Giải Câu hỏi trang 106 SGK Sinh học 12

Lời giải

Câu hỏi (trang 106). Một số thí nghiệm, nghiên cứu thực nghiệm kiểm chứng tính đúng đắn của học thuyết tiến hóa Darwin (biến dị di truyền + chọn lọc tự nhiên → hình thành đặc điểm thích nghi):

### a) Bướm đêm *Biston betularia* — hiện tượng hóa đen công nghiệp (Kettlewell, Anh, thập niên 1950)

Trước thời kì công nghiệp, thân cây phủ địa y màu sáng nên bướm cánh sáng ngụy trang tốt, chiếm ưu thế; bướm cánh sẫm (dạng đột biến) rất hiếm. Khi khói than bám bồ hóng làm thân cây thâm đen, tương quan đảo ngược: bướm cánh sẫm ngụy trang tốt, ít bị chim ăn, còn bướm cánh sáng dễ bị phát hiện. Kettlewell thả và thu lại bướm đã đánh dấu ở cả vùng ô nhiễm và vùng sạch: ở vùng cây đen bướm sẫm được thu lại nhiều hơn, ở vùng cây sáng thì ngược lại. Tại các vùng công nghiệp, tần số bướm cánh sẫm tăng từ $<1\%$ lên $>90\%$.

→ *Kết luận:* môi trường là tác nhân chọn lọc; dạng thích nghi (ngụy trang tốt hơn) sống sót và sinh sản nhiều hơn, làm thay đổi tần số kiểu hình của quần thể — đúng cơ chế chọn lọc tự nhiên.

###

b) Chim sẻ Darwin (*Geospiza*) ở Galápagos — nghiên cứu của Peter và Rosemary Grant (từ 1973)

Trên đảo Daphne Major, nhóm Grant đo kích thước mỏ, tỉ lệ sống sót và sinh sản của quần thể *Geospiza fortis* qua nhiều thế hệ. Năm hạn hán (1977), hạt nhỏ cạn kiệt, chỉ còn hạt to và cứng; những cá thể mỏ to, khỏe mổ vỡ được hạt nên sống sót cao hơn rõ rệt. Chỉ sau một thế hệ, kích thước mỏ trung bình của quần thể tăng có ý nghĩa thống kê. Khi mưa trở lại, hạt nhỏ phong phú, xu hướng chọn lọc đảo chiều.

→ *Kết luận:* quan sát trực tiếp chọn lọc tự nhiên và tiến hóa thích nghi diễn ra theo thời gian thực do áp lực từ nguồn thức ăn — bằng chứng sống động cho học thuyết Darwin.

###

c) Cá bảy màu (*Poecilia reticulata*) — thí nghiệm của John Endler

Endler nuôi cá bảy màu trong các môi trường có mức độ thú ăn thịt khác nhau. Nơi nhiều cá dữ, con đực màu sặc sỡ dễ bị phát hiện và bị ăn nên quần thể dần có con đực màu nhạt; nơi ít thú ăn thịt, con đực sặc sỡ được con cái ưa chuộng (chọn lọc theo giới tính) nên màu rực rỡ chiếm ưu thế.

→ *Kết luận:* áp lực chọn lọc (nguy cơ bị ăn thịt so với hấp dẫn bạn tình) quy định đặc điểm thích nghi của quần thể — phù hợp học thuyết chọn lọc của Darwin.

###

d) Tiến hóa lâu dài trên vi khuẩn *E. coli* (Richard Lenski, từ 1988) và hiện tượng kháng kháng sinh

Lenski nuôi song song nhiều dòng *E. coli* trong môi trường nghèo dinh dưỡng; qua hơn $70\,000$ thế hệ, các dòng tích lũy đột biến có lợi, sinh trưởng nhanh hơn tổ tiên, thậm chí một dòng xuất hiện khả năng sử dụng citrate. Tương tự, khi dùng kháng sinh, vi khuẩn mang đột biến kháng thuốc sống sót và nhân lên, làm quần thể ngày càng kháng thuốc.

→ *Kết luận:* biến dị di truyền kết hợp chọn lọc của môi trường (dinh dưỡng, kháng sinh) tạo nên các dạng thích nghi mới — minh chứng cho tiến hóa bằng chọn lọc tự nhiên, quan sát được trực tiếp trong phòng thí nghiệm.

Nhận xét chung: các thí nghiệm, nghiên cứu trên đều cho thấy trong quần thể luôn tồn tại biến dị; môi trường đóng vai trò tác nhân chọn lọc giữ lại những cá thể mang đặc điểm thích nghi (sống sót và sinh sản tốt hơn), qua nhiều thế hệ làm biến đổi thành phần quần thể và hình thành đặc điểm thích nghi mới — đúng nội dung cốt lõi của học thuyết tiến hóa Darwin.

Đáp số