Hình Thành Loài Mới Bằng Cách Li Sinh Sản

Hình thành loài mới bằng cách li sinh thái thường gặp ở những đối tượng

Câu 4260 Thông hiểu

Hình thành loài mới bằng cách li sinh thái thường gặp ở những đối tượng

Đáp án đúng: d

Phương pháp giải

Hình thành loài cùng khu vực địa lí --- Xem chi tiết

...

1. Quá trình hình thành loài mới là gì?

Quá trình hình thành loài mới là một quá trình lịch sử, cải biến thành phần kiểu gen của quần thể theo hướng thích nghi, tạo ra kiểu gen mới cách li sinh sản với quần thể gốc.

Quá trình hình thành loài mới diễn ra qua 3 giai đoạn chính:

– Sự hình thành các dạng mới trong loài

– Sự xác lập loài mới

– Sự kiên định loài mới.

2. Các con đường hình thành loài mới

Có3 con đường hình thành loài mới: con đường địa lý, con đường sinhthái, con đường đột biến.

a.Hình thành loài bằng con đường địa lí

- Ví dụ:Loài chim sẻ ngô có khả năng phân bố rộng, đã tạo ra 3 nòi địa lý chính: nòi châu Âu, nòi Trung Quốc, nòi Ấn Độ. Tiếp giáp giữa Châu Âu và Ấn Độ hay giữa Ấn Độ và Trung Quốc có dạng lai tự nhiên

-Nguyên nhân:Khu phân bố bị chia cắt do các vật cản địa lí làm cho các quần thể trong loài bị cách li nhau → tạo ra sự sai khác vốn gen

-Cơ chế hình thành loài mới:Phân hóa tạo ra sự khác biệt vốn gen của các quần thể trong quần thể gốc ban đầu, hạn chế trao đổi vốn gen gây hiện tượng cách li đại lí⇒ cách li sinh sản giũa các cá thể trong quần thể⇒ Hình thành loài mới

-Đặc điểm của từng con đường:

+ Trải qua nhiều dạng trung gian

+Ở khu vực tiếp giáp các dạng trung gian chưa phân hóa loài mới vẫn có khả năng trao đổi vốn gen với nhau.

+Tốc độ hình thành lời mới chậm

+Tác động của yếu tố ngẫu nhiêu làm tăng cường sự phân hóa vốn gen⇒ Tăng sự hình thanh loài mới.

-Đối tượng xảy ra:

+Động vật có năng di chuyển

+Xảy ra ở động vật có khảnăng tán bào tử hạt giống

b.Hình thành loài bằng con đường sinh thái

- Ví dụ:Các loài thực vật sống ở bãi bồi sông Vonga rất ít sai khác về hình thái so với các quần thể tương ứng sống ở phía trong bờ sông này. Tuy nhiên, chúng vẫn khác nhau về đặc tính sinh thái, vì phải thích nghi với mùa lũ nên thực vật ở bãi bồi sông có chu kỳ sinh trưởng muộn hơn, ra hoa kết hạt trước khi lũ về. Do vậy, các nòi sinh thái bãi bồi không giao phấn với các nòi tương ứng ở phía trong bờ sông.

-Nguyên nhân:Trong cùng một vu vực địa lí nhưng bị phân chia thành nhiều ổ sinh thái với các điều kiện khác nhau, từ đó các ổ sinh thái sẽ chọn lọc các các thể của quần thể là khác nhau. Tạo các quần thể có vốn gen phù hợp với từng ổ sinh thái

-Cơ chế hình thành loài mới:Phân hóa vốn gen theo ổ sinh thái⇒ Hình thành nòi sinh thái⇒ cách li (,...)⇒ hình thành loài mới

-Đặc điểm của từng con đường:Tốc độ hình thành loài mới chậm và trải qua nhiều dạng trung gian

-Đối tượng xảy ra:Động vật ít di chuyển, chủ yếu xảy ra ở thực vật

c.Hình thành loài bằng các đột biến lớn

-Ví dụ:Loài bông trồng ở Mĩ có bộ NST 2n = 52, trong đó có 26 NST lớn và 26 NST nhỏ. Được hình thành bằng con đường lai xa và đa bội hóa từ loài bông của châu Âu có bộ NST 2n = 26 gồm toàn NST lớn và loài bông hoang dại ở Mĩ có bộ NST 2n = 26 NST nhỏ.

-Nguyên nhân:Do các tác nhận gây đột biến gây tác động

-Cơ chế hình thành loài mới:Do sự biến đổi vật chất di truyến của loài

-Đặc điểm của từng con đường:

+Gồm (đa bội hóa khác nguồn , đa bội cùng nguồn, tái cấu trúc NST)

+Xảy ra ở thực vật và ít xảy ra ở động vật

-Đối tượng xảy ra:Chỉ xảy ra ở thực vật. Không xảy ra ở động vật

Quá trình hình thành loài (tiếp theo)

Khi không có sự cách li địa lí, vẫn có nhiều cơ chế làm cho quần thể của loài ban đầu được phân hóa thành nhiều quần thể phân bố liền kề nhau, thậm chí trên cũng một khu vực địa lí nhưng lại cách li sinh sản với nhau.

Hình thành loài bằng cách li tập tính: do đột biến, các cá thể của quần thể có thể thay đổi một số đặc điểm liên quan tới tập tính giao phối → các cá thể đó có xu hướng thích giao phối với nhau (giao phối có chọn lọc) → lâu dần, sự khác biệt về vốn gen do giao phối không ngẫu nhiên và do các nhân tố khác có thể dẫn tới cách li sinh sản → hình thành loài mới.

Hình thành loàibằng cách li sinh thái:Trong cùng một khu vực địa lí, các quần thể của loài được chọn lọc thích nghi với các điều kiện sinh thái khác nhau, hình thành các nòi sinh thái rồi đến các loài mới.

Hình thành loài nhờ cơ chế tự đa bội:Hiện tượng tự đa bội có thể nhanh chóng hình thành loài mới từ 1 loài ban đầu mà không cần cách li địa lí. Tự đa bội thường xảy ra ở thực vật: trong giảm phân, các cặp NST không phân li tạo thành giao tử 2n.

Hình thành loài bằng lai xa và đa bội hóa: Cơ thể lai xa thường không có khả năng sinh sản hữu tính (bất thụ) do cơ thể lai xa mang bộ NST đơn bội của 2 loài bố, mẹ. Đa bội hóa có thể khắc phục được nhược điểm của lai xa → con lai có khả năng sinh sản hữu tính.

Cơ thể lai tạo ra cách li sinh sản với 2 loài bố mẹ, nếu được nhân lên tạo thành một quần thể hoặc nhóm quần thể có khả năng tồn tại như một khâu trong hệ sinh thái → loài mới hình thành.

Loigiaihay.com

• Tại sao lai xa và đa bội hóa nhanh chóng tạo nên loài mới ở thực vật nhưng ít xảy ra đối với các loài động vật?

  Giải bài tập câu hỏi thảo luận trang 131 SGK Sinh học 12

• Bài 1 trang 132 SGK Sinh 12

  Giải bài tập Bài 1 trang 132 SGK Sinh 12

• Bài 2 trang 132 SGK Sinh 12

  Giải bài tập Bài 2 trang 132 SGK Sinh 12

• Bài 3 trang 132 SGK Sinh 12

  Giải bài tập Bài 3 trang 132 SGK Sinh 12

• Bài 4 trang 132 SGK Sinh 12

  Giải bài tập Bài 4 trang 132 SGK Sinh 12

1. Tìm hiểu về loài và quá trình hình thành loài

1.1 Khái niệm loài

Loài là một hoặc một nhóm quần thể có khả năng giao phối với nhau trong tự nhiên và sinh ra đời con có sức sống có khả năng sinh sản và cách li sinh sản với các nhóm quần thể khác.

Các tiêu chuẩn để phân biệt hai loài thân thuộc:

• Tiêu chuẩn hình thái
• Tiêu chuẩn địa lý - sinh thái
• Tiêu chuẩn sinh lí - hóa sinh
• Tiêu chuẩn cách li sinh sản

Tùy theo từng loài mà so sánh dựa trên các tiêu chuẩn khác nhau:

• Đối với động vật và thực vật thường sử dụng tiêu chuẩn hình thái nhưng đôi khi không chính xác nên phải dùng tiêu chuẩn cách li sinh sản mới phân biệt được.
• Đối với vi khuẩn sử dụng tiêu chuẩn sinh lí - hóa sinh
• Đôi khi phải sử dụng cùng lúc nhiều tiêu chuẩn thì mới phân biệt được loài này và loài kia.

1.2Các cơ chế cách li sinh sản giữa các loài

Các cơ chế cách li sinh sản được hiểu là các trở ngại trên cơ thể sinh vật (trở ngại sinh học) ngăn cản các cá thể giao phối với nhau hoặc ngăn cản việc tạo ra con lai hữu thụ ngay cả khi các sinh vật này sống cùng một chỗ.

Các cơ chế cách li sinh sản được chia làm 2 loại: cách li trước hợp tử và cách li sau hợp tử.

Cách li trước hợp tử

Cách li trước hợp tử là những trở ngại ngăn cản các sinh vật giao phối với nhau, ngăn cản sự thụ tinh hình thành hợp tử.

Cách li nơi ở (sinh cảnh): Các loài sống cùng khu vực địa lí nhưng sống ở những sinh cảnh khác nhau nên không giao phối với nhau.

Ví dụ: 2 loài côn trùng sống trên 2 cây khác nhau thường không giao phối với nhau.

Cách li tập tính: mỗi loài có tập tính giao phối riêng nên không giao phối với nhau.

Ví dụ: mỗi loài chim có 1 cách ve vãn bạn tình khác nhau nên các cá thể khác loài không giao phối với nhau.

Cách li thời gian (mùa vụ): Các loài khác nhau có mùa sinh sản khác nhau, nên không có cơ hội giao phối với nhau.

Cách li cơ học: Các loài khác nhau có cấu tạo cơ quan sinh sản khác nhau nên không thể giao phối với nhau.

Ví dụ: các cây khác loài có cấu tạo hoa khác nhau nên hạt phấn của loài này không thể thụ phấn cho hoa của loài khác.

Cách li sau hợp tử

Cách li sau hợp tử là những trở ngại ngăn cản sự phát triển của hợp tử hoặc tạo ra con lai bất thụ.

Hợp tử không phát triển: Các cá thể thuộc 2 loài khác nhau có thể giao phối, thụ tinh tạo thành hợp tử, nhưng hợp tử bị chết.

Con lai bất thụ: Hợp tử có thể phát triển thành con nhưng con không có sức sống hoặc bất thụ.

Ví dụ: Lừa lai với ngựa tạo con lai là con la, con la không có khả năng sinh sản.

⇒Vai trò của các cơ chế cách li:

• Các cơ chế cách li không phải là nhân tố tiến hóa nhưng có vai trò quan trọng trong tiến hóa.
• Cơ chế cách li ngăn cản các loài trao đổi vốn gen cho nhau do vậy mỗi loài duy trì được những điểm đặc trưng riêng, làm cho một loài có hệ gen kín duy trì được sự toàn vẹn của loài.
• Các cơ chế cách li có vai trò duy trì được sự khác biệt về vốn gen giữa các quần thể so với quần thể ban đầu.

1.3 Quá trình hình thành loài

Hình thành loài khác khu địa lí

Do các chướng ngại địa lí, quần thể gốc phân hóa thành nhiều quần thể khác nhau.

Các quần thể ở khu vực địa lí khác nhau, chịu sự tác động của các nhân tố tiến hóa theo hướng khác nhau, dẫn đến tích lũy biến dị theo hướng khác nhau, hình thành quần thể thích nghi với khu mà nó sinh sống. Loài mới xuất hiện khi quần thể mới cách li sinh sản với quần thể gốc.

Chướng ngại địa lí có vai trò ngăn cản các cá thể giữa các quần thể đã phân hóa giao phối, giúp tăng cường sự sai khác giữa các quần thể.

Hình thành loài khác khu địa lí hay xảy ra đối với thực vật, động vật có khả năng phát tán mạnh. Quá trình này xảy ra rất chậm, qua nhiều giai đoạn trung gian chuyển tiếp.

Ví dụ: chướng ngại địa lí: sông, núi, biển…

Núi là chướng ngại địa lí ngăn cách quần thể I và quần thể II. Khả năng phát tán mạnh giúp sinh vật hình thành nên các quần thể cách li về mặt địa lí.

Sơ đồ hình thành loài khác khu địa lí

Hình thành loài cùng khu vực địa lí

Hình thành loài cùng khu địa lí có 2 cơ chế chính:

• Hình thành loài bằng cách li tập tính và cách li sinh thái
• Hình thành loài nhờ cơ chế lai xa và đa bội hóa

🔴Hình thành loài bằng cách li tập tính và cách li sinh thái

Hình thành loài bằng cách li tập tính

Các cá thể cùng 1 loài nhưng do đột biến có những kiểu gen nhất định làm thay đổi một số đặc điểm liên quan đến tập tính giao phối. Các cá thể mang những đặc tính giống nhau sẽ giao phối với nhau. Lâu dần vốn gen phân hóa khác biệt dẫn đến cách li sinh sản và hình thành loài mới.

Ví dụ: Cùng 1 loài cá trong hồ, xuất hiện các đột biến mới về màu sắc dẫn đến màu sắc khác nhau, các cá thể cùng màu có xu hướng giao phối với nhau mà không giao phối với các cá thể khác màu.

Hình thành loài bằng cách li sinh thái

Hai quần thể cùng loài sống trong một khu vực địa lí nhưng có ổ sinh thái khác nhau lâu dần cũng có thể dẫn đến cách li sinh sản, hình thành loài mới.Con đường hình thành loài này hay xảy ra đối với với động vật ít di chuyển.

Chú ý: Quá trình hình thành loài mới bằng con đường địa lí và sinh thái rất khó tách bạch nhau, vì khi loài mở rộng khu phân bố địa lí thì nó cũng đồng thời gặp những điều kiện sinh thái khác nhau.

Ví dụ:

Một loài côn trùng ban đầu sống trên cây A, sau đó một số côn trùng di cư sang cây B. Các cá thể trên cây A thường xuyên giao phối với nhau, các cá thể trên cây B thường xuyên giao phối với nhau. Lâu dần các nhân tố tiến hóa tác động phân hóa vốn gen của hai quần thể dẫn đến cách li sinh sản, hình thành loài mới.

🔴 Hình thành loài nhờ cơ chế lai xa và đa bội hóa

Đột biến đa bội cùng nguồn

Xảy ra phổ biến ở thực vật. Một loài lưỡng bội 2n ban đầu đa bội hóa thành 4n, quần thể 4n cách li sinh sản với quần thể 2n do sinh ra thể 3n không có khả năng sinh sản.

Ví dụ:

AA → AAAA AAAA × AA →AAA (3n) bất thụ.

Nếu cây tam bội 3n có khả năng sinh sản vô tính thì quần thể cây 3n là một loài mới.

Đột biến đa bội khác nguồn

• Lai 2 loài khác nhau kết hợp đa bội hóa hình thành nên loài mới do con lại lại với loài bố mẹ ban đầu sinh ra đời con bất thụ.
• Hình thành loài bằng đột biến đa bội thường xảy ra với thực vật ít gặp ở động vật.
• Là con đường hình thành loài diễn ra rất nhanh do không cần đến sự tác động của địa lí hay sinh thái.

Ví dụ:

P: AA (2nA) × BB (2nB) G: A (nA) × B (nB) F1: AB (nA + nB) bất thụ→đabộihóa AABB (2nA + 2 nB) song nhị bội ⇒ Loài mới

1. Tóm tắt lý thuyết

Hình thành loài cùng khu vực địa lí

1.1.Hình thành loài bằng cách li tập tính và cách li sinh thái

a. Hình thành loài bằng cách li tập tính

• Trong cùng một khu phân bố, các quần thể của loài có thể gặp các điều kiện sinh thái khác nhau
• Ví dụ: quá trình hình thành loài cá

b. Hình thành loài bằng cách li sinh thái

• Trong các điều kiện sinh thái khác nhau đó, chọn lọc tự nhiên tích luỹ các đột biến và biến dị tổ hợp theo những hướng khác nhau thích nghi với điều kiện sinh thái tương ứng, dần dần dẫn đến cách li sinh sản rồi thành loài mới.
• Ví dụ sự hình thành loài mới bằng con đường sinh thái của các quần thể thực vật sống ở sông Vônga

1.2.Hình thành loài nhờ cơ chế lai xa và đa bội hóa

P: cá thể loài A (2nA) x cá thể loài B (2nB)

G: nA nB

F1: (nA + nB) → không có khả năng sinh sản hữu tính (bất thụ)

GF1: (nA + nB) (nA + nB)

F2: (2nA + 2nB)

(thể song nhị bội) → có khả năng sinh sản hữu tính (hữu thụ)

• Cơ thể lai xa thường không có khả năng sinh sản hữu tính (bất thụ) do cơ thể lai xa mang bộ NST đơn bội của 2 loài bố, mẹ → không tạo các cặp tương đồng → quá trình tiếp hợp và giảm phân diễn ra không bình thường
• Lai xa và đa bội hóa tạo cơ thể lai mang bộ NST lưỡng bội của cả 2 loài bố, mẹ → tạo được các cặp NST tương đồng → quá trình tiếp hợp và giảm phân diễn ra bình thường → con lai có khả năng sinh sản hữu tính. Cơ thể lai tạo ra cách li sinh sản với 2 loài bố mẹ, nếu được nhân lên tạo thành một quần thể hoặc nhóm quần thể có khả năng tồn tại như một khâu trong hệ sinh thái → loài mới hình thành
• Ví dụ: Sự hình thành lúa mì hiện đại nhờ quá trình lai xa và đa bội hoá

Video liên quan