Giải chi tiết Sinh học 12 KNTT bài 20 Quan niệm của Darwin về chọn lọc tự nhiên và hình thành loài

Mở đầu:

Tại sao dùng thuốc kháng sinh lâu dài để chữa bệnh dễ dẫn tới các vi khuẩn gây bệnh trở nên kháng thuốc?

Bài làm chi tiết:

Dùng thuốc kháng sinh lâu dài để chữa bệnh dễ dẫn tới các vi khuẩn gây bệnh trở nên kháng thuốc vì:

• Thời gian đầu sử dụng, thuốc kháng sinh có khả năng tiêu diệt vi khuẩn rất mạnh mẽ. 

• Hệ gene của vi khuẩn không có cơ chế sửa sai nên rất dễ bị đột biến, một trong những đột biến đó khiến vi khuẩn có khả năng kháng kháng sinh.

• Trong môi trường có kháng sinh, những vi khuẩn không kháng thuốc sẽ bị tiêu diệt, những vi khuẩn có khả năng kháng thuốc sẽ tồn tại và sinh sản, di truyền gene kháng thuốc cho các thế hệ sau.

• Vi khuẩn có kích thước thước nhỏ nên tỉ lệ S/V lớn, tốc độ sinh trưởng và sinh sản rất nhanh nên từ một vài cá thể ban đầu có thể phát triển thành cả quần thể vi khuẩn kháng kháng sinh trong thời gian ngắn. 

I. QUAN SÁT CÁC ĐẶC ĐIỂM DI TRUYỀN VÀ BIẾN DỊ

Câu 1: Tại sao Darwin cho rằng đặc điểm về cấu trúc, hình thái của mỏ chim trên quần đảo Galapagos là đặc điểm thích nghi?

Bài làm chi tiết:

Darwin cho rằng đặc điểm về cấu trúc, hình thái của mỏ chim trên quần đảo Galapagos là đặc điểm thích nghi vì các loài chim khác nhau có cấu trúc và hình thái mỏ khác nhau để phù hợp với các điều kiện của môi trường để giúp chúng sống sót tốt hơn. Ví dụ: Những con chim sẻ ở các đảo có nhiều cây cho hạt to thì hầu hết có mỏ ngắn và dày, đảm bảo cho chúng có thể tách được vỏ hạt để lấy thức ăn; còn những con sống ở đảo có nhiều côn trùng thì mỏ lại mảnh và dài, thích hợp với việc bắt sâu bọ. 

Câu 2: Hãy đưa ra một vài đặc điểm thích nghi mà em quan sát được ở sinh vật và cho biết đặc điểm đó đem lại lợi ích gì cho chúng.

Bài làm chi tiết:

Một vài đặc điểm thích nghi ở sinh vật và lợi ích của đặc điểm đó:

• Cây bàng rụng lá vào mùa thu và mùa đông: mùa thu và mùa đông lượng mưa giảm kéo theo hàm lượng nước trong đất cũng giảm khiến lượng nước mà rễ cây hút được cũng giảm theo. Cây rụng lá để giảm quá trình thoát hơi nước, đảm bảo đủ lượng nước cho cây duy trì đến mùa xuân.

• Rắn lột xác: để thay thế lớp da cũ kĩ đã bị bào mòn và không còn đủ sức căng để bọc cơ thể lớn lên của nó, đồng thời loại bỏ các động vật ký sinh trên lớp da khô.

• Thằn lằn sau khi đứt đuôi sẽ mọc lại đuôi mới: tạo ra các bộ phận mới thay thế bộ phận bị tổn thương ở sinh vật.

II. ĐỀ XUẤT GIẢ THUYẾT CHỌN LỌC TỰ NHIÊN GIẢI THÍCH QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH LOÀI

Câu 1: Một đặc điểm như thế nào được gọi là đặc điểm thích nghi?

Bài làm chi tiết:

Sự thay đổi hình thái, kích thước, sinh lí của sinh vật để phù hợp với các điều kiện của môi trường để giúp chúng sống sót tốt hơn được gọi là đặc điểm thích nghi. 

Câu 2: Giải thích quá trình hình thành loài mới theo quan niệm của Darwin.

Bài làm chi tiết:

Quá trình hình thành loài mới theo quan niệm của Darwin:

• Darwin cho rằng quá trình tương tự như chọn lọc nhân tạo đã xảy ra trong tự nhiên dẫn đến hình thành các loài khác nhau từ một tổ tiên chung. Trong quần thể sinh vật luôn sẵn có một số biến dị di truyền, những biến dị làm tăng khả năng sống sót và khả năng sinh sản của sinh vật thì tần số các cá thể có các biến dị đó sẽ ngày một tăng dần trong quần thể ở các thế hệ sau. Darwin gọi quá trình tự nhiên làm tăng dần tần số cá thể mang đặc điểm thích nghi qua các thế hệ là chọn lọc tự nhiên. Chọn lọc tự nhiên không chỉ làm cho sinh vật thích nghi được với môi trường sống mà còn làm xuất hiện các loài mới từ một tổ tiên chung.

• Darwin đưa ra khái niệm “hậu duệ có biến đổi” nghĩa là ở đời con, bên cạnh những đặc điểm của bố mẹ, luôn có những biến dị di truyền. Mỗi loại biến dị di truyền có thể giúp các cá thể thích nghi với một kiểu môi trường nhất định. Theo thời gian, số lượng các cá thể có biến dị thích nghi tăng dần, hình thành nên loài mới.

III. KIỂM CHỨNG GIẢ THUYẾT

Câu 1: Sưu tập từ sách, báo, internet,... một số thí nghiệm kiểm chứng học thuyết Darwin.

Bài làm chi tiết:

Một số thí nghiệm kiểm chứng học thuyết Darwin:

• Thí nghiệm tiến hóa với E.coli của bởi Richard Lenski: Ông đã nuôi cấy 12 mẫu vi khuẩn E. coli qua 40.000 thế hệ trên môi trường thiếu đường glucose, giàu muối citrate và bảo quản đông lạnh một phần các mẫu ở mỗi thế hệ, cuối cùng, một số mẫu vi khuẩn E. coli có thể hấp thụ muối citrate xuất hiện. Lenski đã giải trình tự toàn bộ hệ gen của mẫu vi khuẩn đó qua các thế hệ và phát hiện toàn bộ quá trình sinh ra của những gen mới liên quan tới quá trình trao đổi chất muối citrate.

• Vi khuẩn kháng kháng sinh: Thuốc kháng sinh có thể dễ dàng tiêu diệt vi khuẩn. Tuy nhiên, sau một thời gian, vi khuẩn sẽ hình thành kháng kháng sinh. 

• DDT và côn trùng kháng DDT: Khi mới xuất hiên, DDT có khả năng tiêu diệt côn trùng một cách nhanh chóng. Vì vậy chỉ những cá thể côn trùng có khả năng kháng DDT mới có thể tồn tại và sinh sản. Qua chọn lọc tự nhiên, nhiều quần thể côn trùng đã trở nên kháng DDT. 

LUYỆN TẬP VÀ VẬN DỤNG

Câu 1: Trình bày phương pháp mà Darwin đã sử dụng để xây dựng học thuyết chọn lọc tự nhiên và hình thành loài.

Bài làm chi tiết:

phương pháp mà Darwin đã sử dụng để xây dựng học thuyết chọn lọc tự nhiên và hình thành loài: Quan sát thu thập dữ liệu, sau đó đề xuất giả thuyết giải thích các dữ liệu quan sát được, và tìm kiếm bằng chứng thực nghiệm kiểm chứng giả thuyết.

Câu 2: Một bạn học sinh đề xuất như sau: “Nếu muốn biết một đặc điểm nào là đặc điểm thích nghi chỉ cần làm thí nghiệm xác định tỉ lệ sống sót của các cá thể mang đặc điểm đó có cao hơn so với các cá thể không có đặc điểm nghiên cứu hay không”. Đề xuất này đúng hay sai? Giải thích.

Bài làm chi tiết:

• Đề xuất “Nếu muốn biết một đặc điểm nào là đặc điểm thích nghi chỉ cần làm thí nghiệm xác định tỉ lệ sống sót của các cá thể mang đặc điểm đó có cao hơn so với các cá thể không có đặc điểm nghiên cứu hay không” là sai.

• Giải thích:

• Thích nghi là một quá trình phức tạp, phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố khác nhau, bao gồm môi trường sống, áp lực chọn lọc, tương tác với các loài khác và cả bộ gene của loài đó. Việc chỉ dựa vào tỉ lệ sống sót không thể khẳng định hoàn toàn cả quá trình thích nghi.

• Trong thí nghiệm, việc đảm bảo kiểm soát được mọi yếu tố là rất khó khăn. Nếu kiểm soát không chặt chẽ, kết quả của thí nghiệm có thể bị ảnh hưởng bởi các biến số không mong muốn, khiến cho kết quả thiếu độ tin cậy.

• Mỗi cá thể mang đặc điểm có mức độ biểu hiện khác nhau, khiến cho quá trình thí nghiệm trở nên phức tạp và nhiều biến số hơn.