CÁC NHÂN TỐ TIẾN HÓA

- Nhân tố tiến hóa là những nhân tố làm biến đổi tần số alen và tần số kiểu gen của quần thể.

- Nhân tố tạo nguồn nguyên liệu tiến hoá, làm phát sinh các alen mới và những tổ hợp alen vô cùng phong phú trong quần thể là  đột biến, quá trình giao phối.

- Nhân tố ảnh hưởng tới vốn gen của quần thể gồm: di nhập gen, biến động di truyền.

- Nhân tố định hướng sự tiến hoá, quy định chiều hướng, nhịp điệu thay đổi tần số tương đối của các alen, tạo ra những tổ hợp alen đảm bảo thích nghi với môi trường đó là chọn lọc tự nhiên.

- Nhân tố tăng cường phân hoá trong nội bộ quần thể, làm cho quần thể ban đầu nhanh chóng phân ly thành những quần thể mới có sự biến đổi  ngày càng cách xa nhau: các cơ chế cách ly.

1. Đột biến

- Tạo nên nhiều alen mới và là nguồn phát sinh các biến dị di truyền → đột biến cung cấp nguồn biến dị sơ cấp cho quá trình tiến hoá.

- Đột biến làm biến đổi tần số của các alen rất chậm.

- Đột biến là vô hướng, nó tạo ra gen có thể có lợi hoặc có hại hoặc trung tính.

- Đột biến đa số là có hại nhưng vẫn là nguyên liệu cho tiến hóa vì:

+ Giá trị thích nghi của gen phụ thuộc vào môi trường, trong điều kiện hiện tại là có hại nhưng điều kiện môi trường thay đổi có thể là có lợi.

+ Giá trị thích nghi của một số đột biến còn thay đổi tuỳ từng tổ hợp gen. Có những đột biến đứng riêng rẽ thì có hại, nhưng khi tác dụng bổ sung cho nhau lại tạo ra sức sống cao hơn dạng gốc.

- Đột biến khi đã phát sinh sẽ được sao chép cho thế hệ sau. Qua sinh sản, nó được phát tán trong quần thể.

- Đột biến được xem là nguồn nguyên liệu cơ sở, sơ cấp từ đó tạo ra nguồn nguyên liệu thứ cấp là các biến dị tổ hợp.

- Trong các đột biến thì đột biến gen là nguồn nguyên liệu chủ yếu nhất, vì so với đột biến nhiễm sắc thể chúng phổ biến hơn, ít ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức sống và sự sinh sản của cơ thể.

2. Di nhập gen

- Di nhập gen là hiện tượng các quần thể trao đổi cá thể hoặc giao tử.

- Sự trao đổi các cá thể giữa các quần thể không cách li nhau hoàn toàn tạo ra “dòng chảy” gen lưu thông giữa các quần thể.

- Di nhập gen có thể mang đến alen mới làm cho vốn gen của quần thể thêm phong phú.

3. Giao phối không ngẫu nhiên

- Giao phối không ngẫu nhiên bao gồm:

+ Tự thụ phấn hoặc giao phối gần: không làm thay đổi tần số alen nhưng làm biến đổi tần số kiểu gen theo hướng tăng tần số kiểu gen đồng hợp, giảm tần số kiểu gen dị hợp.

+ Giao phối có chọn lọc làm biến đổi tần số alen

Giả sử quần thể ban đầu có cấu trúc di truyền:

                0,25 AA + 0,50 Aa + 0,25 aa = 1

Nếu quần thể xảy ra giao phối chọn lọc, chẳng hạn, kiểu gen aa không được các cá thể lựa chọn giao phối, các tỉ lệ giao tử tham gia vào thụ tinh là:

Tần số A = (0,25/0,75) + 1/2.(0,5/0,75) = 2/3

Tần số a = 1/2.(0,5/0,75) = 1/3

Quần thể mới có cấu trúc di truyền: 4/9AA + 4/9Aa + 1/9 aa = 1

- Vai trò của quá trình giao phối không ngẫu nhiên (giao phối có lựa chọn, giao phối gần và tự phối) đối với tiến hoá nhỏ:

 + Cung cấp nguyên liệu thứ cấp cho quá trình tiến hoá.

 + Có thể không làm thay đổi tần số các alen, nhưng làm thay đổi thành phần kiểu gen của quần thể theo hướng tăng dần tần số kiểu gen đồng hợp, giảm dần tần số kiểu gen dị hợp.

 + Giao phối không ngẫu nhiên làm nghèo vốn gen của quần thể.

*  Giao phối ngẫu nhiên không là nhân tố tiến hóa vì nó không làm biến đổi vốn gen của quần thể nhưng lại có vai trò quan trọng sau:

+ Phát tán đột biến trong quần thể.

+ Trung hoà các đột biến có hại.

+ Tạo nguồn nguyên liệu thứ cấp cho quá trình tiến hoá.

- Vai trò của giao phối cùng với đột biến (đột biến tạo alen mới - nguyên liệu sơ cấp còn giao phối phát tán các đột biến vào các tổ hợp kiểu gen - nguyên liệu thứ cấp) làm cho quần thể thành kho dự trữ các biến dị di truyền ở mức bão hòa. Đây chính là nguồn nguyên liệu tiến hoá.

4. Chọn lọc tự nhiên

- Chọn lọc tự nhiên phân hoá khả năng sống sót và sinh sản của các cá thể với các kiểu gen khác nhau trong quần thể. 

- Chọn lọc tự nhiên tác động trực tiếp lên kiểu hình và gián tiếp làm biến đổi thành phần kiểu gen của quần thể, biến đổi tần số các alen của quần thể theo một hướng xác định.

- Tốc độ CLTN có thể làm thay đổi tần số alen nhanh hay chậm (tuỳ thuộc CLTN chống lại alen trội hay alen lặn). Riêng sinh vật nhân sơ, tốc độ chọn lọc luôn ở mức cao. Chọn lọc chống lại alen trội hoặc chọn lọc ở sinh vật nhân sơ chỉ qua một thế hệ thì các cá thể đã bị loại bỏ hoàn toàn ra khỏi quần thể.

→ Vì vậy chọn lọc tự nhiên quy định chiều hướng và nhịp độ tiến hoá. Áp lực của quá trình chọn lọc tự nhiên càng lớn thì quá trình tiến hoá càng nhanh.

- Các hình thức chọn lọc tự nhiên:

+ Chọn lọc ổn định (kiên định): Hình thức chọn lọc bảo tồn những cá thể mang tính trạng trung bình, đào thải những cá thể mang tính trạng chệch xa mức trung bình.

+ Chọn lọc vận động (định hướng): Hình thức chọn lọc mà các tính trạng được chọn lọc theo một hướng nhất định.

+ Chọn lọc phân hoá (gián đoạn): Hình thức chọn lọc đào thải các giá trị trung tâm, tích luỹ các giá trị vùng biên.

5. Các yếu tố ngẫu nhiên

- Các hiện tượng bất thường như lũ lụt, cơn lốc, cháy rừng hoặc tác động của con người,... tác động làm biến đổi vốn gen của quần thể gọi là các yếu tố ngẫu nhiên.

- Các yếu tố ngẫu nhiên (phiêu bạt gen tức biến động di truyền) làm biến đổi tần số tương đối của các alen và thành phần kiểu gen của quần thể một cách ngẫu nhiên (đặc biệt là các quần thể có kích thước nhỏ).

- Các yếu tố ngẫu nhiên tác động lên quần thể nhỏ gây biến đổi vốn gen rõ rệt hơn khi tác động vào quần thể lớn.

- Hiệu ứng kẻ sáng lập: khi một nhóm cá thể nào đó ngẫu nhiên tách khỏi quần thể đi lập quần thể mới, các alen trong nhóm này có thể không đặc trưng cho vốn gen của quần thể gốc.

-  Hiệu ứng cổ chai: quần thể mới là những cá thể sống sót nhỏ không thể là đại diện cho vốn gen của quần thể lớn ban đầu.

- Các yếu tố ngẫu nhiên làm nghèo vốn gen của quần thể.