Giáo án môn sinhlớp 12Bài 28: LOÀII. Mục tiêu:- Giải thích được khái niệm loài sinh học- Nêu và giải thích được các cơ chế cách li trước hợp tử- Nêu và giải thích được các cơ chế cách li sau hợp tử- Giải thích được vai trò của các cơ chế cách li trong quá trình tiến hoá- Rèn kĩ năng phân tích tư duy khái quát- Rèn kĩ năng hoạt động nhóm, làm việc độc lậpII. Chuẩn bị: Phiếu học tập, ví dụ thực tế, sgkIII. Phương pháp: hỏi đáp - tìm từng bộ phận, hỏi đápIV. Tiến trình:1. Ổn định lớp: KT SS và tác phong học sinh.2. Kiểm tra bài cũ:3. Bài mới:Hoạt động của thầy và tròNội dungGv: Năm 1942, nhà tiến hoá học ơnxtMayơ đãI. Khỏi niệm loài sinh học.đưa ra khái niệm loài sinh học1.Khái niệm:Gv:Yêu cầu học sinh nghiên cứu SGK.Trả lờiLoài sinh học là một hoặc một nhóm quầncâu hỏithể gồm các cá thể có khả năng giao phối với- Khái niệm loài sinh học ?nhau trong tự nhiên và sinh ra con có sứcHs: Học trò nghiên cứu SGK trả lời khái niệm sống, có khả năng sinh sản và cách li sinhloài sinh họcsản với các nhóm quần thể khác.- Loài sinh học chỉ áp dụng cho những trườnghợp nào?Hs: chỉ áp dụng cho loài sinh sản hữu tính,không áp dụng cho loài sinh sản vô tính hoặctrong phân biệt các loài hoá thạch- Khái niệm loài sinh học nhấn mạnh điều gì ?Hs: khái niệm loài sinh học nhấn mạnh cách lisinh sản- Để phân biệt 2 loài người ta dựa vào các tiêu2.Các tiêu chuẩn phân biệt 2 loàichuẩn để phân biệt: 3 tiêu chuẩn, chủ yếu là-Tiêu chuẩn cách li sinh sản: [quan trọngcách li sinh sảnnhất]Theo tiêu chuẩn cách li sinh sản 2 sinh vật- Tiêu chuẩn hình tháithuộc 2 loài có những đặc điểm gì?-Tiêu chuẩn hoá sinh, phân tử.Hs: Học sinh nghiên cứu SGK trả lời nêuđược 3 ýHoạt động của thầy và tròGv: Yêu cầu học sinh nghiên cứu SGK trả lời câu hỏisau :- Thế nào là cách li? thế nào là cách li sinh sản?Bổ sung: Cơ chế cách li không được xem là nhân tốtiến hoá vì nhân tố tiến hóa làm biến đổi tần số của alenNội dungII. Cơ chế cách li sinh sinh sản giữa các loài.1.Khái niệm:Cách li sinh sản là các trở ngại trên cơ thể sinhvật ngăn cản các cơ thể giao phối với nhau hoặcngăn cản tạo ra con lai hữu thụ.Giáo án môn sinhvà thành phần kiểu gen của quần thể, nhưng hai quầnthể của cùng 1 loài được tiến hoá thành hai loài mới nếugiữa chúng xuất hiện sự cách li sinh sản.- Có mấy hình thức cách li sinh sản?Học sinh nghiên cứu sgk nêu được 2 hình thức.-Yêu cầu học sinh nghiên cứu SGK và thảo luậnnhóm hoàn thành phiếu học tập theo mẫu sau :HìnhCách li trướcCách li sauhợp tửhợp tửThứcNội dungKháiniệmĐặc điểmVai tròHs: Học sinh nghiên cứu SGK trả lời thảo luận nhómthành phiếu học tập.-Gọi 2 học sinh trình bày 2 hình thức trên-GV bổ sung hoàn thành nội dung4. Củng cố:lớp 122.Các hình thức cách li sinh sảnHìnhCách li trước Cách li sau hợp tửThứchợp tửNộidungKháiniệmđặc điểmNhững trở ngạingăn cản sinh vậtgiao phối vớinhau- Cách li nơiở: các cá thểkhông giao phốivới nhau do sinhcảnh khỏc nhau.- Cách li tậptính: các cá thểthuộc các loài cónhững tập tínhgiao phối riờngbiệt nờn khônggiao phối vớinhau.- Cách li mùavụ [thời gian]các cá thể thuộccác loài khácnhau có thể sinhsản vào các mùavụ khác nhaunên chúng khôngcó điều kiện giaophối với nhau.- Cách li cơhọc: các cá thểthuộc các loàikhác nhau cú thểcú cơ quan sinhsản khỏc nhaunên chúng khônggiao phối đượcvới nhauNhững trở ngạingăn cản việc tạora con lai hoặcngăn cản tạo racon lai hữu thụGiáo án môn sinhlớp 12- Yêu cầu học sinh đọc phần kết luận SGK- Yêu cầu học sinh trả lời câu hỏi SGK:- Nếu chỉ dựa vào các đặc điểm hình thái để phân biệt các loài có chính xác không? vì sao?5. Hướng dẫn về nhà:Đọc mục em có biết? học và trả lời câu hỏi SGK ; chuẩn bị bài 29Giáo án môn sinhlớp 12
LOÀI VÀ CÁC TIÊU CHUẨN PHÂN BIỆT 2 LOÀI THÂN THUỘC
1. Khái niệm loài
Loài là một nhóm cá thể có vốn gen chung, có những tính trạng chung về hình thái, sinh lí, có khu phân bố xác định, trong đó các cá thể giao phối với nhau và được cách li sinh sản với các nhóm quần thể thuộc các loài khác.
2. Các tiêu chuẩn để phân biệt các loài thân thuộc
Loài thân thuộc là những loài có quan hệ gần gũi về mặt nguồn gốc. Để xác định hai cá thể thuộc cùng một loài hay thuộc hai loài thân thuộc thì người ta sử dụng các tiêu chuẩn sau:
2.1. Tiêu chuẩn hình thái
- Các cá thể cùng loài có chung một hệ tính trạng. Trái lại, giữa hai loài khác nhau có sự gián đoạn về hình thái, nghĩa là có sự đứt quãng về một tính trạng nào đó.
- Ví dụ: Loài rau dền gai và rau dền cơm là hai loài khác nhau.
- Ưu điểm: Dễ sử dụng
- Nhược điểm: Tiêu chuẩn hình thái chỉ có tính chất tương đối vì:
+ Có những loài khác nhau nhưng lại giống nhau về hình thái [những loài anh em ruột hay những loài đồng sinh]. Ví dụ: Loài giun đũa kí sinh trên người và loài giun đũa kí sinh trên lợn.
+ Có những cá thể cùng loài nhưng lại khác nhau về hình thái vì điều kiện sống khác nhau [thường biến] hoặc do ở những giai đoạn phát triển khác nhau. Ví dụ: Cóc và nòng nọc.
2.2. Tiêu chuẩn địa lí - sinh thái
- Trong trường hợp đơn giản: hai loài thân thuộc chiếm 2 khu phân bố riêng biệt. Ví dụ: Ngựa hoang chỉ phân bố ở Trung Á, ngựa vằn chỉ phân bố ở Châu Phi.
- Trường hợp phức tạp: Hai loài có khu phân bố trùng nhau một phần hay trùng nhau hoàn toàn nhưng mỗi loài thích nghi với điều kiện sống nhất định. Ví dụ: Loài mao lương sống ở bãi cỏ ẩm và loài mao lương sống ở bờ ao trong cùng một khu vực địa lí.
- Tiêu chuẩn địa lí - sinh thái cũng chỉ mang tính chất tương đối vì với những loài phân bố khắp thế giới thì đặc trưng địa lí không còn ý nghĩa. Có những loài thân thuộc có khu phân bố hoàn toàn trùng nhau.
2.3. Tiêu chuẩn sinh lí - sinh hóa
- Prôtêin tương ứng ở các loài khác nhau được phân biệt ở một số đặc tính. Ví dụ: Prôtêin trong tế bào biểu bì, hồng cầu, trứng của ếch hồ Miền Nam [Liên Xô cũ] chịu nhiệt cao hơn prôtêin tương ứng của loài ếch cỏ miền Bắc [Liên Xô cũ].
2.4. Tiêu chuẩn di truyền
- Mỗi loài có bộ NST đặc trưng về số lượng, hình dạng, cách phân bố gen, do đó lai khác loài thường không có kết quả → giữa hai loài có sự cách li sinh sản [cách li di truyền] ở nhiều mức độ.
- Mặc dù tiêu chuẩn cách li sinh sản được coi là tiêu chuẩn chính xác nhất để phân biệt hai loài thân thuộc. Tuy nhiên trên thực tế, việc áp dụng tiêu chuẩn cách li sinh sản để phân biệt các loài là không hề đơn giản vì nhiều khi không nhận biết được liệu hai quần thể đó trong tự nhiên có thực sự cách li sinh sản với nhau hay không và cách li ở mức độ nào. Mặt khác, tiêu chuẩn cách li sinh sản không thể áp dụng với các loài sinh sản vô tính. Vì vậy, để phân biệt loài này với loài kia, nhiêu lúc chúng ta phải sử dụng nhiều đặc điểm về hình thái, sinh lí, sinh hóa, di truyền....
- KHÁI NIỆM LOÀI SINH HỌC Năm 1942, Nhà Tiến hoá học ơnxt Mayơ [Emst Mayr] đã đưa ra khái niệm loài sinh học. Theo đó, loài là một hoặc một nhóm quần thê gồm các cá thê có khả năng giao phối với nhau trong tự nhiên và sinh ra đời con có sức sông, có khả năng sinh sản và cách li sinh sản với các nhóm quần thể khác. Khái niệm loài đề cập trong SGK là cách gọi ngắn gọn của khái niệm loài sinh học. Khái niệm loài sinh học nhấn mạnh sự cách li sinh sản và đây là một tiêu chuẩn khách quan đê xác định hai quần thê thuộc cùng một loài hay thuộc hai loài khác nhau. Hai quần thể thuộc cùng một loài chỉ trở thành hai loài mới nêu chúng trở nên cách li sinh sản với nhau. Như vậy, để phân biệt hai quần thê có thuộc cùng một loài hay thuộc hai loài khác nhau thì việc sử dụng tiêu chuẩn cách li sinh sản là chính xác nhất, đặc biệt đối với trường họp các loài thân thuộc có các đặc điểm hình thái rất giống nhau [loài đồng hình]. Nếu các cá thể của hai quần thê có các đặc điểm hình thái giông nhau, sông trong cùng một khu vực địa lí nhưng không giao phối với nhau hoặc có giao phôi nhưng lại sinh ra đời con bất thụ thì hai quần thể đó thuộc hai loài. Tuy nhiên, trên thực tế, việc sử dụng tiêu chuẩn cách li sinh sản để phân loại các loài là không đon giản vì nhiều khi rất khó nhận biết được liệu hai quần thể đó trong tự nhiên có thực sự cách li sinh sản vó'i nhau hay không và cách li ở mức độ nào. Các nhà khoa học đôi khi phải sử dụng biện pháp thụ tinh nhân tạo đê xác định sự cách li sinh sản. Tiêu chuẩn cách li sinh sản cũng không thê ứng dụng đối với các loài sinh sản vô tính. Vì vậy, để phân biệt loài này với loài kia, nhiều khi chúng ta phải SŨ dụng cùng lúc nhiều đặc điểm về hình thái, hoá sinh, phân tử,... - CÁC Cơ CHÉ 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 thê giao phôi với nhau hoặc ngăn cản việc tạo ra con lai hữu thụ ngay cả khi các sinh vật này sống cùng một chồ. Các cơ chế cách li sinh sản [gọi tắt là cơ chế cách li] được chia thành hai loại : cách li trước hợp tử và cách li sau hợp tử. Cách li trước hợp tử Những trở ngại ngăn càn các sinh vật giao phôi với nhau được gọi là cơ chê cách li trước hợp tử. Đây thực chất là cơ chế cách li ngăn cản sự thụ tinh tạo ra họp tử. Các loại cách li trước họp tử gồm : Cách li nơi ở [sinh cảnh] : Mặc dù sống trong cùng một khu vực địa lí nhưng những cá thê của các loài có họ hàng gần gũi và sông ở những sinh cảnh khác nhau nên không thể giao phôi với nhau. Cách li tập tính : Các cá thể của các loài khác nhau có thê có những tập tính giao phôi riêng nên giữa chúng thường không giao phối với nhau. Cách li thời gian [mùa vụ] : Các cá thê thuộc các loài khác nhau có thể sinh sản vào những mùa khác nhau nên chúng không có điều kiện giao phôi với nhau. Cách li cơ học : Các cá thể thuộc các loài khác nhau có thể có câu tạo các cơ quan sinh sản khác nhau nên chúng không thể giao phối với nhau. Ví dụ, các cây khác loài có cấu tạo hoa khác nhau nên hạt phân của loài cây này không thế thụ phấn cho hoa của loài cây khác. Cách li sau họp tử Cách li sau hợp tử là những trở ngại ngăn cản việc tạo ra con lai hoặc ngăn cản việc tạo ra con lai hữu thụ. Ví dụ, cá thê của hai loài thân thuộc có thế giao phôi với nhau tạo ra con lai nhưng con lai không có sức sông hoặc tạo ra con lai có sức sông nhưng do sự khác biệt về cấu trúc di truyền như số lượng, hình thái NST,... nên con lai giảm phân không bình thường, tạo ra giao tư bị mất cân bằng gen dẫn đến giảm khả năng sinh sản, thậm chí hoàn toàn bị bất thụ. Tóm lại, các cơ chế cách li đóng một vai trò rất quan trọng trong quá trình tiên hoá hình thành loài cũng như duy trì sự toàn vẹn của loài [bảo toàn được những đặc điểm riêng của mồi loài]. Trong quá trình tiến hoá, tù' một quần thể ban đầu tách ra thành hai hoặc nhiều quần thê khác nhau, nếu các nhân tố tiến hoá làm phân hoá vốn gen của các quần thê đến mức làm xuất hiện các cơ chê cách li sinh sản thì loài mới sẽ hình thành [xem bài 29 và 30]. Loài là một hoặc một nhóm quần thể gồm các cá thể có khả năng giao phối với nhau trong tự nhiên sinh ra đời con có sức sống và có khả năng sinh sản, cách li sinh sản với các nhóm quần thể khác. Để phân biệt loài này với loài kia, người ta có thể sử dụng các tiêu chuẩn về hình thái, hoá sinlĩ hoặc kết hợp rất nhiều các tiêu chuẩn khác nhau. Tuy nhiên, đối với các loài sinh sản hữu tính, để xác định chính xác hai cá thể có thuộc cùng một loài hay không thì tiêu chuẩn cách li sinh sản là tiêu chuẩn chính xác và khách quan nhất. Các cơ chế cách li sinh sản là những trở ngại sinh học ngăn cản các sinh vật giao phối tạo ra đời con hữu thụ. Có 2 loại cơ chế V cách li là cách li trước hợp tử và cách li sau hợp tử. - Cơ chế cách li có vai trò quan trọng trong quá trình tiến hoá vì chúng ngăn cản các loài trao đổi vôh gen cho nhau, do vậy mỗi loài duy trì được những đặc trưng riêng. a b c Câu hỏi và bài tập Thế nào là loài sinh học ? Nếu chỉ dựa vào các đặc điểm hình thái để phân loại các loài thì có chính xác không ? Giải thích. Các nhà khoa học thường dùng tiêu chuẩn nào để phân biệt loài vi khuẩn này với loài vi khuẩn khác ? Giải thích. Trình bày các cơ chế cách li và vai trò của chúng trong quá trình tiến hoá. Hãy chọn phương án trả lời đúng nhất. Khi nào thì ta có thể kết luận chính xác hai cá thể sinh vật nào đó là thuộc hai loài khác nhau ? Hai cá thể đó sống trong cùng một sinh cảnh. Hai cá thể đó có nhiều đặc điểm hình thái giống nhau. c. Hai cá thể đó có nhiều đặc điểm hình thái và sinh hoá giống nhau. D. Hai cá thể đó không giao phối với nhau. ••••••••••••••••••a•••••••••••••••• Anh trên cho thây các loài # ruồi giấm khác nhau có • cách "ve vãn bạn tình" khác • nhau. Ảnh [a], con đực "làm ' quen" với con cái từ phía sau để giao phối. Ảnh [b], • con đực cong đuôi phun tín hiệu hoá học lên mình con cái để "dụ dỗ". Ảnh • [c], con đực lại "xem mặt" con cái và biểu diễn vũ điệu rung cánh phát ra bài "tình ca". Điều gì sẽ xảy ra nếu không có các cách tiếp cận riêng cho loài nhựvậy ? Khi đó, các con ruồi đực sẽ lãng phí năng lượng để "tìm hiểu" • nhầm con cái khác loài vì giữa các loài đã có sự cách li sinh sản.