Khái Niệm Loài Sinh Học Và Quá Trình Hình Thành Loài - VOH

Table of Contents

• 1. Tìm hiểu về loài và quá trình hình thành loài
  • 1.1 Khái niệm loài sinh học
  • 1.2 Các cơ chế cách li sinh sản giữa các loài
  • 1.3 Quá trình hình thành loài
• 2. Một số bài tập vận dụng về loài và quá trình hình thành loài

Loài sinh học là một khái niệm quan trọng trong nghiên cứu sinh học và tìm hiểu về sự đa dạng của các hệ sinh thái. Loài được hình thành và tiến hóa qua hàng triệu năm, với thay đổi di truyền và chọn lọc tự nhiên. Điều này dẫn đến sự phân cấp và đa dạng hóa của các loài trong hệ sinh thái trên Trái Đất. Bài viết dưới đây sẽ giới thiệu đến các em học sinh về định nghĩa loài sinh học là gì, vai trò của các cơ chế cách li và phân biệt các quá trình hình thành loài. Mời các em học sinh tham khảo:

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

1.1 Khái niệm loài sinh học

Loài sinh học 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.

1.2 Các 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 độó AABB (2nA + 2 nB) song nhị bội⇒ Loài mới

2. Một số bài tập vận dụng về loài và quá trình hình thành loài

Câu 1: Quá trình hình thành loài mới diễn ra tương đối nhanh khi:

A. Chọn lọc tự nhiên diễn ra theo nhiều chiều hướng khác nhau.

B. Do lai xa và đa bội hóa.

C. Do có biến động di truyền.

D. Quá trình hình thành loài bằng con đường địa lí và sinh thái diễn ra song song.

ĐÁP ÁN

B

Câu 2: Hình thành loài bằng lai xa và đa bội hóa là phương thức thường thấy ở nhóm sinh vật nào?

A. Thực vật.

B. Động vật.

C. Động vật ít di động.

D. Động vật kí sinh.

ĐÁP ÁN

A

Câu 3: Cách li sinh sản gồm mấy mức độ?

A. 2

B. 3

C. 4

D. 5

ĐÁP ÁN

A

Câu 4: Khi nói về quá trình hình thành loài bằng con đường địa lí, khẳng định nào sau đây không đúng?

A. Điều kiện địa lí khác nhau là nguyên nhân chính dẫn đến sự phân hóa thành phần kiểu gen của các quần thể bị cách li.

B. Hình thành loài bằng con đường địa lí thường gắn liền với quá trình hình thành quần thể thích nghi, nhưng quá trình hình thành quần thể thích nghi không nhất thiết dẫn đến hình thành loài mới.

C. Loài mới sẽ không hình thành nếu các quần thể cùng loài không bị cách li địa lí.

D. Sự cách li sinh sản giữa các quần thể bị cách li xảy ra hoàn toàn mang tính ngẫu nhiên.

ĐÁP ÁN

C

Câu 5: Quá trình nào sau đây luôn gắn liền với quá trình hình thành quần thể thích nghi?

A. Quá trình chọn lọc tự nhiên.

B. Quá trình hình thành quần xã mới.

C. Quá trình hình thành loài mới.

D. Quá trình hình thành quần thể mới.

ĐÁP ÁN

A

Câu 6: Hiện tượng nào sau đây minh họa cho cơ chế cách li trước hợp tử?

A. Lừa giao phối với ngựa sinh ra con la không có khả năng sinh sản.

B. Cừu và dê cùng giao phối với nhau, có thụ tinh nhưng hợp tử bị chết mà không phát triển thành cơ thể.

C. Trứng nhái thụ tinh bằng tinh trùng cóc thì hợp tử không phát triển.

D. Chim sẻ và chim gõ kiến không giao phối được với nhau vì tập tính ve vãn khác nhau.

ĐÁP ÁN

D

Câu 7: Thể song nhị bội là cơ thể?

A. Tế bào mang bộ NST lưỡng bội (2n).

B. Tế bào mang bộ NST tứ bội.

C. Tế bào chứa 2 bộ NST lưỡng bội của hai loài bố mẹ khác nhau.

D. Tế bào chứa bộ NST lưỡng bội với một nửa bộ nhận từ bố, một nửa bộ nhận từ mẹ, bố và mẹ thuộc hai loài khác nhau.

ĐÁP ÁN

C

Câu 8: Mặc dù sống cùng trong một khu vực địa lí nhưng những cá thể của các loài có họ hàng gần gũi và sống ở những sinh cảnh khác nhau nên không thể giao phối được với nhau. Đây là ví dụ về dạng cách li nào?

A. Cách li cơ học.

B. Cách li tập tính.

C. Cách li sinh cảnh.

D. Cách li thời gian.

ĐÁP ÁN

C

Câu 9: Đối với giống cây trồng có khả năng sinh sản sinh dưỡng, hình thức lai xa có lợi thế là:

A. Có thể lai tế bào của hai loài.

B. Có thể khắc phục hiện tượng bất thụ bằng phương pháp thụ phấn nhân tạo.

C. Hạt phấn của loài này có thể thụ phấn trên vòi nhụy của loài kia. 

D. Không cần giải quyết khó khăn do hiện tượng lai xa gây ra.

ĐÁP ÁN

D

Câu 10: Hai loài họ hàng sống trong cùng khu phân bố nhưng lại không giao phối với nhau. Số lí do nào sau đây có thể là nguyên nhân làm cho hai loài này cách li về sinh sản:

1. Chúng có cấu tạo cơ quan sinh sản khác nhau.

2. Nếu không giao phối cũng không tạo ra con lai hoặc tạo con lai bất thụ.

3. Chúng có mùa sinh sản khác nhau.

4. Con lai tạo ra thường có sức sống kém nên bị đào thải.

5. Chúng có tập tính giao phối khác nhau.

A. 3

B. 4

C. 5

D. 2

ĐÁP ÁN

A

Câu 11: Con đường hình thành loài nào ít qua các dạng trung gian chuyển tiếp nhất?

A. Con đường cách li sinh thái.

B. Con đường lai xa kèm đa bội hóa.

C. Con đường cách li tập tính.

D. Con đường cách li địa lí.

ĐÁP ÁN

B

Câu 12: Dạng cách li nào không thuộc cách li trước hợp tử:

A. Cách li địa lí.

B. Cách li tập tính.

C. Cách li sinh cảnh.

D. Cách li cơ học.

ĐÁP ÁN

A

Câu 13: Khái niệm loài sinh học theo Mayơ:

A. Không mang tính khách quan trong việc phân biệt hai quần thể nào đó có thuộc cùng một loài hay không.

B. Không áp dụng được cho các loài sinh vật sinh sản vô tính.

D. Có thể sử dụng để xác định xem hai quần thể vi khuẩn nào đó có thuộc cùng một loài hay không.

ĐÁP ÁN

B

Câu 14: Những biện pháp có thể tạo ra giống mới hoặc loài mới là

1. Dung hợp tế bào trần, nuôi cấy tế bào lai phát triển thành cơ thể và nhân lên thành dòng.

2. Nuôi cấy hạt phấn tạo thành dòng đơn bội, sau đó lưỡng bội hóa và nhân lên thành dòng.

3. Nuôi cấy tế bào Soma thành mô sẹo để phát triển thành cá thể, sau đó nhân lên thành dòng. 

4. Chọn dòng tế bào soma có biến dị, nuôi cấy thành cây hoàn chỉnh và nhân lên thành dòng.

5. Gây đột biến, chọn lọc dòng đột biến mong muốn và nhân lên thành dòng.

Tổ hợp đúng là:

A. 1, 2, 3, 5

B. 4, 5, 2, 1

C. 4, 2, 3, 5

D. 1, 4, 3, 5

ĐÁP ÁN

B

Câu 15: Để khắc phục hiện tượng bất thụ của cơ thể lai xa ở động vật, người ta sử dụng biện pháp nào sau đây?

A. Gây đột biến đa bội thể.

B. Không có biện pháp.

C. Gây đột biến gen.

D. Tạo ưu thế lai.

ĐÁP ÁN

B

Câu 16: Ở đảo Galapagos xuất hiện các loài chim sẻ khác nhau và khác với chim sẻ đất liền là kết quả của:

A. Chọn lọc tự nhiên tác động lên sự phát triển của quần thể trên cơ sở cách li địa lí.

B. Tiến hóa đồng quy.

C. Dòng gen tiếp tục diễn ra giữa các đảo (nhưng không diễn ra giữa các đảo và đất liền).

D. Dòng gen tiếp tục diễn ra giữa đất liền và đảo qua hàng ngàn năm.

ĐÁP ÁN

A

Câu 17: Theo quan niệm tiến hóa hiện đại:

A. Mọi biến dị trong quần thể đều là nguyên liệu của quá trình tiến hóa.

B. Sự cách li địa lí chỉ góp phần duy trì sự khác biệt về tần số alen và thành phần kiểu gen giữa các quần thể được tạo ra bởi các nhân tố tiến hóa.

C. Các quần thể sinh vật trong tự nhiên chỉ chịu tác động của chọn lọc tự nhiên khi điều kiện sống thay đổi thất thường.

D. Những biến đổi kiểu hình của cùng một kiểu gen tương ứng với những thay đổi của ngoại cảnh đều được di truyền.

ĐÁP ÁN

B

Câu 18: Các ví dụ nào sau đây thuộc cách li sau hợp tử?

1. Ngựa cái giao phối với lừa đực sinh ra con la không có khả năng sinh sản

2. Cây thuộc loài này thường không thụ phấn được với cây thuộc loài khác

3. Trứng nhái thụ tinh với tinh trùng cóc tạo ra hợp tử nhưng hợp tử không phát triển

4. Các loại ruồi giấm khác nhau có tập tính giao phối khác nhau

Đáp án đúng là

A. 1, 3

B. 1, 4

C. 2, 4

D. 2, 3

ĐÁP ÁN

A

Câu 19: Khi nói về vai trò của cách li địa lí trong quá trình hình thành loài mới, phát biểu nào sau đây không đúng?

A. Cách li địa lí duy trì sự khác biệt về tần số alen và thành phần kiểu gen giữa các quần thể được tạo ra bởi các nhân tố tiến hóa.

B. Cách li địa lí trực tiếp làm biến đổi tần số alen và thành phần kiểu gen giữa các quần thể theo một hướng xác định.

C. Cách li địa lí có thể dẫn đến hình thành loài mới qua nhiều giai đoạn trung gian chuyển tiếp.

D. Cách li địa lí ngăn cản các cá thể của các quần thể cùng loài gặp gỡ và giao phối với nhau.

ĐÁP ÁN

B

Câu 20: Phát biểu nào sau đây đúng khi nói về quá trình hình thành loài mới:

A. Quá trình hình thành quần thể thích nghi không nhất thiết dẫn đến hình thành loài mới.

B. Quá trình hình thành quần thể thích nghi luôn luôn hình thành loài mới.

C. Sự hình thành loài mới không liên quan đến quá trình phát sinh các đột biến.

D. Sự cách li địa lí tất yếu dẫn đến sự hình thành loài mới.

ĐÁP ÁN

A

Câu 21: Hình thành loài mới:

A. Khác khu vực địa lí (bằng con đường địa lí) diễn ra nhanh trong một thời gian ngắn.

B. Bằng con đường lai xa và đa bội hóa diễn ra nhanh và gặp phổ biến ở thực vật.

C. Bằng con đường lai xa và đa bội hóa diễn ra chậm và hiếm gặp hơn trong tự nhiên.

D. Ở động vật chủ yếu diễn ra bằng con đường lai xa và đa bội hóa.

ĐÁP ÁN

B

Câu 22: Một đàn dê núi đang gặm cỏ dưới thung lũng, chỉ còn lại một số con ốm nằm lại ở lưng chừng núi, bỗng lũ quét tràn về cuốn trôi tất cả những con dưới thung lũng, chỉ còn lại những con lưng chừng núi. Những con sống sót về sau sinh sản tạo nên 1 quần thể mới có thành phần kiểu gen khác hoàn toàn quần thể ban đầu.

Ví dụ mô phỏng:

A. Vai trò của di nhập gen.

B. Vai trò của chọn lọc tự nhiên.

C. Vai trò của quá trình giao phối.

D. Vai trò của yếu tố ngẫu nhiên.

ĐÁP ÁN

D

Câu 23: Hình thành các loài bằng cách li địa lí vẫn hay xảy ra đối với các loài:

A. Vi sinh vật.

B. Thực vật bậc cao.

C. Động vật có khả năng phát tán mạnh.

D. Thực vật bậc thấp.

ĐÁP ÁN

C

Câu 24: Xét một số ví dụ sau:

1. Cừu có thể giao phối với dê tạo thành hợp tử nhưng hợp tử bị chết mà không phát triển thành phôi.

2. Lừa giao phối với ngựa tạo ra con la, con la bất thụ.

3. Các cây khác loài có cấu tạo hoa khác nhau nên hạt phấn của loài cây này thường không thụ phấn cho hoa của loài cây kia.

4. Voi Ấn Độ và voi châu Phi không giao phối được với nhau do trở ngại về mặt địa lí.

Số ví dụ biểu hiện cách li sau hợp tử là:

A. 1

B. 2

C. 3

D. 4

ĐÁP ÁN

B

Câu 25: Hiện tượng nào sau đây minh họa cho cơ chế cách li trước hợp tử:

A. Lừa giao phối với ngựa tạo ra con la, con la bất thụ

B. Cừu giao phối với dê tạo thành hợp tử nhưng hợp tử bị chết

C. Trứng nhái thụ tinh bằng tinh trùng cóc nhưng hợp tử không phát triển

D. Ngỗng giao phối với vịt nhưng tinh trùng của ngỗng chết trong âm đạo của vịt

ĐÁP ÁN

D

Câu 26: Vai trò của các cơ chế cách li sinh sản trong tiến hóa.

A. Nhân tố định hướng.

B. Tạo nguồn nguyên liệu cho tiến hóa.

C. Cách li sinh sản gồm: cách li trước hợp tử và cách li sau hợp tử.

D. Ngăn cản các loài trao đổi vốn gen cho nhau góp phần duy trì sự toàn vẹn cho loài.

ĐÁP ÁN

D

Câu 27: Nhận định đúng về vai trò cách li địa lí trong tiến hóa.

A. Cách li địa lí tạo điều kiện duy trì sự khác biệt về tần số alen và thành phần kiểu gen các quần thể.

B. Cách li địa lí là nguyên nhân trực tiếp dẫn đến cách li sinh sản vì các trở ngại địa lí ngăn cản sự gặp gỡ giữa các cá thể.

C. Điều kiện địa lí khác nhau là nguyên nhân quan trọng nhất gây ra những biến đổi trên cơ thể sinh vật.

D. Quá trình hình thành loài bằng con đường cách li địa lí diễn ra rất nhanh và nhanh chóng dẫn đến cách li sinh sản.

ĐÁP ÁN

A

Câu 28: Trong một cái ao tồn tại một số loài ếch khác nhau về hình thái nhưng sinh sản cùng mùa, các loài có tiếng kêu gọi bạn khác nhau. Các cá thể đực cái trong loài bao giờ cũng kết cặp với nhau, không giao phối với cá thể ếch khác loài. Đây là biểu hiện của?

A. Cách li trước hợp tử và cách li hình thái.

B. Cách li trước hợp tử và cách li tập tính.

C. Cách li sau hợp tử và cách li tập tính.

D. Cách li sau hợp tử và cách li sinh thái.

ĐÁP ÁN

B

Câu 29: Nhận định không đúng về quá trình hình thành loài mới là:

A. Lai xa kèm đa bội hóa góp phần hình thành loài mới nhanh nhất ở thực vật.

B. Quá trình hình thành quần thể thích nghi luôn luôn dẫn đến hình thành loài mới.

C. Khi xuất hiện cách li sinh sản với quần thể gốc thì loài mới xuất hiện.

D. Cách li tập tính, cách li sinh thái lâu dần cùng các nhân tố khác có thể dẫn đến hình thành loài mới.

ĐÁP ÁN

B

Câu 30: Trường hợp nào sau đây là cách li sau hợp tử:

A. Lai hai cây cà độc dược với nhau, sau một thời gian ngắn cây lai bị chết.

B. Phấn của hoa cây bưởi không thể nảy mầm trên vòi nhụy của hoa cam.

C. Loài cỏ sâu róm trên bờ đê ra hoa kết quả quanh năm, loài cỏ sâu róm chân đê ngập nước ra hoa một lần trước khi lũ về.

D. Hai loài ếch đốm có tiếng kêu khác nhau khi giao phối.

ĐÁP ÁN