Giải sgk Sinh học 12 KNTT Bài 21: Học thuyết tiến hóa tổng hợp hiện đại

- Tần số allele và tần số kiểu gene của quần thể trong tự nhiên thường thay đổi ít nhiều qua các thế hệ.

- Các yếu tố có thể làm thay đổi tần số allele và tần số kiểu gene của quần thể là các nhân tố tiến hóa, bao gồm: đột biến, phiêu bạt di truyền, dòng gene, chọn lọc tự nhiên, giao phối không ngẫu nhiên.

Cá thể sinh vật không phải là đơn vị của tiến hoá nhỏ vì:

- Theo quan niệm của thuyết tiến hóa tổng hợp thì tiến hóa nhỏ là quá trình thay đổi tần số allele và tần số kiểu gene của quần thể.

- Cá thể có một kiểu gene duy nhất và không thay đổi trong suốt cuộc đời. Vì vậy, cá thể sinh vật không thể tiến hoá.

Nếu cùng chịu áp lực chọn lọc như nhau, tần số allele trội sẽ thay đổi nhanh hơn so với sự thay đổi tần số allele lặn. Lí do là chọn lọc tự nhiên tác động trực tiếp lên kiểu hình của sinh vật. Allele trội biểu hiện ra kiểu hình ở cả trạng thái đồng hợp lẫn dị hợp nên chọn lọc tự nhiên có thể nhanh chóng loại bỏ các cá thể có allele trội có hại, trong khi các allele lặn có hại không bị loại bỏ khi ở trạng thái dị hợp tử.

- Thuốc kháng sinh không phải là tác nhân đột biến gây nên sự kháng thuốc kháng sinh ở vi khuẩn.

- Giải thích:

+ Muốn xác định một chất hóa học có phải là tác nhân đột biến hay không, các nhà khoa học phải làm thí nghiệm để xác định xem chất đó có làm gia tăng tần số đột biến ở vi khuẩn hay không so với khi vi khuẩn không tiếp xúc với hoá chất đó.

+ Đối với nhiều loại thuốc kháng sinh, các nhà khoa học đã xác định được thuốc không phải là tác nhân đột biến. Gene kháng thuốc kháng sinh xuất hiện một cách ngẫu nhiên trong quần thể vi khuẩn ngay cả khi vi khuẩn không tiếp xúc với thuốc kháng sinh. Khi sử dụng thuốc kháng sinh liên tục, những vi khuẩn có gene kháng thuốc sống sót và nhân rộng trong quần thể tạo nên quần thể kháng thuốc.

+ Bằng thực nghiệm, các nhà khoa học đã cho thấy, thuốc kháng sinh là tác nhân chọn lọc làm tăng tần số các vi khuẩn kháng thuốc vốn đã tồn tại trong quần thể vi khuẩn trước khi sử dụng thuốc kháng sinh.

Có một số nguyên nhân chính khiến chọn lọc tự nhiên không thể tạo ra sinh vật thích nghi một cách hoàn hảo với nhiều điều kiện sống khác nhau. Đó là:

- Yếu tố môi trường (chọn lọc tự nhiên) chỉ sàng lọc và nhân rộng các cá thể sinh vật có các biến dị thích nghi nhất vốn có sẵn trong quần thể. Chọn lọc tự nhiên không tạo ra các biến dị di truyền giúp sinh vật thích nghi với môi trường. Biến dị di truyền được chọn lọc, do vậy, có thể không thực sự hoàn hảo mà chỉ là loại biến dị thích nghi nhất trong số các biến dị đã có sẵn ở quần thể.

- Chọn lọc tự nhiên tác động lên kiểu hình của sinh vật, mà kiểu hình là sự tương tác hài hoà của nhiều tính trạng, trong đó nhiều tính trạng có tác động đối nghịch nhau. Vì vậy, chọn lọc tự nhiên mang tính dung hòa các tính trạng đối lập sao cho có được kiểu hình tối ưu nhất có thể.

- Một kiểu hình chỉ thích nghi với một loại môi trường nhất định. Khi môi trường sống thay đổi, đặc điểm thích nghi với môi trường cũ có thể trở nên có hại.