Bài tập Sinh 12 Bài 20: Quan niệm của Darwin về chọn lọc tự nhiên và hình thành loài (27 bài tập)

Lớp 12 · Sinh Học Bài 20

Quan niệm của Darwin về chọn lọc tự nhiên & hình thành loài

Hành trình nghiên cứu của Darwin, biến dị cá thể, đặc điểm thích nghi, chọn lọc nhân tạo, giả thuyết chọn lọc tự nhiên và các bằng chứng kiểm chứng học thuyết

1
Hành trình & quan sát của Darwin trong tự nhiên

Năm 1831, Darwin tham gia đoàn thám hiểm kéo dài 5 năm vòng quanh thế giới trên con tàu Beagle. Các quan sát và hàng nghìn mẫu vật thu thập được là cơ sở để ông hình thành học thuyết tiến hóa sau này.

Darwin tuân theo quy trình nghiên cứu khoa học mà đến nay vẫn được áp dụng:

QUY TRÌNH NGHIÊN CỨU CỦA DARWIN
Quan sát, thu thập dữ liệu → Hình thành giả thuyết → Kiểm chứng giả thuyết bằng thực nghiệm

▸ Những nhận định quan trọng

Quan sátNhận định
Sinh vật họ hàng càng gần thì càng giống nhauCác sinh vật giống nhau là do có chung tổ tiên
Cá thể cùng bố mẹ vẫn có một số đặc điểm khác nhauĐây là biến dị cá thể, được di truyền cho thế hệ sau
Một con sò đẻ hàng chục triệu trứng nhưng số trưởng thành rất ítMôi trường giới hạn số lượng cá thể của quần thể

▸ Quan sát chim sẻ trên quần đảo Galapagos

Các loài chim ở quần đảo Galapagos (cách đất liền ~900 km) giống với loài ở vùng đất liền gần nhất, nhưng khác nhau về vài đặc điểm nhỏ như kích thước và hình dạng mỏ. Chim ở đảo nhiều cây cho hạt to → mỏ ngắn, dày để tách vỏ hạt; chim ở đảo nhiều côn trùng → mỏ mảnh, dài để bắt sâu bọ.

Các loài chim sẻ Galapagos với hình dạng mỏ khác nhau
Hình: Các loài chim sẻ Galapagos với hình dạng mỏ khác nhau, thích nghi với loại thức ăn khác nhau
💡
Biến dị cá thể là những đặc điểm khác biệt giữa các cá thể cùng bố mẹ (hoặc với bố mẹ), được di truyền và là nguyên liệu cho chọn lọc tự nhiên. Đặc điểm thích nghi là sự thay đổi về hình thái, kích thước, sinh lí giúp sinh vật sống sót tốt hơn (ví dụ: cây bàng rụng lá mùa đông, rắn lột xác).
2
Quan sát vật nuôi, cây trồng & chọn lọc nhân tạo
CHỌN LỌC NHÂN TẠO
Là quá trình con người chủ động loại bỏ những cá thể có biến dị không mong muốn và giữ lại, nhân giống những cá thể có biến dị thỏa mãn nhu cầu, thị hiếu của mình → tạo ra giống mới

▸ Ví dụ: các giống cải từ cải hoang dại

Từ loài cải hoang dại (Brassica oleracea), con người chọn lọc theo các hướng khác nhau để tạo nhiều giống cải:

Hướng chọn lọcGiống tạo ra
Theo chồi ngọnBắp cải
Theo chồi bênCải Brussel
Theo thânSu hào
Theo láCải xoăn
Theo cụm hoaSúp lơ trắng
Theo thân và hoaBông cải xanh (súp lơ xanh)

Tương tự, nhiều giống chim bồ câu khác nhau được chọn lọc, nhân giống từ bồ câu núi để đáp ứng nhu cầu, thị hiếu khác nhau.

▸ Tóm tắt các quan sát của Darwin

Biến dị cá thể tồn tại trong quần thể.
Khả năng sinh sản vượt quá khả năng nuôi dưỡng của môi trường → chỉ một số ít sống sót đến trưởng thành.
Số lượng cá thể có xu hướng ổn định (môi trường giới hạn qua tử vong và sinh sản).

3
Giả thuyết chọn lọc tự nhiên

Từ quan sát chọn giống và hiện tượng di truyền – biến dị trong tự nhiên, Darwin cho rằng một quá trình tương tự chọn lọc nhân tạo đã xảy ra trong tự nhiên, dẫn đến hình thành các loài khác nhau từ một tổ tiên chung.

CHỌN LỌC TỰ NHIÊN
Là quá trình tự nhiên làm tăng dần tần số cá thể mang đặc điểm thích nghi qua các thế hệ

▸ Cơ chế hoạt động

Loại biến dịTác độngKết quả
Biến dị có lợi (thích nghi)Tăng khả năng sống sót, sinh sảnTần số tăng dần qua các thế hệ
Biến dị bất lợi (không thích nghi)Giảm khả năng sống sót, sinh sảnTần số giảm dần, bị đào thải

Vai trò của CLTN: làm sinh vật thích nghi với môi trường, làm xuất hiện loài mới từ tổ tiên chung và dẫn đến phân li tính trạng – cơ sở giải thích sự hình thành loài mới và nguồn gốc chung của các loài.

📖
Khái niệm "hậu duệ có biến đổi" (trong Nguồn gốc các loài): ở đời con, bên cạnh đặc điểm của bố mẹ luôn có những biến dị di truyền; mỗi loại biến dị có thể giúp cá thể thích nghi với một kiểu môi trường; theo thời gian số cá thể mang biến dị thích nghi tăng dần → hình thành loài mới.
4
Ví dụ: sự hình thành loài hươu cao cổ

Darwin giải thích sự hình thành loài hươu cao cổ qua 3 giai đoạn:

1. Ban đầu
Quần thể hươu cổ ngắn, trong đó xuất hiện biến dị ngẫu nhiên về chiều dài cổ (có con cổ dài hơn, có con cổ ngắn hơn)
2. Chọn lọc
Khi lá cây dưới thấp ít đi: hươu cổ dài ăn được lá trên cao → đủ thức ăn, khỏe; hươu cổ ngắn thiếu thức ăn, yếu
3. Tích lũy
Hươu cổ dài sinh sản tốt → tần số tăng; hươu cổ ngắn bị đào thải → tần số giảm
KẾT QUẢ
Quần thể hươu cổ ngắn ban đầu dần trở thành quần thể hươu cổ dài → hình thành loài mới (hươu cao cổ)
⚠️
Theo Darwin, biến dị về chiều dài cổ xuất hiện ngẫu nhiên có sẵn trong quần thể; môi trường chỉ đóng vai trò chọn lọc, không phải hươu "tự vươn cổ dài ra" để thích nghi.
Sơ đồ hình thành các loài từ tổ tiên chung theo Darwin
Hình: Sơ đồ hình thành loài theo Darwin (các nhánh tiến hóa từ tổ tiên chung; loài không thích nghi thì tuyệt chủng)
5
So sánh chọn lọc tự nhiên & chọn lọc nhân tạo

Đây là phần trọng tâm hay ra bài tập phân biệt:

Tiêu chíChọn lọc tự nhiênChọn lọc nhân tạo
Tác nhânMôi trường tự nhiênCon người
Động lựcĐấu tranh sinh tồn, cạnh tranh nguồn sốngNhu cầu, thị hiếu của con người
Đối tượngTất cả sinh vật trong tự nhiênVật nuôi, cây trồng
Biến dị giữ lạiBiến dị có lợi cho sinh vật (thích nghi)Biến dị có lợi cho con người
Thời gianRất dài (hàng triệu năm)Ngắn hơn nhiều
Kết quảLoài mới thích nghi với môi trườngGiống mới phù hợp nhu cầu con người
🔗
Mối liên hệ: chính sự đa dạng của vật nuôi, cây trồng do chọn lọc nhân tạo tạo ra từ vài dạng hoang dại ban đầu đã gợi ý cho Darwin cơ sở giải thích sự hình thành các loài trong tự nhiên.
6
Kiểm chứng giả thuyết & các bằng chứng

▸ Thí nghiệm của chính Darwin

Thí nghiệmKết quả & kết luận
Ngâm hạt trong nước biểnHạt nhiều loài vẫn nảy mầm sau khi ngâm lâu → cây trên đảo được phát tán từ đất liền qua đường biển
Nhỏ dung dịch vào lá cây nắp ấmCây chỉ tiêu thụ protein → lá bắt côn trùng là đặc điểm thích nghi với môi trường nghèo nitrogen

▸ Bằng chứng từ tự nhiên & chọn lọc nhân tạo

Phân li tính trạng: từ một dạng tổ tiên, chọn lọc theo nhiều hướng tạo nhiều giống/loài khác nhau (các giống cải, các giống bồ câu).
13 loài chim sẻ Galapagos với mỏ khác nhau (ăn hạt, hoa xương rồng, côn trùng…) đều tiến hóa từ một loài tổ tiên chung từ đất liền.

▸ Một số thí nghiệm/hiện tượng kiểm chứng học thuyết Darwin

Ví dụGiải thích theo Darwin
Thí nghiệm E. coli của LenskiNuôi 12 mẫu E. coli qua 40 000 thế hệ → xuất hiện vi khuẩn hấp thụ được citrate → tiến hóa quan sát được trong phòng thí nghiệm
Vi khuẩn kháng kháng sinhTrong quần thể có sẵn biến dị kháng thuốc; môi trường có kháng sinh tiêu diệt vi khuẩn không kháng, giữ lại vi khuẩn kháng → quần thể kháng thuốc hình thành
Côn trùng kháng DDTCó sẵn cá thể mang biến dị kháng DDT; khi dùng DDT chỉ cá thể kháng sống sót, sinh sản → tần số kháng tăng dần
👥
Alfred Wallace cùng thời đã độc lập đưa ra học thuyết chọn lọc tự nhiên. Học thuyết mang tên Darwin vì ông đã đưa ra một số lượng rất lớn các bằng chứng khoa học cho học thuyết của mình.
7
Phương pháp giải các dạng bài tập

▸ Dạng 1: Giải thích sự hình thành loài/đặc điểm thích nghi theo Darwin

Bước 1
Xác định biến dị có sẵn trong quần thể ban đầu
Bước 2
Xác định áp lực chọn lọc (môi trường thay đổi thế nào)
Bước 3
Phân tích: biến dị có lợi → sống sót, sinh sản; bất lợi → bị đào thải
Bước 4
Tích lũy qua nhiều thế hệ → hình thành loài/đặc điểm thích nghi
🔎 Ví dụ: bướm đen vùng công nghiệp
Quần thể bướm trắng sống trên thân cây phủ địa y sáng; có sẵn một số cá thể biến dị màu đen.
Công nghiệp phát triển → khói bụi làm chết địa y, thân cây tối màu (áp lực chọn lọc).
Bướm trắng dễ bị chim ăn → giảm; bướm đen ngụy trang tốt → sống sót, sinh sản tăng.
→ Tần số bướm đen tăng dần, hình thành quần thể bướm đen thích nghi với môi trường công nghiệp.

▸ Dạng 2: Phân biệt chọn lọc tự nhiên & chọn lọc nhân tạo

Dựa vào tác nhân & động lực
Tự nhiên → MÔI TRƯỜNG chọn → thích nghi với môi trường
Nhân tạo → CON NGƯỜI chọn → phù hợp nhu cầu con người

▸ Dạng 3: Xác định & giải thích đặc điểm thích nghi

Quan sát đặc điểm hình thái/sinh lí → xác định môi trường sống → phân tích mối liên hệ giữa đặc điểm và điều kiện sống để chỉ ra lợi ích (giúp sinh vật sống sót, sinh sản tốt hơn).

8
Tổng kết & lỗi sai thường gặp
GHI NHỚ NHANH
Biến dị CÓ LỢI → sống sót, sinh sản → tần số TĂNG
Biến dị BẤT LỢI → bị đào thải → tần số GIẢM → phân li tính trạng → loài mới

▸ Phân biệt biến dị cá thể (Darwin) & đột biến (hiện đại)

Tiêu chíBiến dị cá thể (Darwin)Đột biến (hiện đại)
Khái niệmSự khác biệt giữa các cá thể cùng loàiBiến đổi trong vật chất di truyền
Di truyềnCó thể di truyềnDi truyền được
Quan hệBao gồm cả đột biến và biến dị tổ hợpLà một nguồn tạo ra biến dị cá thể

▸ Những lỗi sai thường gặp

Lỗi saiCần nhớ đúng
Chọn lọc tự nhiên tạo ra biến dịCLTN chỉ chọn lọc các biến dị có sẵn, không tạo ra biến dị mới
Sinh vật chủ động biến đổi để thích nghiBiến dị xuất hiện ngẫu nhiên, môi trường chỉ đóng vai trò chọn lọc
Nhầm động lực của CLTN và CLNTCLTN: đấu tranh sinh tồn; CLNT: nhu cầu của con người
CLNT là CLTN do con người thực hiệnCLNT có tác nhân, động lực, kết quả khác với CLTN
1
Điểm: 0/27
🌿

Cùng luyện Bài 20 – Quan niệm của Darwin về chọn lọc tự nhiên!

27 câu: 22 trắc nghiệm · 2 đúng/sai · 3 tự luận

💡 Gợi ý
Cô Nguyễn Ngọc Châu

Cô Nguyễn Ngọc Châu

(Người kiểm duyệt, ra đề)

Chức vụ: Trưởng ban biên soạn môn Sinh Học THPT

Trình độ: Cử nhân Sư phạm Sinh học, Chứng chỉ hạng II, Chứng chỉ AT sinh học, Ngoại ngữ B1

Kinh nghiệm: 9+ năm kinh nghiệm tại Trường THPT Trần Phú