Hướng dẫn giải bài tập SGK Cơ bản và Nâng cao Sinh học 12 chương 1 Bằng chứng và cơ chế tiến hoá Bài 28: Loài
Bài tập 1 trang 125 SGK Sinh học 12 Thế nào là loài sinh học?
Loài sinh học là một tập hợp các cá thể sinh vật có sự tương đồng về hình thái, cấu trúc cơ thể, có khả năng sinh sản giao phối với nhau để tạo ra thế hệ con cái có thể sinh sản, và chúng có khả năng sống trong một môi trường cụ thể. Khái niệm này được xây dựng dựa trên tiêu chuẩn sinh học, trong đó sự khả năng giao phối và sinh sản của các cá thể là yếu tố quan trọng nhất. Để định nghĩa một loài, các nhà sinh học phải đánh giá các yếu tố như hình thái cơ thể, tập tính sinh học, cấu trúc di truyền và khả năng giao phối giữa các cá thể.
Một trong những yếu tố quan trọng nhất trong việc xác định một loài là khả năng sinh sản giao phối giữa các cá thể trong loài đó. Khi các cá thể thuộc cùng một loài giao phối, chúng sẽ tạo ra con cái có khả năng sinh sản tiếp theo. Đây là đặc điểm giúp phân biệt loài này với các loài khác. Tuy nhiên, trong một số trường hợp, các loài có thể có các yếu tố khác biệt về khả năng sinh sản, nhưng vẫn có thể giao phối với nhau trong điều kiện nhất định, ví dụ như loài ngựa và lừa, mặc dù chúng tạo ra con lai là con la nhưng lại không có khả năng sinh sản tiếp.
Ngoài ra, các loài còn được phân biệt dựa trên các đặc điểm sinh học khác như di truyền học, tập tính sinh sản, hoặc môi trường sống. Các yếu tố này giúp xác định rõ ràng đâu là ranh giới giữa các loài và các loài nào có thể sinh sản với nhau.
Bài tập 2 trang 125 SGK Sinh học 12 Nếu chỉ dựa vào các đặc điểm hình thái để phân loại các loài thì có chính xác không? Giải thích.
Việc chỉ dựa vào các đặc điểm hình thái để phân loại các loài không phải là phương pháp chính xác tuyệt đối. Các đặc điểm hình thái tuy có thể giúp chúng ta phân biệt các loài sinh vật, nhưng nó không phải lúc nào cũng phản ánh đầy đủ và chính xác các sự khác biệt về loài. Điều này là vì trong tự nhiên có nhiều loài có hình thái rất giống nhau, nhưng chúng lại là những loài khác nhau về sinh lý, sinh sản hoặc di truyền.
Ví dụ, có những loài động vật cùng sống trong một khu vực, có vẻ ngoài rất giống nhau, nhưng thực tế chúng lại không thể giao phối với nhau và tạo ra thế hệ con cái có khả năng sinh sản. Điều này cho thấy, mặc dù chúng có hình thái tương tự, nhưng chúng lại thuộc về hai loài khác nhau.
Thêm vào đó, các loài có thể có sự biến đổi về hình thái do tác động của môi trường hoặc do sự thích nghi sinh học, vì vậy chỉ xét về hình thái sẽ không thể bao quát hết được sự đa dạng và sự phát triển của các loài. Chẳng hạn, sự thay đổi về màu sắc của da hoặc sự thay đổi trong kích thước cơ thể có thể là kết quả của việc thích nghi với môi trường sống, nhưng điều này không có nghĩa là chúng đã trở thành một loài khác.
Để phân loại các loài một cách chính xác, các nhà sinh học cần kết hợp thêm nhiều yếu tố khác ngoài hình thái, như đặc điểm di truyền, tập tính sinh sản, khả năng giao phối và các đặc điểm sinh lý khác. Việc sử dụng phương pháp phân loại dựa trên nhiều yếu tố sinh học khác nhau giúp tăng độ chính xác trong việc xác định các loài.
Bài tập 3 trang 125 SGK Sinh học 12 Các nhà khoa học thường dùng tiêu chuẩn gì để phân biệt loài vi khuẩn này với loài vi khuẩn khác? Giải thích.
Vi khuẩn, giống như các sinh vật khác, có thể được phân biệt dựa trên nhiều yếu tố, nhưng tiêu chuẩn quan trọng nhất để phân biệt các loài vi khuẩn với nhau là dựa vào đặc điểm di truyền và khả năng sinh sản của chúng. Các đặc điểm di truyền là yếu tố chủ yếu để xác định một loài vi khuẩn. Cụ thể, các nhà khoa học thường sử dụng phương pháp phân tích gene hoặc đoạn DNA đặc trưng của từng loài vi khuẩn để phân biệt chúng. Đoạn gen này có thể liên quan đến các chức năng sinh lý hoặc các đặc tính khác của vi khuẩn, giúp các nhà khoa học phân loại chúng một cách chính xác.
Thêm vào đó, các vi khuẩn cũng có thể được phân biệt dựa trên các đặc điểm sinh lý, như khả năng phân giải các chất dinh dưỡng, khả năng tạo ra các sản phẩm sinh hóa đặc trưng, và đặc biệt là khả năng gây bệnh (nếu có). Vi khuẩn có thể có sự khác biệt lớn về khả năng sinh sản, sự phát triển và sự tương tác với môi trường xung quanh, điều này giúp phân biệt chúng thành các loài khác nhau.
Một yếu tố khác cũng rất quan trọng trong việc phân biệt các loài vi khuẩn là hình thái của chúng dưới kính hiển vi. Các đặc điểm như hình dạng, kích thước, cấu trúc màng tế bào, và khả năng nhuộm Gram của vi khuẩn cũng có thể giúp các nhà khoa học phân loại chúng. Tuy nhiên, phương pháp này chỉ có thể phân biệt vi khuẩn ở mức độ hình thái mà không thể cung cấp thông tin chi tiết về đặc điểm di truyền hoặc khả năng sinh sản của chúng.
Bài tập 4 trang 125 SGK Sinh học 12 Trình bày các cơ chế và vai trò của các cơ chế cách li trong quá trình tiến hoá?
Cơ chế cách li là những yếu tố hoặc quá trình ngăn cản các cá thể giao phối và sinh sản với nhau, từ đó giúp hình thành các loài mới trong quá trình tiến hoá. Các cơ chế cách li có thể phân thành hai loại chính là cơ chế cách li trước hợp tử và cơ chế cách li sau hợp tử.
Cơ chế cách li trước hợp tử bao gồm các yếu tố ngăn cản sự giao phối giữa các cá thể. Những yếu tố này có thể là cách li địa lý, sinh thái, tập tính, hoặc thậm chí là thời gian sinh sản. Cách li địa lý xảy ra khi các quần thể sinh vật bị chia cắt bởi các rào cản tự nhiên như dãy núi, sông suối, hoặc biển cả, khiến các cá thể của cùng một loài không còn tiếp xúc với nhau để giao phối. Cách li sinh thái xảy ra khi các quần thể sinh vật sống trong các môi trường khác nhau hoặc sử dụng các nguồn tài nguyên khác nhau, từ đó giảm khả năng giao phối giữa chúng. Cách li tập tính có thể xuất hiện khi các cá thể của cùng một loài có những tập tính sinh sản khác nhau, như thời gian sinh sản không trùng nhau hoặc hành vi mời gọi bạn tình khác biệt. Cách li thời gian sinh sản xảy ra khi các cá thể của loài sinh sản vào các thời điểm khác nhau trong năm.
Cơ chế cách li sau hợp tử bao gồm các yếu tố ngăn cản sự phát triển hoặc sinh sản của con cái sau khi giao phối. Một ví dụ điển hình là cách li do bất đồng di truyền, khi các loài khác nhau giao phối và tạo ra con lai, nhưng con lai này không thể sinh sản do có vấn đề trong quá trình phân chia tế bào hoặc do sự tương tác giữa các gene của bố mẹ không tương thích.
Các cơ chế cách li này đóng vai trò quan trọng trong quá trình tiến hoá vì chúng giúp ngăn cản sự giao thoa di truyền giữa các quần thể khác nhau, từ đó dẫn đến sự phân hoá và hình thành các loài mới. Cơ chế cách li giúp các quần thể sinh vật thích nghi với môi trường sống đặc thù và thúc đẩy sự phát triển của các đặc điểm mới trong quá trình tiến hoá.
Bài tập 5 trang 125 SGK Sinh học 12 Hãy chọn câu đúng nhất.
Khi nào thì ta có thể kết luận chính xác hai cá thể sinh vật nào đó là thuộc về hai loài khác nhau? A. Hai cá thể đó sống trong cùng một sinh cảnh. B. Hai cá thể đó có nhiều đặc điểm hình thái giống nhau. C. Hai cá thế đó có nhiều đặc điểm hình thái và sinh hoá giống nhau. D. Hai cá thể đó có thể giao phối với nhau và cho ra đời con hữu thụ.
Câu trả lời đúng là D. Hai cá thể đó có thể giao phối với nhau và cho ra đời con hữu thụ. Để xác định hai cá thể có thuộc về hai loài khác nhau hay không, yếu tố quyết định là khả năng giao phối và sinh sản giữa chúng. Nếu hai cá thể giao phối với nhau và sản sinh ra thế hệ con cái có khả năng sinh sản, thì chúng thuộc cùng một loài. Ngược lại, nếu chúng không thể giao phối hoặc không thể sinh ra con hữu thụ, thì chúng thuộc về hai loài khác nhau.
Bài tập 3 trang 167 SGK Sinh học 12 Nâng cao Định nghĩa loài. Phân biệt cá thể, quần thể, nòi.
Loài là một nhóm các cá thể sinh vật có khả năng giao phối và tạo ra thế hệ con có khả năng sinh sản, đồng thời có sự tương đồng về hình thái, cấu trúc cơ thể và sinh lý. Loài có thể giao phối và sinh sản với nhau, tạo ra thế hệ con cái có khả năng giao phối tiếp tục.
Cá thể là một sinh vật đơn lẻ, một thành viên của một loài. Quần thể là tập hợp các cá thể thuộc cùng một loài sống trong một khu vực địa lý nhất định, có khả năng giao phối với nhau. Nòi là nhóm các cá thể của một loài, có sự khác biệt về một số đặc điểm sinh học, nhưng vẫn có thể giao phối và sinh sản. Nòi có thể phát triển trong một khu vực sinh thái đặc thù, và có thể khác biệt về hình thái hoặc tính chất sinh lý so với các nòi khác.
Bài tập 4 trang 167 SGK Sinh học 12 Nâng cao Phân biệt nòi địa lí, nòi sinh thái, nòi sinh học.
Nòi địa lí là các nhóm cá thể của một loài sống trong các khu vực địa lý khác nhau. Mặc dù các cá thể trong các nòi này có thể có sự khác biệt về đặc điểm hình thái hoặc tính sinh lý, nhưng chúng vẫn có khả năng giao phối với nhau nếu sống trong cùng một môi trường.
Nòi sinh thái là các nhóm cá thể của một loài sống trong các điều kiện sinh thái khác nhau. Các cá thể trong các nòi sinh thái này có thể có sự thích nghi đặc biệt với môi trường sống của mình, ví dụ như chúng có thể có khả năng chịu đựng các yếu tố môi trường khác nhau như nhiệt độ, độ ẩm, hoặc ánh sáng.
Nòi sinh học là những nhóm cá thể thuộc một loài có sự khác biệt về các yếu tố sinh lý hoặc di truyền, nhưng vẫn có thể giao phối và sinh sản với nhau.
Bài tập 5 trang 167 SGK Sinh học 12 Nâng cao Nêu vai trò của các cơ chế cách li đối với quá trình tiến hóa.
Các cơ chế cách li có vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy quá trình tiến hoá. Chúng giúp ngăn chặn sự giao phối giữa các quần thể sinh vật khác nhau, tạo ra sự phân tách rõ rệt giữa các loài, từ đó thúc đẩy sự phát triển và thích nghi của các loài mới trong các môi trường sống khác nhau. Các cơ chế cách li giúp duy trì sự đa dạng sinh học và tạo điều kiện cho sự tiến hoá của các đặc điểm mới, giúp các loài sinh vật có thể sống và phát triển trong các môi trường khác nhau mà không bị pha trộn với nhau.
