Mở đầu: Tại sao tất cả các quần thể người trên thế giới đều được xem là cùng một loài mặc dù mang các đặc trưng nhân chủng học khác nhau như màu da, màu tóc, màu mắt,…?
Lời giải:
Vì các quần thể người không có sự cách li sinh sản nên dù có các đặc điểm khác nhau vẫn được xem là cùng một loài.
I. Tiến hóa nhỏ
Câu hỏi 1: Vì sao nói quần thể là đơn vị cơ bản của tiến hoá?
Lời giải:
Quần thể là đơn vị cơ bản của tiến hoá vì:
- Quần thể là đơn vị tồn tại, đơn vị sinh sản của loài trong tự nhiên.
- Cấu trúc di truyền có khả năng biến đổi qua các thế hệ.
- Quần thể có tính toàn vẹn tương đối trong không gian và thời gian.
II. Các nhân tố tiến hóa
Câu hỏi 2: Vì sao đột biến là nguồn nguyên liệu sơ cấp của quá trình tiến hoá?
Lời giải:
- Đột biến gen là nguyên liệu sơ cấp của quá trình tiến hóa vì: Tuy tần số đột biến của từng gen thường rất thấp, nhưng một số gen dễ đột biến. Mặt khác, số lượng gene của thực vật, động vật là khổng lồ nên tỉ lệ giao tử mang đột biến là khá lớn.
Câu hỏi 3: Hình 17.1 mô tả hai quần thể A và B thuộc cùng một loài. Cho biết việc di cư của một số cá thể từ quần thể A sang quần thể B có ảnh hưởng như thế nào đến tần số các allele của quần thể này.
Lời giải:
- Việc di cư của một số cá thể từ quần thể A sang quần thể B có thể làm thay đổi tần số allele của quần thể B, cụ thể là làm tần số allele H tăng lên và tần số allele h giảm đi.
Câu hỏi 4: Vì sao chọn lọc tự nhiên được xem là nhân tố tiến hoá phân hoá khả năng sống sót của các cá thể trong quần thể?
Lời giải:
- Chọn lọc tự nhiên tác động lên các kiểu hình có sẵn trong quần thể, cá thể nào có kiểu hình thích nghi với môi trường sẽ được chọn lọc tự nhiên giữ lại (tăng cường khả năng sống sót), ngược lại cá thể nào có kiểu hình kém thích nghi với môi trường sẽ bị chọn lọc tự nhiên đào thải. Do đó, chọn lọc tự nhiên được xem là nhân tố tiến hóa phân hoá khả năng sống sót của các cá thể trong quần thể.
Câu hỏi 5: Quần thể cò ở một đảo bị dịch bệnh và giảm mạnh số lượng. Trường hợp này là hiệu ứng thắt cổ chai hay hiệu ứng sáng lập? Giải thích.
Lời giải:
- Trường hợp này là hiệu ứng thắt cổ chai vì: dịch bệnh khiến kích thước quần thể cò bị giảm đột ngột, không tạo ra quần thể mới với vốn gene khác biệt.
Câu hỏi 6: Giải thích vì sao giao phối không ngẫu nhiên là nhân tố tiến hoá làm nghèo vốn gene của quần thể.
Lời giải:
- Vì giao phối không ngẫu nhiên làm biến đổi vốn gene của quần thể theo hướng tăng tần số kiểu gene đồng hợp, giảm tần số kiểu gene dị hợp.
III. Sự hình thành các đặc điểm thích nghi
Câu hỏi 7: Giải thích vì sao lá biến thành gai là đặc điểm thích nghi của xương rồng ở điều kiện khô hạn (Hình 17.2).
Lời giải:
- Lá biến thành gai ở xương rồng chính là sự thay đổi hình thái để thích nghi với điều kiện môi trường khô hạn, giúp hạn chế thoát hơi nước, tăng khả năng chống chịu với môi trường và tăng khả năng sống sót của chúng trong điều kiện môi trường khô hạn. Do đó, lá biến thành gai ở xương rồng là đặc điểm thích nghi.
Câu hỏi 8: Quan sát Hình 17.3, hãy giải thích quá trình hình thành đặc điểm thích nghi màu xanh lá cây của cơ thể ở quần thể bọ rùa.
Lời giải:
- Ban đầu quần thể bọ rùa chỉ bao gồm các cá thể màu cam, đến thế hệ thứ 2, xuất hện đột biến khiến bọ rùa có màu xanh lá cây, sau đó chọn lọc tự nhiên xảy ra theo hướng màu sắc cơ thể bọ rùa phù hợp với màu xanh của lá cây để tránh sự phát hiện của kẻ thù. Sau nhiều thế hệ, số lượng bọ rùa màu xanh tăng, số lượng bọ rùa màu cam giảm.
Câu hỏi 9: Cho ví dụ minh hoạ chứng minh các đặc điểm thích nghi chỉ hợp lí tương đối.
Lời giải:
Ví dụ minh hoạ chứng minh các đặc điểm thích nghi chỉ hợp lí tương đối:
- Cá thích nghi với đời sống trong nước, ra khỏi nước cá sẽ chết.
- Kanguru là thú có túi sống trên mặt đất, chân sau dài, khỏe, nhảy xa, chân trước rất ngắn. Ở châu Úc, có một loài Kanguru do chuyển sang sống trên cây, hai chi trước dài ra, leo trèo như gấu.
- Cá xương hoàn thiện hơn cá sụn; lưỡng cư không đuôi hoàn thiện hơn lưỡng cư có đuôi,…
IV. Loài và cơ chế hình thành loài
Câu hỏi 10: Nếu chỉ dựa vào các đặc điểm hình thái để phân loại các loài thì có chính xác không? Vì sao?
Lời giải:
Nếu chỉ dựa vào các đặc điểm hình thái để phân loại các loài thì không chính xác vì:
- Một số cá thể khác loài nhưng có kiểu hình giống nhau gọi là loài đồng hình.
- Một số cá thể cùng loài nhưng do chịu tác động khác nhau của môi trường (thường biến) hoặc ở các giai đoạn phát triển khác nhau (thường ở các loài có biến thái hoàn toàn) mà có các đặc điểm hình thái khác nhau.
Câu hỏi 11: Hãy giải thích vai trò của các chướng ngại địa lí.
Lời giải:
- Cách li địa lí ngăn cản các cá thể của các quần thể cùng loài gặp gỡ và giao phối với nhau.
- Sự cách li địa lí góp phần sự duy trì khác biệt về tần số alen và thành phần kiểu gen giữa quần thể được tạo ra bởi các nhân tố tiến hoá.
- Sự cách li địa lí nên các cá thể của các quần thể cách li ít có cơ hội giao phối với nhau. Những quần thể nhỏ sống cách biệt trong các điều kiện môi trường khác nhau dần dần được CLTN và các nhân tố tiến hoá khác làm cho sự khác biệt về vốn gen của quần thể. Sự khác biệt đó được tích luỹ dần và đến một lúc nào đó có thể xuất hiện các trở ngại dẫn đến cách li sinh sản thì loài mới được hình thành.
Câu hỏi 12: Giải thích sự hình thành các loài sinh vật đặc hữu có trên các đảo ở đại dương.
Lời giải:
- Trên các đảo ở đại dương tồn tại các loài đặc hữu vì ban đầu có một số cá thể di cư đến một đảo, do số lượng cá thể nhỏ nên các yếu tố ngẫu nhiên, chọn lọc tự nhiên ảnh hưởng mạnh đến vốn gen của quần thể dẫn đến hình thành loài mới. Mặt khác, có sự cách li địa lí nên quần thể không bị ảnh hưởng bởi các yếu tố như di - nhập gene, từ đó hình thành loài đặc hữu.
Câu hỏi 13: Vì sao lai xa và đa bội hoá nhanh chóng hình thành loài mới ở thực vật nhưng lại ít xảy ra ở động vật?
Lời giải:
- Lai xa và đa bội hóa tạo nên loài mới thường xảy ra ở thực vật vì thực vật có khả năng tự thụ phấn và có khả năng sinh sản sinh dưỡng.
- Lai xa và đa bội hóa tạo nên loài mới thường ít xảy ra ở động vật vì: cơ thể động vật lai xa thường không sống được hoặc bất thụ, khi đa bội hóa sẽ gây rối loạn về giới tính,...; hệ thần kinh của động vật phát triển; cách li sinh sản giữa hai loài rất phức tạp.
V. Tiến hóa lớn và sự phát sinh chủng loại
Câu hỏi 14: Lập bảng so sánh tiến hoá lớn với tiến hoá nhỏ qua các nội dung sau: khái niệm; quy mô, thời gian; phạm vi diễn ra, kết quả.
Lời giải:
Luyện tập: Dựa vào phần tiến hoá lớn ở hình bên, hãy cho biết từ tổ tiên ban đầu là loài A, sau nhiều thế hệ đã hình thành bao nhiêu loài, chi, họ, bộ, lớp?
Lời giải:
- Từ tổ tiên ban đầu là loài A, sau nhiều thế hệ đã hình thành 20 loài, 8 chi, 4 họ, 2 bộ, 1 lớp.
Câu hỏi 15: Hãy phân tích mối quan hệ tiến hoá giữa các loài trong cây phát sinh chủng loại ở hình bên để chứng minh sự phát sinh chủng loại là kết quả của quá trình tiến hoá. Biết rằng những đặc điểm tổ tiên chung tồn tại ở tất cả các loài trong cùng một nhánh, đặc điểm phát sinh mới đặc trưng cho các nhánh riêng.
Lời giải:
- Cây phát sinh chủng loại phản ánh quá trình tiến hóa của các nhóm sinh vật từ thấp tới cao, từ đơn giản tới phức tạp. Nhóm sinh vật có vị trí gần nhau, cùng nguồn gốc có quan hệ họ hàng gần hơn nhóm sinh vật ở xa. Các sinh vật đều có chung tổ tiên ban đầu, những đặc điểm tổ tiên chung tồn tại ở tất cả các loài trong cùng một nhánh, trong quá trình tiến hóa luôn phát sinh các biến dị di truyền, tạo ra các loài khác nhau (nhánh mới).
Vận dụng:
a) Có ý kiến cho rằng thuốc kháng sinh trị bệnh nhiễm khuẩn là nhân tố làm xuất hiện các chủng kháng thuốc. Ý kiến trên là đúng hay sai? Giải thích.
b) Sưu tầm tài liệu và thiết kế một poster về sự phát sinh chủng loại của người hoặc sự phát sinh và phát triển của sinh giới.
Lời giải:
a) Ý kiến trên là sai. Thuốc kháng sinh trị bệnh nhiễm khuẩn không phải là nhân tố làm xuất hiện các chủng kháng thuốc (tức không phải là tác nhân tạo ra allele kháng thuốc) mà môi trường có thuốc kháng sinh chỉ là tác nhân chọn lọc làm gia tăng tần số các vi khuẩn có khả năng kháng thuốc.
b) Học sinh sưu tầm tài liệu và thiết kế một poster về sự phát sinh chủng loại của người hoặc sự phát sinh và phát triển của sinh giới dựa trên các tiêu chí sau:
Gợi ý:
Sơ đồ phát sinh và phát triển sự sống trên Trái Đất
Sơ đồ hình thành loài người