Câu hỏi mở đầu trang 101

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

Lời giải:

Vi khuẩn trở nên kháng thuốc kháng sinh khi dùng lâu dài là do chọn lọc tự nhiên:

• Trong quần thể vi khuẩn luôn có sẵn các biến dị cá thể, trong đó có một số vi khuẩn mang biến dị kháng thuốc.
• Khi dùng kháng sinh lâu dài → các vi khuẩn không có khả năng kháng thuốc bị tiêu diệt, còn các vi khuẩn mang biến dị kháng thuốc sống sót và sinh sản mạnh.
• Qua nhiều thế hệ, tần số cá thể kháng thuốc tăng dần trong quần thể → cuối cùng hình thành quần thể vi khuẩn kháng thuốc.

→ Đây chính là một ví dụ điển hình về chọn lọc tự nhiên theo quan niệm của Darwin.

I. Quan sát các đặc điểm di truyền và biến dị

Câu 1 trang 103

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

Lời giải:

Darwin cho rằng cấu trúc, hình thái mỏ chim trên quần đảo Galapagos là đặc điểm thích nghi vì:

• Mỗi loại mỏ chim phù hợp với một loại thức ăn ở nơi chúng sống:
  • Chim ở đảo có nhiều cây cho hạt to → có mỏ ngắn và dày → giúp tách được vỏ hạt để lấy thức ăn.
  • Chim ở đảo có nhiều côn trùng → có mỏ mảnh và dài → thích hợp để bắt sâu bọ.
• Nhờ đặc điểm mỏ phù hợp → chim kiếm ăn hiệu quả hơn → sống sót và sinh sản tốt hơn.

→ Đây chính là đặc điểm thích nghi vì giúp sinh vật sống sót và sinh sản tốt hơn trong môi trường sống của chúng.

Câu 2 trang 103

Đề bài: 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.

Lời giải:

Một số ví dụ về đặc điểm thích nghi:

• Xương rồng có lá biến thành gai: giảm sự thoát hơi nước → giúp cây sống được ở môi trường khô hạn (sa mạc).
• Gấu Bắc Cực có lông trắng và lớp mỡ dày: lông trắng giúp nguỵ trang trong tuyết, lớp mỡ dày giúp giữ ấm cơ thể → sống được ở vùng lạnh giá.
• Bọ que có thân giống cành cây: giúp nguỵ trang tránh kẻ thù.
• Cá có thân hình thoi, có vây: giúp bơi lội dễ dàng trong nước.
• Lạc đà có bướu tích mỡ, chân có đệm dày: giúp sống được ở sa mạc nóng, thiếu nước.

II. Đề xuất giả thuyết chọn lọc tự nhiên giải thích quá trình hình thành loài

Câu 1 trang 104

Đề bài: Một đặc điểm như thế nào được gọi là đặc điểm thích nghi?

Lời giải:

Đặc điểm thích nghi là những đặc điểm giúp sinh vật:

• Sống sót tốt hơn trong môi trường sống của chúng.
• Sinh sản tốt hơn so với các cá thể khác không có đặc điểm đó.

→ Nhờ có đặc điểm thích nghi, các cá thể mang đặc điểm đó sẽ tăng dần tần số trong quần thể qua các thế hệ.

Câu 2 trang 104

Đề bài: Giải thích quá trình hình thành loài mới theo quan niệm của Darwin.

Lời giải:

Theo quan niệm của Darwin, quá trình hình thành loài mới diễn ra như sau:

• Trong quần thể sinh vật luôn có sẵn các biến dị cá thể (các cá thể khác nhau về một số đặc điểm di truyền).
• Các loài sinh ra số lượng con rất lớn, vượt xa khả năng nuôi dưỡng của môi trường → chỉ một số ít cá thể sống sót đến giai đoạn trưởng thành và sinh sản.
• Các cá thể mang biến dị giúp thích nghi với môi trường sẽ sống sót và sinh sản tốt hơn → tần số các cá thể mang biến dị thích nghi tăng dần qua các thế hệ. Quá trình này gọi là chọn lọc tự nhiên.
• Qua thời gian dài, các cá thể của loài ban đầu phân bố ở các môi trường khác nhau → tích luỹ các biến dị thích nghi khác nhau → dần dần hình thành các loài mới từ một tổ tiên chung.

Lưu ý: Darwin gọi đây là quá trình “hậu duệ có biến đổi” – tức là đời con luôn có những biến dị di truyền khác với bố mẹ, mỗi loại biến dị giúp thích nghi với một kiểu môi trường nhất định.

III. Kiểm chứng giả thuyết

Câu hỏi trang 105

Đề bài: Sưu tập từ sách, báo, internet,… một số thí nghiệm kiểm chứng học thuyết Darwin.

Lời giải:

Đây là câu hỏi thực hành, các em có thể tự sưu tập theo gợi ý sau:

• Tìm kiếm trên internet với từ khoá: “thí nghiệm kiểm chứng học thuyết Darwin”, “thí nghiệm chọn lọc tự nhiên”.
• Một số thí nghiệm tiêu biểu có thể tham khảo:
  • Thí nghiệm của Darwin ngâm hạt trong nước biển: chứng minh hạt cây vẫn có khả năng nảy mầm sau khi ngâm lâu trong nước biển → cây trên đảo được phát tán từ đất liền.
  • Thí nghiệm của Darwin về cây nắp ấm: nhỏ các dung dịch khác nhau (đường, lipid, protein) lên lá → cây chỉ tiêu thụ protein → chứng minh cấu trúc lá bắt côn trùng là đặc điểm thích nghi với môi trường nghèo nitrogen.
  • Thí nghiệm về sự kháng thuốc kháng sinh của vi khuẩn: chứng minh chọn lọc tự nhiên trong tự nhiên.
  • Nghiên cứu về loài chim sẻ Darwin ở quần đảo Galapagos của vợ chồng Peter và Rosemary Grant.
• Với mỗi thí nghiệm, các em cần ghi rõ: tên thí nghiệm, cách tiến hành, kết quả, ý nghĩa đối với học thuyết Darwin.

Luyện tập và vận dụng

Câu 1 trang 105

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

Lời giải:

Darwin đã sử dụng quy trình nghiên cứu khoa học gồm 3 bước sau:

Bước 1: Quan sát thu thập dữ liệu

• Darwin tham gia đoàn thám hiểm 5 năm vòng quanh thế giới trên tàu Beagle (từ năm 1831), thu thập hàng nghìn mẫu động, thực vật.
• Quan sát các loài chim trên quần đảo Galapagos, các đặc điểm biến dị cá thể, các đặc điểm thích nghi.
• Quan sát quá trình con người tạo giống vật nuôi, cây trồng (chọn lọc nhân tạo).

Bước 2: Hình thành giả thuyết giải thích dữ liệu quan sát được

• Đề xuất giả thuyết: quá trình tương tự chọn lọc nhân tạo đã xảy ra trong tự nhiên → gọi là chọn lọc tự nhiên.
• Chọn lọc tự nhiên là cơ chế hình thành các đặc điểm thích nghi và hình thành loài mới từ một tổ tiên chung.

Bước 3: Kiểm chứng giả thuyết bằng thực nghiệm

• Darwin tiến hành nhiều thí nghiệm để kiểm chứng, ví dụ: thí nghiệm ngâm hạt trong nước biển, thí nghiệm về cây nắp ấm…
• Kết quả các thí nghiệm phù hợp với giả thuyết → học thuyết được củng cố và công bố.

Câu 2 trang 105

Đề bài: 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.

Lời giải:

Đề xuất này CHƯA ĐẦY ĐỦ (chưa hoàn toàn đúng).

Giải thích:

• Đặc điểm thích nghi là đặc điểm giúp sinh vật vừa sống sót tốt hơn, vừa sinh sản tốt hơn so với các cá thể không mang đặc điểm đó.
• Nếu chỉ xác định tỉ lệ sống sót thì chưa đủ, vì có những đặc điểm giúp cá thể sống sót tốt nhưng lại không sinh sản được hoặc sinh sản kém → không được coi là đặc điểm thích nghi.
• Ngược lại, có những đặc điểm không làm tăng tỉ lệ sống sót nhiều nhưng lại giúp cá thể sinh sản nhiều hơn → vẫn là đặc điểm thích nghi.

→ Muốn xác định một đặc điểm có phải là đặc điểm thích nghi hay không, cần xét cả khả năng sống sót và khả năng sinh sản của các cá thể mang đặc điểm đó so với các cá thể không mang đặc điểm.

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