(1 điểm) Cho 2 quần thể ruồi giấm A và B có thành phần kiểu gene giống nhau, đặt trong hai môi trường sống khác nhau. Khi xét tác động của môi trường đối với một gene có 2 allele, người ta nhận thấy ở quần thể A, môi trường tác động theo hướng loại bỏ các cá thể có kiểu hình trội, còn ở quần thể B, môi trường tác động theo hướng loại bỏ các cá thể có kiểu hình lặn. Quần thể nào sẽ bị tác động nhanh và mạnh hơn? Giải thích.
Hướng dẫn giải:
Quần thể A sẽ bị tác động nhanh hơn.
Giải thích: Ở quần thể A, môi trường tác động theo hướng loại bỏ các cá thể có kiểu hình trội, điều này sẽ làm giảm tần số allele trội trong quần thể, dẫn đến sự thay đổi nhanh chóng trong cấu trúc di truyền. Ngược lại, ở quần thể B, môi trường tác động theo hướng loại bỏ các cá thể có kiểu hình lặn, nhưng allele lặn chỉ biểu hiện ra kiểu hình ở trạng thái đồng hợp lặn (aa), ở trạng thái dị hợp (Aa) chỉ biểu hiện kiểu hình trội nên allele lặn vẫn có thể tồn tại. Như vậy chọn lọc tự nhiên chống lại allele trội sẽ nhanh hơn allele lặn, hay quần thể A sẽ chịu tác động mạnh mẽ hơn quần thể B.
a. Vì sao chọn lọc tự nhiên không thể tạo ra được một sinh vật có thể thích nghi được với tất cả các kiểu môi trường sống?
b. Loài mới có thể được hình thành qua những con đường nào?
Hướng dẫn giải:
a. Chọn lọc tự nhiên không thể tạo ra một sinh vật có thể thích nghi với tất cả các kiểu môi trường sống vì:
- Điều kiện môi trường chỉ lựa chọn các biến dị di truyền có sẵn trong quần thể, nên chỉ có thể lựa chọn ra được kiểu biến dị tốt nhất trong số đó mà không phải là biến dị tối ưu nhất.
Ví dụ: Dơi có chi trước giống như các loài thú khác, chọn lọc tự nhiên đã giữ lại các cá thể có lớp màng da kết nối các chi trước để thích nghi với đời sống bay lượn, nhưng không thể tạo ra cấu trúc cánh như ở chim.
- Các đặc điểm thích nghi chỉ mang tính tương đối, có lợi cho sinh vật trong môi trường này nhưng lại vô dụng hoặc có hại trong môi trường khác.
Ví dụ: Cá hô hấp bằng mang, di chuyển bằng vây để thích nghi với môi trường nước nhưng không thể sống ở trên cạn khi giữ các đặc điểm đó.
b. Loài mới có thể hình thành qua những con đường như:
- Hình thành loài cùng khu vực địa lí: Xảy ra do sự lai xa và đa bội hóa, phát sinh đột biến, cách li sinh thái,... dẫn tới xuất hiện cách li sinh sản và hình thành nên loài mới. Ví dụ như sự hình thành lúa mì hiện đại (Triticum aestivum) xảy ra do sự lai xa và đa bội hóa các giống lúa mì dại và cỏ dại.
- Hình thành loài khác khu vực địa lí: Xảy ra do các sự ngăn cản dòng gene giữ các quần thể, lâu dần sẽ dẫn đến sự khác biệt vốn gene, làm xuất hiện cách li sinh sản và hình thành nên loài mới. Ví dụ như sự hình thành các loài chim sẻ trên quần đảo Galapagos do Darwin phát hiện.
(1 điểm) Hãy trình bày các diễn biến chính trong quá trình phát sinh sự sống trên Trái Đất.
Hướng dẫn giải:
Quá trình phát sinh sự sống trên Trái Đất trải qua ba giai đoạn chính:
- Tiến hóa hóa học: Xảy ra khi Trái Đất mới được hình thành. Trong quá trình này, các hợp chất hữu cơ sẽ được hình thành từ các chất vô cơ có sẵn trong bầu khí quyển và đại dương của Trái Đất nguyên thủy dưới tác động của các tia bức xạ và sấm sét.
- Tiến hóa tiền sinh học: Các hợp chất hữu cơ được bao bọc lại một cách ngẫu nhiên bởi các lớp màng kép lipid, dần hình thành nên tế bào sơ khai đầu tiên. Các tế bào nguyên thủy có khả năng tăng kích thước, trao đổi chất, thậm chí là phân chia và sinh sản để tăng số lượng.
- Tiến hóa sinh học: Dưới tác động của chọn lọc tự nhiên, các tế bào nguyên thủy tiến hóa thành sinh vật đơn bào nhân sơ như vi khuẩn và vi khuẩn cổ. Sau đó chúng tiếp tục tiến hóa thành sinh vật đơn bào nhân thực, rồi đến các sinh vật đa bào nhân thực. Tiến hóa sinh học diễn ra liên tục, tạo ra toàn bộ sinh giới như hiện nay.
