Mở đầu: Trong hành trình thám hiểm vòng quanh thế giới trên tàu Beagle, C.R. Darwin đã thu thập được tư liệu khổng lồ, từ đó ông đã đưa ra quan niệm về chọn lọc tự nhiên và hình thành loài. Theo em, những tư liệu đó là gì và được ông sử dụng như thế nào để khẳng định quan niệm của mình?
Lời giải:
Qua quan sát Darwin nhận thấy:
- Sinh vật có tiềm năng sinh sản lớn. Mỗi sinh vật có xu hướng sinh ra nhiều con hơn so với số lượng cần thay thế cho thế hệ trước.
- Các cá thể trong quần thể, thậm chí các cá thể cùng bố mẹ, mang đặc điểm chung của loài nhưng luôn khác nhau ở một số đặc điểm.
- Trong số các biến dị cá thể được hình thành, một số biến dị được di truyền cho thế hệ con.
- Khả năng sống sót và sinh sản của cá thể không phải ngẫu nhiên. Các cá thể trong quần thế khác nhau về khả năng sống sót và sinh sản. Một số cá thể có nhiều con cái hơn các cá thể khác.
Từ nguồn tư liệu khổng lồ quan sát và thu thập được, Darwin đưa ra các giả thuyết (suy luận):
- Các sinh vật cạnh tranh nhau (đấu tranh sinh tồn) dẫn tới chỉ một số ít cá thể được sinh ra sống sót qua mỗi thế hệ (số lượng cá thể trong tuổi sinh sản ít hơn số lượng cá thể được sinh ra).
- Trong đấu tranh sinh tồn, cá thể nào có biến dị thích nghi với môi trường sống sẽ có khả năng sống sót và sinh sản cao hơn, tạo ra được nhiều cá thể con hơn cho quần thể so với cá thể khác.
I. Quan sát của Darwin
Câu hỏi 1: Hãy dự đoán hệ quả khi tất cả các cá thể của một quần thể được sinh ra đều sống sót và sinh sản theo tiềm năng sinh sản.
Lời giải:
- Khi tất cả các cá thể của một quần thể được sinh ra đều sống sót và sinh sản theo tiềm năng sinh sản sẽ khiến số lượng cá thể của quần thể tăng mạnh, nguồn sống không đủ để cung cấp cho các cá thể dẫn đến cạnh tranh gay gắt, từ đó làm giảm số lượng cá thể.
II. Giả thuyết của Darwin
Câu hỏi 2: Đấu tranh sinh tồn là gì?
Lời giải:
- Đấu tranh sinh tồn là sự cạnh tranh giữa các sinh vật để giành lấy các nguồn tài nguyên cần thiết cho sự sống còn và sinh sản, bao gồm thức ăn, nước uống, nơi ở, ánh sáng, bạn đời,...
III. Kiểm chứng giả thuyết
Câu hỏi 3: Quan sát hình 16.1, cho biết chọn lọc nhân tạo và động lực của chọn lọc nhân tạo là gì.
Lời giải:
- Chọn lọc nhân tạo là quá trình con người chủ động lựa chọn và giữ lại những cá thể có đặc điểm mong muốn để sinh sản, nhằm tạo ra các giống vật nuôi, cây trồng có đặc điểm di truyền phù hợp với nhu cầu của con người.
- Động lực của chọn lọc nhân tạo là nhu cầu của con người.
Luyện tập 1: Lấy thêm ví dụ về sự hình thành một số giống cây trồng, vật nuôi nhờ chọn lọc nhân tạo.
Lời giải:
- Ví dụ về sự hình thành một số giống giống cây trồng, vật nuôi nhờ chọn lọc nhân tạo: sự hfnh thành nhiều giống cải khác nhau từ cây cải dại, một số giống bồ câu khác nhau hình thành từ bồ câu núi.
Câu hỏi 4: Quan sát hình 16.3 và cho biết mối liên hệ giữa hình dạng mỏ của các loài chim sẻ với dạng thức ăn của chúng.
Lời giải:
- Mối liên hệ giữa hình dạng mỏ của các loài chim sẻ với dạng thức ăn của chúng: Các loài chim sẻ khác nhau có hình dạng và kích thước mỏ khác nhau, thích nghi với các loài thức ăn khác nhau. Trong đó, chim ăn hạt có mỏ ngắn, dày, trong khi, chim ăn sâu thì mỏ mảnh, dài thích nghi với việc bắt sâu, chim sẻ ăn xương rồng thì có mỏ dài và mỏng.
Luyện tập 2: Lấy ví dụ một số loài được hình thành từ một tổ tiên chung.
Lời giải:
Chó:
- Chó sói: Bắc Mỹ, Châu Âu, Châu Á.
- Chó nhà: trên toàn thế giới .
- Chó sói đỏ: Bắc Mỹ .
- Chó sói đỏ.
- Chó sói đồng cỏ: Bắc Mỹ.
Luyện tập 3: Quan sát hình 16.4, mô tả phương pháp Darwin xây dựng học thuyết về chọn lọc tự nhiên và hình thành loài.
Lời giải:
- Phương pháp: Quan sát → Hình thành giả thuyết → Kiểm chứng giả thuyết và kết luận học thuyết tiến hóa.
Vận dụng: Quan sát hình 16.5, giải thích sự hình thành các chủng vi khuẩn kháng kháng sinh theo học thuyết tiến hóa Darwin.
Lời giải:
- Giải thích sự hình thành các chủng vi khuẩn kháng kháng sinh theo học thuyết tiến hóa Darwin:
Quần thể Mycobacterium tuberculosis khởi đầu với nhiều biến dị đã được chọn lọc tự nhiên chọn lọc ra các cá thể kháng kháng sinh để tiếp tục sinh sản.
- Quá trình sinh sản đã phát sinh nhiều biến dị sai khác về khả năng kháng kháng sinh trong quần thể của vi khuẩn.
- Khi xử lí bằng một loại kháng sinh, các thể biến dị không có khả năng kháng loại kháng sinh đó sẽ bị chết còn cá thể biến dị có khả năng kháng loại kháng sinh đó sẽ sống sót, sinh sản nhanh chóng.
- Qua nhiều thế hệ, cá thể biến dị có khả năng kháng loại kháng sinh đó phát triển nhanh chiếm ưu thế hình thành nên quần thể vi khuẩn kháng kháng sinh.