Bài tập: Luyện tập: Tiến hóa

Bài tập: Luyện tập: Tiến hóa

Giới thiệu

Các em học sinh thân mến, sau khi đã tìm hiểu các nội dung lý thuyết về tiến hóa ở Chương 2, hôm nay chúng ta sẽ cùng nhau luyện tập để củng cố kiến thức. Bài tập này sẽ giúp các em vận dụng những hiểu biết về bằng chứng tiến hóa, thuyết tiến hóa của Darwin, nhân tố tiến hóa, quá trình hình thành loài và sự phát sinh sự sống trên Trái Đất. Hãy tập trung giải quyết các bài tập có hướng dẫn giải chi tiết bên dưới nhé.

Lý thuyết cần nhớ

Trước khi làm bài tập, các em hãy ôn lại một số nội dung trọng tâm:

• Bằng chứng tiến hóa: Bằng chứng giải phẫu so sánh (cơ quan tương đồng, cơ quan thoái hóa), bằng chứng tế bào học, bằng chứng sinh học phân tử (trình tự DNA, protein).
• Thuyết tiến hóa của Darwin: Biến dị cá thể, chọn lọc tự nhiên (đào thải biến dị bất lợi, tích lũy biến dị có lợi), hình thành loài mới.
• Nhân tố tiến hóa: Đột biến, di nhập gen, chọn lọc tự nhiên, giao phối không ngẫu nhiên, các yếu tố ngẫu nhiên (phiêu bạt di truyền).
• Hình thành loài: Hình thành loài khác khu vực địa lí (cách li địa lí), hình thành loài cùng khu vực địa lí (cách li sinh sản).
• Nguồn gốc sự sống: Tiến hóa hóa học (hình thành chất hữu cơ đơn giản đến phức tạp), tiến hóa tiền sinh học (hình thành tế bào nguyên thủy), tiến hóa sinh học (hình thành sinh vật đa bào).

Ví dụ minh họa và hướng dẫn giải

Ví dụ 1: Phân tích bằng chứng tiến hóa

Đề bài: Quan sát hình ảnh so sánh xương chi trước của người, mèo, cá voi và dơi. Hãy cho biết:

1. Các xương chi trước này có cấu tạo như thế nào? (Giống và khác nhau ở điểm nào?)
2. Đây là bằng chứng tiến hóa gì? Giải thích ý nghĩa của nó.

Hướng dẫn giải:

• So sánh: Các xương chi trước đều có cấu trúc gồm các xương cánh, xương cẳng tay (xương quay, xương trụ), xương cổ tay, xương bàn tay và xương ngón tay. Tuy nhiên, hình dạng và tỉ lệ các xương khác nhau do thích nghi với chức năng khác nhau: người cầm nắm, mèo chạy nhảy, cá voi bơi lội, dơi bay lượn.
• Loại bằng chứng: Đây là bằng chứng giải phẫu so sánh, cụ thể là cơ quan tương đồng.
• Ý nghĩa: Cơ quan tương đồng chứng minh các loài có chung một nguồn gốc (tổ tiên chung), sau đó tiến hóa theo các hướng khác nhau (tiến hóa phân li).

Ví dụ 2: Vận dụng thuyết tiến hóa của Darwin

Đề bài: Ở một loài bướm, màu sắc cánh thay đổi từ trắng đến xám đen. Trong môi trường có nhiều cây bạch đàn (vỏ cây màu trắng), loại bướm nào sẽ có ưu thế? Hãy giải thích theo quan điểm của Darwin.

Hướng dẫn giải:

• Phân tích tình huống: Môi trường có nhiều cây bạch đàn vỏ trắng, bướm cánh trắng sẽ dễ ngụy trang khỏi kẻ thù (chim săn mồi). Bướm cánh xám đen sẽ nổi bật hơn, dễ bị phát hiện và bắt.
• Giải thích theo Darwin:
  • Biến dị cá thể: Trong quần thể bướm, có sẵn các biến dị về màu sắc cánh (trắng, xám, đen).
  • Chọn lọc tự nhiên: Chim săn mồi sẽ dễ dàng bắt được các bướm cánh xám đen hơn. Nhờ đó, các bướm cánh trắng có tỉ lệ sống sót cao hơn, sinh sản nhiều hơn.
  • Kết quả: Qua nhiều thế hệ, tần số kiểu hình cánh trắng trong quần thể tăng lên, bướm thích nghi với môi trường sống.

Ví dụ 3: Nhân tố tiến hóa và hình thành loài

Đề bài: Một quần thể ốc sên sống trên đảo A bị một trận sóng thần cuốn lên đảo B cách xa 50 km. Trên đảo B có điều kiện khí hậu khác hẳn đảo A (nhiệt độ thấp hơn, độ ẩm cao hơn). Sau nhiều thế hệ, các nhà khoa học thấy ốc sên ở đảo B có vỏ dày hơn, màu sẫm hơn so với đảo A. Hãy cho biết nhân tố tiến hóa nào đã tác động?

Hướng dẫn giải:

• Nhân tố tiến hóa:
  • Di nhập gen: Một nhóm cá thể từ đảo A di cư sang đảo B, mang theo vốn gen của quần thể A.
  • Chọn lọc tự nhiên: Ở đảo B, vỏ dày và màu sẫm giúp ốc chịu lạnh tốt hơn, tránh được kẻ thù. Các biến dị có lợi này được duy trì qua chọn lọc tự nhiên.
  • Yếu tố ngẫu nhiên: Một trận sóng thần là yếu tố ngẫu nhiên, tách một nhóm nhỏ khỏi quần thể gốc.
• Kết luận: Quá trình này có thể dẫn đến hình thành loài mới nếu ốc sên ở đảo B dần tích lũy đủ khác biệt di truyền và cách li sinh sản với quần thể gốc.

Ghi nhớ

• Bằng chứng tiến hóa giúp khẳng định mối quan hệ họ hàng giữa các loài.
• Chọn lọc tự nhiên là nhân tố chính định hướng quá trình tiến hóa, làm tăng tần số các kiểu gen thích nghi trong quần thể.
• Các nhân tố tiến hóa (đột biến, di nhập gen, yếu tố ngẫu nhiên…) làm thay đổi tần số alen và thành phần kiểu gen của quần thể, tạo nguyên liệu cho chọn lọc tự nhiên.
• Hình thành loài là quá trình biến đổi vốn gen của quần thể dẫn đến cách li sinh sản.

Bài tập gợi ý

Bài tập 1: Trình bày sự khác nhau giữa cơ quan tương đồng và cơ quan tương tự. Cho ví dụ minh họa mỗi loại.

Bài tập 2: Giải thích tại sao dù cùng sống trong một khu vực, nhưng loài chim sẻ hạt có mỏ ngắn khỏe, còn loài chim sẻ ăn sâu lại có mỏ dài nhọn? (Gợi ý: Vận dụng thuyết chọn lọc tự nhiên).

Bài tập 3: Một quần thể thực vật lưỡng bội có tỉ lệ các alen là A=0,7, a=0,3. Sau một thời gian, có một nhóm cá thể mang alen a từ quần thể khác di nhập vào, làm tỉ lệ alen a tăng lên 0,4. Hãy cho biết nhân tố tiến hóa nào đã tác động? Tính tần số alen A mới trong quần thể.

Bài tập 4: Tại sao nói: "Các loài sinh vật trên Trái Đất đều có chung một nguồn gốc"? Hãy dẫn chứng ít nhất hai loại bằng chứng tiến hóa để chứng minh.

Chúc các em luyện tập tốt và hiểu sâu hơn về quá trình tiến hóa của sự sống!