Kiến thức trọng tâmLớp 12

Tiến hóa

Ôn bằng chứng tiến hóa, học thuyết Darwin, nhân tố tiến hóa, cách li, hình thành loài, các đại địa chất; bài tập chọn lọc, di – nhập gene, phiêu bạt.

Tiến hóa chiếm khoảng 3–4 câu trong đề, chủ yếu ở phần I (bằng chứng, nhân tố tiến hóa, cách li, hình thành loài). Gần đây đề hay cho bảng số liệu tần số kiểu gene qua các thế hệ rồi hỏi nhân tố nào đang tác động, hoặc một câu trả lời ngắn tính tần số allele sau chọn lọc, sau di – nhập gene.

Kiến thức trọng tâm

Bằng chứng tiến hóa

Bằng chứng	Nội dung chính
Hóa thạch	Bằng chứng trực tiếp: di tích của sinh vật cổ trong các lớp đất đá, cho biết lịch sử phát sinh, phát triển của sinh giới
Giải phẫu so sánh	Cơ quan tương đồng: cùng nguồn gốc, có thể khác chức năng (chi trước của người, cánh dơi, vây ngực cá voi) → tiến hóa phân li. Cơ quan thoái hóa (ruột thừa, xương cụt ở người) cũng là cơ quan tương đồng. Cơ quan tương tự: khác nguồn gốc, cùng chức năng (cánh chim và cánh côn trùng) → tiến hóa đồng quy
Tế bào học	Mọi sinh vật đều cấu tạo từ tế bào; tế bào chỉ sinh ra từ tế bào có trước
Sinh học phân tử	Mọi loài dùng DNA làm vật chất di truyền, dùng chung bộ mã di truyền, 20 loại amino acid. Loài có quan hệ càng gần thì trình tự DNA, protein càng giống

Học thuyết Darwin và thuyết tiến hóa tổng hợp hiện đại

Darwin: các cá thể trong loài có biến dị cá thể; sinh vật sinh ra nhiều con nhưng chỉ một phần sống sót (đấu tranh sinh tồn); chọn lọc tự nhiên giữ lại những cá thể mang biến dị có lợi, giúp chúng sống sót và sinh sản nhiều hơn. Kết quả: loài có các đặc điểm thích nghi, các loài đều bắt nguồn từ tổ tiên chung. Hạn chế: chưa giải thích được nguyên nhân phát sinh biến dị và cơ chế di truyền.
Thuyết tổng hợp hiện đại: đơn vị tiến hóa là quần thể. Tiến hóa nhỏ là quá trình biến đổi tần số allele, thành phần kiểu gene của quần thể, kết thúc khi hình thành loài mới. Tiến hóa lớn là sự hình thành các nhóm phân loại trên loài.
Nguồn biến dị: đột biến (nguyên liệu sơ cấp), biến dị tổ hợp (nguyên liệu thứ cấp), allele mới do dòng gene mang tới.

Các nhân tố tiến hóa

Nhân tố	Tần số allele	Đặc điểm
Đột biến	Thay đổi rất chậm	Vô hướng; tạo allele mới, cung cấp nguyên liệu sơ cấp
Dòng gene (di – nhập gene)	Thay đổi, nhanh hay chậm tùy lượng cá thể di nhập	Vô hướng; có thể mang allele mới vào quần thể, làm giảm khác biệt giữa các quần thể
Chọn lọc tự nhiên	Thay đổi theo một hướng xác định	Là nhân tố có hướng duy nhất; tác động trực tiếp lên kiểu hình, gián tiếp lên kiểu gene
Phiêu bạt di truyền	Thay đổi đột ngột, ngẫu nhiên	Mạnh ở quần thể nhỏ; có thể loại bỏ cả allele có lợi, cố định allele có hại
Giao phối không ngẫu nhiên	Không thay đổi	Chỉ thay đổi tần số kiểu gene: tăng đồng hợp, giảm dị hợp

Loài sinh học và cơ chế cách li

Loài sinh học 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.

Cơ chế cách li	Biểu hiện
Trước hợp tử: cách li nơi ở	Sống ở sinh cảnh khác nhau nên không gặp nhau
Trước hợp tử: cách li tập tính	Tập tính giao phối (tiếng kêu, điệu múa, màu sắc) khác nhau
Trước hợp tử: cách li thời gian	Mùa sinh sản, thời điểm ra hoa khác nhau
Trước hợp tử: cách li cơ học	Cấu tạo cơ quan sinh sản không tương hợp
Sau hợp tử	Hợp tử không phát triển, con lai không sống được hoặc sống nhưng bất thụ

Các con đường hình thành loài

Khác khu vực địa lí: quần thể bị chia cắt bởi trở ngại địa lí (sông, núi, biển); mỗi quần thể chịu chọn lọc, đột biến, phiêu bạt riêng → tích lũy khác biệt về vốn gene → cách li sinh sản → loài mới. Cách li địa lí không trực tiếp tạo ra biến đổi, chỉ duy trì sự khác biệt.
Cùng khu vực địa lí: bằng cách li tập tính, cách li sinh thái, hoặc lai xa và đa bội hóa (nhanh, phổ biến ở thực vật).

Hình thành loài mới bằng lai xa và đa bội hóa (số NST lấy theo ví dụ dạng 5).

Phát sinh sự sống và các đại địa chất

Sự sống phát sinh qua ba giai đoạn: tiến hóa hóa học (từ chất vô cơ hình thành các chất hữu cơ đơn giản rồi đại phân tử), tiến hóa tiền sinh học (hình thành các tế bào sơ khai có màng, có khả năng trao đổi chất, sinh sản) và tiến hóa sinh học. Nhiều bằng chứng cho thấy RNA có thể là vật chất di truyền xuất hiện trước DNA.

Đại	Sự kiện nổi bật
Thái cổ, Nguyên sinh	Sự sống xuất hiện; sinh vật nhân sơ, rồi sinh vật nhân thực, sinh vật đa bào
Cổ sinh	Thực vật và động vật lên cạn; xuất hiện cá, lưỡng cư, bò sát; dương xỉ phát triển mạnh
Trung sinh	Bò sát ngự trị; xuất hiện thú và chim; cây hạt trần ưu thế, cây hạt kín xuất hiện
Tân sinh	Thú, chim, côn trùng và cây hạt kín phát triển mạnh; kỉ Đệ tứ xuất hiện loài người

Dạng bài thường gặp trong đề thi

Dạng 1: Xác định nhân tố tiến hóa từ số liệu

Xem lời giải

Tần số allele A ở mọi thế hệ: $0{,}40 + 0{,}20 = 0{,}50 + 0{,}10 = 0{,}55 + 0{,}05 = 0{,}575 + 0{,}025 = 0{,}6$ → không đổi.
Tỉ lệ dị hợp giảm một nửa mỗi thế hệ, hai kiểu đồng hợp tăng đều.
Kết luận: quần thể chịu tác động của giao phối không ngẫu nhiên (tự thụ phấn hoặc giao phối gần), không phải chọn lọc hay phiêu bạt.

Nếu tần số allele thay đổi theo một hướng ổn định qua nhiều thế hệ → chọn lọc tự nhiên; thay đổi đột ngột sau một biến cố ở quần thể nhỏ (lũ lụt, cháy rừng) → phiêu bạt di truyền; thay đổi khi có cá thể từ nơi khác tới → dòng gene.

Dạng 2: Chọn lọc loại bỏ kiểu gene đồng hợp lặn

Nếu mọi cá thể $aa$ đều chết trước khi sinh sản và quần thể ngẫu phối, tần số allele a ở các cá thể trưởng thành sau $n$ thế hệ:

q_n = \frac{q_0}{1 + n\,q_0}

Cân bằng Hardy – Weinberg

Chọn lọc loại bỏ hoàn toàn aa ở dạng 2 (sức sống AA, Aa, aa là 1; 1; 0), P có q = 0,4. Ở thế hệ 3, p(A) ≈ 0,82 tức q ≈ 0,18; allele a giảm chậm dần mà không mất hẳn.

Đang chuẩn bị mô hình…

Xem lời giải

$q_0 = 0{,}16 + 0{,}24 = 0{,}4$ . Áp dụng công thức với $n = 3$ :

q_3 = \frac{0{,}4}{1 + 3 \times 0{,}4} = \frac{0{,}4}{2{,}2} \approx 0{,}18

Mỗi thế hệ: $q_{n+1} = \dfrac{q_n}{1 + q_n}$ ; ví dụ $q_1 = \dfrac{0{,}4}{1{,}4} \approx 0{,}286$ . Allele a giảm ngày càng chậm vì phần lớn a nằm ở thể dị hợp, không bị chọn lọc đào thải.

Dạng 3: Dòng gene (di – nhập gene)

Quần thể nhận $N_1$ cá thể có tần số allele $p_1$ , nhập thêm $N_2$ cá thể có tần số $p_2$ thì tần số allele mới là

p' = \frac{N_1\,p_1 + N_2\,p_2}{N_1 + N_2}

Xem lời giải

\begin{aligned} p &= \frac{900 \times 0{,}2 + 100 \times 0{,}7}{900 + 100} \\ &= \frac{180 + 70}{1000} = 0{,}25 \end{aligned}

Dạng 4: Phiêu bạt di truyền

Cân bằng Hardy – Weinberg

Sáu lần chạy ngẫu nhiên với quần thể chỉ 20 cá thể, ngẫu phối, không chọn lọc. Tần số allele trôi dạt khác nhau ở mỗi lần, có lần allele bị mất hoặc được cố định; đường nét đứt là kì vọng khi quần thể rất lớn.

Đang chuẩn bị mô hình…

Xem lời giải

Những cá thể sống sót là ngẫu nhiên, không phụ thuộc kiểu gene. Ở quần thể nhỏ, số cá thể còn lại quá ít nên tần số allele của chúng có thể khác hẳn quần thể ban đầu (hiệu ứng thắt cổ chai): allele có lợi vẫn có thể bị loại bỏ, allele có hại có thể trở nên phổ biến. Đây là phiêu bạt di truyền, nhân tố vô hướng.

Dạng 5: Hình thành loài bằng lai xa và đa bội hóa

Xem lời giải

Giao tử loài A có 8 NST, loài B có 10 NST → $F_1$ có $8 + 10 = 18$ NST, gồm hai bộ đơn bội khác loài.
Các NST không có cặp tương đồng, không tiếp hợp được trong giảm phân → $F_1$ bất thụ.
Đa bội hóa → thể song nhị bội $2n_A + 2n_B = 16 + 20 = 36$ NST, các NST tồn tại thành cặp → hữu thụ, cách li sinh sản với hai loài gốc, trở thành loài mới.

Lỗi thường gặp

Mẹo làm bài

Tự kiểm tra nhanh

Một quần thể có $q_0 = 0{,}5$ ; mọi cá thể $aa$ chết trước khi sinh sản. Tần số allele a ở thế hệ thứ hai là bao nhiêu (theo công thức ở dạng 2)?

Xem đáp án

$q_2 = \dfrac{0{,}5}{1 + 2 \times 0{,}5} = 0{,}25$ .

Nhân tố tiến hóa nào có thể làm xuất hiện allele mới trong quần thể?

Xem đáp án

Đột biến (tạo allele mới) và dòng gene (mang allele mới từ quần thể khác tới).

Đúng hay sai: gai xương rồng và gai hoa hồng là cơ quan tương đồng.

Xem đáp án

Sai. Gai xương rồng là lá biến đổi, gai hoa hồng là phần phát triển của biểu bì thân; khác nguồn gốc, cùng chức năng → cơ quan tương tự.

Hai quần thể ếch cùng loài sống trong một vùng, một quần thể sinh sản vào đầu mùa mưa, quần thể kia vào cuối mùa mưa. Đây là dạng cách li gì?

Xem đáp án

Cách li thời gian (mùa vụ), một dạng cách li trước hợp tử; có thể dẫn tới hình thành loài cùng khu vực địa lí.

Kiểm tra lại kiến thức vừa ôn

Làm 10 câu luyện tập về tiến hóa và xem lời giải ngay sau mỗi câu.

Luyện tập ngay

Đề có câu hỏi về chủ đề này

ĐỀ SỐ 01Trung bìnhLàm thử miễn phí

Sinh học — Đề ôn luyện số 1

Đề sát cấu trúc đề thi thật: trọng tâm di truyền học, tiến hóa và sinh thái lớp 12, có phả hệ, đồ thị thí nghiệm cạnh tranh giữa hai loài trùng cỏ và quang hợp ở hai loài cây; phần trả lời ngắn về hoán vị gene, Hardy – Weinberg và hiệu suất sinh thái.

28 câu · 50 phút

ĐỀ SỐ 02Cơ bảnLàm thử miễn phí

Sinh học — Đề ôn luyện số 2

Đề mức cơ bản củng cố kiến thức nền: vật chất di truyền, quy luật Mendel, Hardy – Weinberg, lưới thức ăn và tăng trưởng quần thể; có đồ thị hoạt tính enzyme, bảng chỉ số tim – phổi khi vận động và phả hệ tính xác suất.

28 câu · 50 phút

ĐỀ SỐ 03Nâng caoLàm thử miễn phí

Sinh học — Đề ôn luyện số 3

Đề nâng cao, nhiều câu phân hóa: phân tích thí nghiệm đột biến operon lac, hoán vị gene, phả hệ hai bệnh (một bệnh liên kết X), chọn lọc trong quần thể, thể ba, loài chủ chốt và đáp ứng miễn dịch; nhiều bảng và đồ thị thí nghiệm.

28 câu · 50 phút