Variation and selection · ⁨Biến dị và chọn lọc⁩

Biến đổi nghĩa là sự khác biệt giữa các cá thể cùng một loài. Có hai loại:

• biến đổi liên tục — một dải liền mạch của kiểu hình giữa hai cực trị (ví dụ chiều cao và khối lượng cơ thể).
• biến đổi discontinuous (không liên tục) — vài kiểu hình riêng biệt mà không có khoảng trung gian nào (ví dụ hệ nhóm máu ABO, hoặc hình dạng hạt trong đậu Hà Lan).

Biến đổi discontinuous thường chỉ do gen gây ra. Biến đổi liên tục do cả gen và môi trường — ví dụ, chiều cao của bạn phụ thuộc vào gen và cũng phụ thuộc vào chế độ ăn uống.

Đột biến

Một đột biến là sự thay đổi di truyền. Đột biến là cách tạo ra alen mới, vì vậy chúng là nguồn gốc ban đầu của mọi biến đổi. (补充) Một đột biến gen là sự thay đổi ngẫu nhiên trong dãy base của DNA.

Bức xạ ion hóa (như tia X) và một số hóa chất làm tăng tốc độ đột biến. (补充) Các nguồn biến đổi di truyền khác là giảm phân, giao phối ngẫu nhiên và thụ tinh ngẫu nhiên.

Một đặc điểm thích nghi là một đặc điểm di truyền giúp sinh vật sống sót và sinh sản trong môi trường của nó.

(补充)

• hydrophytes (cây thủy sinh) có các đặc điểm như khoảng trống khí để giúp chúng nổi, và khí pore trên bề mặt trên của lá.
• xerophytes (cây xerophyte) có các đặc điểm như lớp cutin sáp dày, ít khí pore nhỏ, và khả năng lưu trữ nước — tất cả nhằm giảm mất nước.

Chọn lọc tự nhiên giải thích cách một loài trở nên phù hợp hơn với môi trường của nó:

1. có sự biến đổi di truyền trong quần thể (do đột biến).
2. sinh vật tạo ra nhiều con cái — nhiều hơn số có thể sống sót.
3. có cuộc đấu tranh sinh tồn, với cạnh tranh về nguồn tài nguyên như thức ăn và không gian.
4. những cá thể được thích nghi tốt hơn có khả năng sống sót và sinh sản cao hơn.
5. chúng truyền lại alen của mình, do đó các alen có lợi trở nên phổ biến hơn ở thế hệ tiếp theo.

(补充) Qua nhiều thế hệ điều này làm cho quần thể phù hợp hơn với môi trường; quá trình này gọi là thích nghi. Một ví dụ rõ ràng là vi khuẩn kháng thuốc kháng sinh: một số ít vi khuẩn mang alen kháng và sống sót qua thuốc kháng sinh, sau đó nhân lên, cho đến khi toàn bộ quần thể trở nên kháng.

Ví dụ minh họa. Một loài bọ đêm chủ yếu có màu nhạt. Bụi than làm sẫm các thân cây mà bọ đêm đậu trên, và trong vài thập kỷ, hầu hết các con bọ đêm đều chuyển sang màu tối. Hãy giải thích bằng cơ chế chọn lọc tự nhiên. Biến dị đã tồn tại sẵn: một số ít cá thể bọ đêm màu tối xuất hiện do ngẫu nhiên, do đột biến. Trên vỏ cây có bụi than, những con bọ đêm màu tối được ngụy trang tốt hơn, nên chim ăn ít đi và chúng có khả năng sống sót cao hơn. Những cá thể sống sót sinh sản và truyền alen quy định màu tối cho đời sau, khiến alen này trở nên phổ biến hơn qua mỗi thế hệ cho đến khi hầu hết bọ đêm đều có màu tối. Theo chuỗi quá trình: biến dị → sống sót → sinh sản → alen trở nên phổ biến hơn. Các con bọ đêm không tự hóa thành màu tối để trốn tránh - thay vào đó, những cá thể màu tối đơn giản là sống sót thường xuyên hơn.

Trong chọn lọc giống (còn gọi là lựa chọn nhân tạo), con người sẽ quyết định sinh vật nào được sinh sản:

1. Chọn những cá thể mang đặc điểm bạn mong muốn.
2. Giao phối chúng để tạo ra thế hệ tiếp theo.
3. Chọn những cá thể con biểu hiện rõ đặc điểm đó, và lặp lại quá trình này qua nhiều thế hệ.

Phương pháp này được sử dụng để cải thiện cây trồng (ví dụ: năng suất cao hơn) và vật nuôi chăn nuôi (ví dụ: bò cho nhiều sữa hơn).

(Bổ sung) Điểm khác biệt then chốt: trong chọn lọc tự nhiên, môi trường quyết định cá thể nào sống sót; còn trong lựa chọn nhân tạo thì con người là người quyết định.

• Biến dị liên tục = một dải giá trị (do gen + môi trường); biến dị gián đoạn = các nhóm tách biệt (chỉ do gen).
• Đột biến tạo ra các alen mới — nguồn gốc của mọi biến dị. Bức xạ và một số chất hóa học làm tăng tốc độ đột biến.
• Chọn lọc tự nhiên: biến dị → sinh sản quá mức → đấu tranh và cạnh tranh → cá thể thích nghi tốt nhất sống sót và sinh sản → chúng truyền lại alen cho đời sau.
• Kháng thuốc kháng sinh ở vi khuẩn là minh chứng cho chọn lọc tự nhiên đang diễn ra.
• Chọn lọc giống (lựa chọn nhân tạo): con người chọn bố mẹ; trong chọn lọc tự nhiên, chính môi trường "chọn".