lập
. Ví dụ: Ở Mỹ, có sự pha tạp về chủng
tộc do quá trình di nhập gen từ quần thể người da trắng Capca (Caucasian) sang quần thể người da đen Châu Phi (African)
Di nh p genậ
•
Hiện tượng dịch chuyển ngang (Horizontal transfer): là sự di nhập gen giữa các loài có quan
hệ xa. Hiện tượng này thường ít xảy ra
•
Ví dụ: M.Kidwell đã phát hiện ra yếu tố di truyền P được truyền từ Drosophila willistoni
sang Drosophila melanogaster. Hai loài ruồi này có quan hệ xa nhau và không thu được
dạng lai giữa chúng. Tuy nhiên, vùng phân bố của chúng gối nhau. Yếu tố P đã được chuyển
vào D.melanogaster qua một loại mạt ký sinh trên cả 2 loài này. Loài mạt này đục thủng bộ
khung ngoài của ruồi và hút "chất dịch". Các chất bao gồm cả ADN từ 1 loài ruồi có thể
được chuyển vào loài ruồi kia khi mạt hút dịch. Vì yếu tố P di chuyển tích cực trong genome
, khi đã xen vào genome của D.melanogaster thì tiếp sau đó sẽ lan rộng ra khắp loài. Các
dòng ruồi D.melanogaster thí nghiệm bắt được trước những năm 1940 nuôi giữ trong phòng
thí nghiệm không phát hiện có yếu tố P. Tất cả các quần thể tự nhiên ngày nay đều có mang
yếu tố này