Trả lời nhanh
Hình thành loài cùng khu vực địa lí xảy ra khi các quần thể sống chung một vùng nhưng vẫn cách li sinh sản với nhau. Có ba con đường chính: cách li tập tính, cách li sinh thái (chậm, qua nhiều dạng trung gian) và lai xa kèm đa bội hoá (nhanh, thường gặp ở thực vật). Loài mới do lai xa và đa bội hoá hữu thụ vì có bộ NST lưỡng bội của cả hai loài bố mẹ.
Bài 30 nằm ở đâu trong chuỗi kiến thức về hình thành loài?
Ở bài 29, các em đã học khái niệm loài và hình thành loài bằng cách li địa lí. Bài 30 học tiếp phần II: hình thành loài cùng khu vực địa lí. Điểm khác cơ bản là không có chướng ngại địa lí ngăn các quần thể, nên cách li sinh sản phải xuất hiện từ chính đặc điểm sinh học của sinh vật.
Sau bài này là bài 31 về tiến hoá lớn, bạn có thể xem tiếp ở Lý thuyết Sinh học 12 Bài 31. Muốn đối chiếu câu hỏi cuối bài, xem Giải Sinh học 12 Bài 30.
II. Hình thành loài cùng khu vực địa lí
1. Hình thành loài bằng cách li tập tính
- Trong một quần thể, đột biến tạo ra kiểu gen làm thay đổi tập tính giao phối (màu sắc, tín hiệu, mùa sinh sản, tiếng gọi bạn tình…).
- Các cá thể có tập tính mới ưu tiên giao phối với nhau, ít giao phối với nhóm còn lại. Giao phối trở nên không ngẫu nhiên.
- Cùng với các nhân tố tiến hoá khác, vốn gen hai nhóm phân hoá dần. Khi xuất hiện cách li sinh sản, loài mới hình thành.
Ví dụ: ở một số loài cá cichlid sống trong cùng hồ, hai nhóm có màu thân khác nhau và con cái chọn bạn tình theo màu. Khi chiếu ánh sáng đơn sắc làm các con cá không phân biệt được màu, chúng lại giao phối với nhau. Điều này cho thấy tập tính chọn bạn tình theo màu là hàng rào cách li giữa hai nhóm.
2. Hình thành loài bằng cách li sinh thái
- Hai quần thể của cùng một loài sống trong cùng khu vực nhưng ở hai ổ sinh thái khác nhau (khác thức ăn, nơi ở, vi môi trường…).
- Các nhân tố tiến hoá tác động riêng lên từng quần thể, vốn gen phân hoá dần. Đến lúc xuất hiện cách li sinh sản thì loài mới ra đời.
- Thường gặp ở thực vật và động vật ít di chuyển. Quá trình diễn ra chậm, qua nhiều dạng trung gian.
Ví dụ: một loài mao lương ban đầu có hai nhóm, nhóm sống ở bãi bồi ven sông và nhóm sống trong sâu bờ sông. Điều kiện đất, độ ẩm khác nhau chọn lọc ra hai loài cách li sinh sản.
3. Hình thành loài bằng lai xa và đa bội hoá
- Lai xa là lai giữa hai cá thể thuộc hai loài khác nhau. Con lai thường bất thụ vì hai bộ NST không tương đồng, không bắt cặp được ở kì đầu giảm phân I nên không tạo giao tử bình thường.
- Nếu cây lai có khả năng sinh sản vô tính (giâm, củ, thân bò…), nó vẫn nhân lên được nhưng chưa phải loài mới, vì không sinh sản hữu tính.
- Đa bội hoá làm nhân đôi toàn bộ bộ NST của con lai, tạo thể song nhị bội (dị đa bội). Lúc này mỗi NST đều có bạn đồng dạng, giảm phân bình thường, cây hữu thụ.
- Cơ thể song nhị bội cách li sinh sản với hai loài bố mẹ (khi giao phối với bố mẹ sinh con tam bội, bất thụ), nên đây là một loài mới.
Ví dụ kinh điển: cải củ (Raphanus) lai với cải bắp (Brassica) cho con lai bất thụ, sau đa bội hoá tạo cây hữu thụ mang bộ NST của cả hai loài. Ở lúa mì, loài lúa mì trồng hiện nay (6n = 42) cũng hình thành qua các lần lai xa kèm đa bội hoá giữa các loài lúa mì và cỏ dại họ hàng.
So sánh các con đường hình thành loài
| Tiêu chí | Cách li địa lí | Cách li tập tính, sinh thái | Lai xa + đa bội hoá |
|---|---|---|---|
| Khu vực sống | Khác khu vực | Cùng khu vực | Cùng khu vực |
| Tốc độ | Chậm | Chậm, qua dạng trung gian | Nhanh, có thể chỉ vài thế hệ |
| Đối tượng hay gặp | Động vật, thực vật | Thực vật, động vật ít di chuyển | Chủ yếu thực vật |
| Vai trò nhân tố tiến hoá | Cần | Cần (kèm giao phối không ngẫu nhiên) | Dựa vào đột biến số lượng NST |
Mẹo nhớ và lỗi sai thường gặp
- Mẹo “Tập tính – Sinh thái – Lai xa”: hai cách đầu chậm, cách thứ ba nhanh. Đề hỏi “nhanh, ít dạng trung gian” thì chọn lai xa và đa bội hoá.
- Lỗi 1: cho rằng lai xa luôn tạo loài mới. Sai, con lai thường bất thụ; chỉ khi có đa bội hoá (hoặc sinh sản vô tính duy trì) mới có khả năng thành loài.
- Lỗi 2: nhầm “cách li sinh thái” với “cách li địa lí”. Cách li sinh thái vẫn cùng một khu vực, chỉ khác ổ sinh thái.
- Lỗi 3: khi tính số NST, quên rằng con lai khác loài có nA + nB NST, còn thể song nhị bội có 2(nA + nB) = 2nA + 2nB NST.
- Lỗi 4: viết “loài mới có thể giảm phân bình thường vì bộ NST đơn bội”. Đúng phải là vì bộ NST gồm các cặp tương đồng.
Bài tập trắc nghiệm có lời giải
Câu 1. Hai nhóm cá cùng sống trong một hồ, khác màu thân và chỉ giao phối với cá cùng màu, lâu dần cách li sinh sản. Đây là hình thành loài bằng con đường nào?
A. Cách li địa lí. B. Cách li tập tính. C. Lai xa và đa bội hoá. D. Cách li sinh thái.
Đáp án: B. Yếu tố ngăn giao phối là tập tính chọn bạn tình theo màu, không có chướng ngại địa lí (loại A) và không nhắc đến ổ sinh thái khác nhau (loại D), cũng không có lai khác loài (loại C).
Câu 2. Con đường hình thành loài nhanh nhất, có thể xảy ra chỉ trong vài thế hệ là:
A. cách li địa lí. B. cách li sinh thái. C. lai xa kèm đa bội hoá. D. cách li tập tính.
Đáp án: C. Đa bội hoá tạo ngay bộ NST mới hữu thụ và cách li với bố mẹ, không cần tích luỹ biến dị qua nhiều thế hệ như A, B, D.
Câu 3. Loài X có 2n = 20, loài Y có 2n = 16. Lai X với Y được con lai F1 bất thụ; đa bội hoá F1 thu được thể song nhị bội. Bộ NST của F1 và của thể song nhị bội lần lượt là:
A. 18 và 36. B. 36 và 72. C. 18 và 18. D. 36 và 36.
Đáp án: A. Giao tử X có n = 10, giao tử Y có n = 8 nên F1 có 10 + 8 = 18 NST. Nhân đôi toàn bộ được 2 × 18 = 36 NST (gồm 20 NST của X và 16 NST của Y).
Câu 4. Vì sao thể song nhị bội hữu thụ trong khi con lai khác loài ban đầu bất thụ?
A. Vì có số NST nhiều hơn. B. Vì các NST trong tế bào tồn tại thành từng cặp tương đồng nên giảm phân bình thường. C. Vì không còn đột biến gen. D. Vì sinh sản vô tính.
Đáp án: B. Số NST nhiều không quyết định tính hữu thụ (loại A). Điểm mấu chốt là sự bắt cặp NST ở giảm phân.
Câu 5. Hình thành loài bằng cách li sinh thái thường gặp ở nhóm sinh vật nào?
A. Động vật di chuyển xa. B. Chỉ ở vi khuẩn. C. Thực vật và động vật ít di chuyển. D. Chỉ ở thực vật.
Đáp án: C. Sinh vật ít di chuyển bị gắn với vi môi trường riêng nên dễ phân hoá theo ổ sinh thái; D thiếu vì động vật ít di chuyển cũng gặp.
Câu 6. Phát biểu nào sai về hình thành loài cùng khu vực địa lí?
A. Cần có cách li địa lí thì mới xuất hiện cách li sinh sản. B. Cách li tập tính làm giao phối không ngẫu nhiên. C. Cách li sinh thái diễn ra chậm. D. Lai xa kèm đa bội hoá thường gặp ở thực vật.
Đáp án: A. Đã là “cùng khu vực” thì không dựa vào cách li địa lí. Ba phát biểu còn lại đều đúng.
Câu 7. Cơ thể song nhị bội là cơ thể có:
A. bộ NST lưỡng bội của hai loài bố mẹ trong cùng một tế bào. B. bộ NST 3n của một loài. C. bộ NST đơn bội của một loài. D. bộ NST bị mất một cặp.
Đáp án: A. “Song” là hai, “nhị bội” là lưỡng bội: hai bộ lưỡng bội của hai loài.
Bài luyện tập tự giải
- Loài P có 2n = 12, loài Q có 2n = 26. Tính số NST trong tế bào con lai khác loài và trong thể song nhị bội. Đáp án: 6 + 13 = 19 NST; thể song nhị bội 38 NST.
- Nêu hai điểm giống nhau và hai điểm khác nhau giữa hình thành loài bằng cách li sinh thái và bằng cách li tập tính. Gợi ý: giống ở chỗ cùng khu vực và cùng cần giao phối không ngẫu nhiên, chọn lọc; khác ở nguyên nhân cách li (ổ sinh thái hay tập tính giao phối).
- Vì sao nói đa bội hoá là “bước hoàn tất” của lai xa trong hình thành loài? Gợi ý: vì khôi phục khả năng sinh sản hữu tính và tạo cách li sinh sản với loài bố mẹ.
Tóm tắt 30 giây
- Cùng khu vực địa lí: cách li tập tính, cách li sinh thái, lai xa + đa bội hoá.
- Cách li tập tính và sinh thái: chậm, nhiều dạng trung gian, cần nhân tố tiến hoá.
- Lai xa + đa bội hoá: nhanh, chủ yếu thực vật, loài mới hữu thụ nhờ có bộ NST lưỡng bội của cả hai loài.
Muốn luyện thêm, xem 25 câu trắc nghiệm Sinh học 12 Bài 30.
Cùng chuyên đề: Bài nằm trong mục lục Lý thuyết Sinh học 12 Bài 26: Học thuyết tiến hóa tổng hợp hiện đại.
Câu hỏi thường gặp
Hình thành loài cùng khu vực địa lí có những con đường nào?
Có ba con đường chính: hình thành loài bằng cách li tập tính, bằng cách li sinh thái và bằng lai xa kèm đa bội hoá. Hai con đường đầu diễn ra chậm, con đường thứ ba có thể nhanh.
Vì sao con lai khác loài thường bất thụ?
Vì bộ NST của hai loài không tương đồng nên ở giảm phân các NST không bắt cặp được, không tạo giao tử bình thường. Đa bội hoá làm mỗi NST có bạn đồng dạng nên khắc phục được điều này.
Hình thành loài bằng cách li sinh thái thường gặp ở đối tượng nào?
Thường gặp ở thực vật và động vật ít di chuyển, vì chúng gắn với vi môi trường nhất định nên dễ phân hoá theo ổ sinh thái.
Thể song nhị bội có bao nhiêu NST?
Bằng tổng bộ NST lưỡng bội của hai loài bố mẹ, tức 2n(A) + 2n(B). Ví dụ loài A có 2n = 14 và loài B có 2n = 18 thì thể song nhị bội có 32 NST.