Tiến hóa ( phần 10 ) Sự hình thành đặc điểm thích nghi kiểu gen

Tiến hóa ( phần 10 ) Sự hình thành đặc điểm thích nghi kiểu gen Sự hình thành đặc điểm thích nghi kiểu gen là một quá trình lịch sử, chịu sự chi phối của ít nhất là 3 nhân tố chủ yếu: Quá trình đột biến, quá trình giao phối, quá trình chọn lọc tự nhiên.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tiến hóa ( phần 10 ) Sự hình thành đặc điểm thích nghi kiểu gen Tiến hóa ( phần 10 )Sự hình thành đ ặc điểm thích nghi kiểu genSự hình thành đặc điểm thích nghi kiểu gen là một quá trình lịch sử, chịusự chi phối của ít nhất là 3 nhân tố chủ yếu: Quá trình đột biến, quá trìnhgiao phối, quá trình chọn lọc tự nhiên.Ví dụ sự hoá đen ở các loài bướm ở vùng công nghiệp :Năm 1848 ở gần vùng Mansextơ (Anh), người ta phát hiện đ ược một cáthể màu đen thuộc loài bướm sâu do bạch dương Biston Betularia. Đếnnăm 1900 ở nhiều vùng công nghiệp miền Nam nước Anh tỷ lệ các cá thểmàu đen trong quần thể đã tăng tới 85% và đến những năm 50 của thế kỷnày tỷ lệ bướm m àu đen tăng lên tới 98%. Hiện tượng hoá đen của loàibướm này liên quan với bụi than ở các trung tâm công nghiệp. Bụi thanđen từ ống khói các nhà máy bay ra đã bám vào thân cây, vào các lớp rêu,địa y trên vỏ cây là nơi bướm thường đậu ban ngày. Trên nền đen củathân cây, màu đen tỏ ra có lợi cho bướm vì các chim ăn sâu bọ khó pháthiện. Số cá thể màu đen được sống sót nhiều hơn và con cháu của chúngngày càng đông.Trái lại ở vùng nông thôn thì tỷ lệ dạng trắng cao hơn dạng đen.Harixơn (1928) cho rằng nguyên nhân trực tiếp là các chất Zn, Mn trongkhói than lẫn vào thức ăn của sâu bướm. Nhưng Tômxơn (1933) làm thínghiệm: Cho sâu bướm ăn thức ăn có lẫn lộn Zn, Mn đã cho biết là trongnhiều trường hợp không thấy xuất hiện dạng màu đen, mặt khác dạngbướm đen xuất hiện ở cả nơi không có bụi than.Về sau Gonsmit (1936), Kettơnoen (1956) xác định Biston Betularia có 3dạng màu sắc: dạng nguyên thuỷ có màu trắng đốm đen, dạng đột biếnmàu xám sẫm dạng đột biến m àu đen.Khi lai từng cặp trong 3 dạng này thì thấy màu đen trội hơn màu xám,màu xám trội hơn màu trắng. Người ta đã xác định đột biết trội C. Dạngđen có kiểu gen CC hoặc Cc, dạng trắng có kiểu gen các. Mặc dù d ạngđen được phát hiện lần đầu tiên năm 1848, nhưng đến năm 1898 tần sốtương đối của Alen C đã tăng tới 99% qua 50 thế hệ. Đó là do alen C cógiá trị thích nghi cao hơn c (Ford, 1964). Có hiện tượng là ở vùng khôngcó bụi than thì d ạng trắng có sức sống cao hơn dạng đen, nhưng ở vùngthan thì ngược lại. Vì gen C có tác dụng đa hiệu, vừa là chi phối màu đenở thân và cánh bướm, vừa ảnh hưởng tới sức sống của bướm. Theo Ford(1915) thì dạng đen có sức sống cao hơn dạng trắng, đặc biệt là trong điềukiện thức ăn khan hiếm. Có điều đáng chú ý là không quần thể nào dạngđen chiếm 100% có lẽ vì dạng đen dị hợp tử có sức sống cao hơn d ạngđen đồng hợp tử.Tóm lại, màu đen bảo vệ của bướm Betularia và các loài bướm tương tựđã hình thành từ một vài đột biến trội và chọn lọc tự nhiên đã làm tăng tỷlệ cá thể mang đột biến đó trong quần thể. Trong môi trường bình thườngthì đột biến màu đen không có lợi, nhưng trong điều kiện có bụi than thìđột biến đó có lợi cho bướm và được chọn lọc tự nhiên giữ lại.QUAN HỆ GIỮA BIẾN ĐỔI KIỂU HÌNH VÀ BIẾN ĐỔI KIỂUGEN TRONG SỰ HÌNH THÀNH ĐẶC ĐIỂM THÍCH NGHIVí dụKhi nuôi chuột trong nhiệt độ cao thì con cháu của chúng có đuôi dài vàtai to hơn. Điều này phù hợp với định luật Alen cho rằng, các loài gặmnhấm ở miền Bắc có tai và đuôi ngắn hơn các dạng tương ứng ở miềnNam.Theo Sơmangauzen, quần thể chuột vốn đa hình về kiểu gen. Gen quyđịnh chiều dài đuôi có thể có các Alen a1 (đuôi ngắn nhất), a2, a3,...(đuôidài hơn). Sống trong nhiệt độ thấp thì đuôi dài là bất lợi, vì vậy chỉ có a1 được biểu hiện (đuôi ngắn) và chiếm ưu thế tuyệt đối. Khi quần thể chuộtphát tán đến môi trường có nhiệt độ cao hơn thì trong quần thể xuất hiệndạng đuôi d ài hơn. Dạng đuôi này lúc đầu có thể mới là một thường biếntrong phạm vi mức phản ứng của alen a1, nhưng trong điều kiện mới này,a2 tỏ ra thích nghi cao hơn và được biểu hiện kiểu hình. Như vậy độtbiến a2 đ ã sao lại kiểu hình đuôi dài của một thường biến đuôi dài thuộcalen a1 . Trong quần thể lúc này có 3 d ạng kiểu hình, đuôi ngắn, đuôi dàithường biến và đuôi dài đột biến. Thường biến chỉ đáp ứng những thayđổi có mức độ trong môi trường. Chỉ đột biến mới có khả năng đáp ứngđược những thay đổi lớn trong môi trường, bởi vì nó làm thay đổi mứcphản ứng.Lúc đầu đột biến chỉ biểu hiện ở một số cá thể, qua chọn lọc tự nhiên độtbiến mới được tăng cường, củng cố. H ơn nữa, sự hình thành đặc điểmthích nghi không phải chỉ có liên quan với sự chọn lọc một alen nào đó,mà kết quả là sự kiên định một tổ hợp gen thích nghi.Sao gen và sao hìnhSao gen (Genocopy) là sự thay thế một thường biến không di truyền bằngmột đột biến có hiệu quả kiểu hình tương tự. Trong trường hợp này, mộtđột biến biểu hiện sau là bản sao kiểu hình của một thường biến có trước.Sao hình (Phenocopy) là sự xuất hiện một thường biến tương tự như kiểuhình của một đột biến có trước. Ở đây, thường biến là bản sao kiểu hìnhcủa đột biến, một biến dị di truyền được thay thế bởi một biến dị không ditruyền. Hiện tượng sao gen và sao hình cho thấy thường biến và đột biếnlà hai loại biến dị có bản ...