Giáo án Sinh học 12 bài 27: Quá trình hình thành quần thể thích nghi (tiết 28)

Ngày soạn: 18/11/2008
Bài 27: QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH QUẦN THỂ THÍCH NGHI (tiết 28)
I. Mục tiêu bài dạy: 
 Qua tiết học này, HS cần phải:
1. Kiến thức: 
- Hiểu được quá trình hình thành quần thể thích nghi là quá trình làm tăng dần số lượng cá thể có kiểu hình thích nghi cũng như hoàn thiện khả năng thích nghi của sinh vật.
- Giải thích được quá trình hình thành quần thể thích nghi chịu sự chi phối của quá trình hình thành và tích luỹ các đột biến, quá trình sinh sản và quá trình CLTN.
2. Kĩ năng:
- Rèn luyện khả năng thu thập một số tài liệu (thu thập các hình ảnh về đặc điểm thích nghi), làm việc tập thể xây dựng báo cáo khoa học và trình bày báo cáo (giải thích các quá trình hình thành quần thể thích nghi mà mình thu thập được).
3. Thái độ:
- Củng cố quan điểm biện chứng về sự phát sinh – phát triển của sự sống.
II. Chuẩn bị của giáo viên và học sinh:
1. Học sinh: đọc và nghiên cứu nội dung bài 27/SGK.
2. Giáo viên: các tranh vẽ, phim tư liệu, máy tính và máy chiếu.
III. Tiến trình tổ chức dạy – học
A. Ổn định lớp – kiểm tra sĩ số
B. Kiểm tra bài cũ: 
Trả lời các câu trắc nghiệm sau: (GV đưa các câu hỏi dạng violet)
1. Phát biểu nào sau đây là không đúng?
A. Quá trình tiến hóa sẽ không thể xảy ra nếu quần thể không có các biến dị di truyền.
B. Quần thể là đơn vị nhỏ nhất có thể tiến hóa & quá trình tiến hóa nhỏ kết thúc khi loài mới xuất hiện.
C. Tiến hóa lớn hình thành nên các đơn vị phân loại trên loài (chi, họ, bộ, họ,)
D. Biến dị tổ hợp gọi là biến dị sơ cấp, còn đột biến được coi là biến dị thứ cấp.
2. Thực chất của quá trình chọn lọc tự nhiên (CLTN) là gì?
A. là chọn lọc các cá thể có kiểu hình phù hợp với điều kiện sống không liên quan đến kiểu gen.
B. là quá trình phân hóa khả năng sống sót và khả năng sinh sản của các cá thể với các kiểu gen khác nhau trong quần thể.
C. là chọn lọc các biến dị có lợi cho nhu cầu của con người.
D. là chọn lọc các biến dị có lợi cho sinh vật và phù hợp với nhu cầu của con người.
C. Các hoạt động dạy – học 
* Đặt vấn đề: 
Trong bài học trước, các em đã được nghiên cứu các vấn đề về Học thuyết tiến hóa tổng hợp và nắm rõ các nhân tố tiến hóa. Các nhân tố đó tác động như thế nào đến các cá thể sinh vật, quần thể sinh vật để hình thành nên các đặc điểm thích nghi. Đó là nhiệm vụ của thầy trò ta trong buổi học hôm nay.
Hoạt động của giáo viên và học sinh
Nội dung giảng dạy
Hoạt động 1: Tìm hiểu KN đặc điểm thích nghi
- Giáo viên chiếu hình 27.1 về hai dạng thích nghi của cùng 1 loài sâu sồi và yêu cầu HS trả lời lệnh ở Sgk:
 a) Sâu sồi mùa xuân b) Sâu sồi mùa hè
▼ Quan sát H27.1 và cho biết đặc điểm nào là đặc điểm thích nghi của con sâu trên cây sồi? Giải thích?
- HS thảo luận và đưa ra kết luận: Hình dạng giống chùm hoa (hình a) cũng như giống cành cây (hình b) đều là hình dạng thích nghi theo kiểu ngụy trang để trốn tránh kẻ thù. Còn việc thay đổi hình dạng là do khi sâu nở vào mùa xuân chúng ăn hoa sồi nên sâu có hình dạng chùm hoa còn mùa hè ăn lá sồi nên sâu có hình dạng cành cây.
- GV bổ sung: Người ta đã thí nghiệm cho sâu mùa xuân ăn lá sồi ngay khi chúng mới nở từ trứng, kết quả là chúng lại có dạng hình cành cây. Như vậy thành phần thức ăn chính là các yếu tố góp phần mở các nhóm gen tương ứng quy định các đặc điểm thích nghi này.
- GV tiếp tục chiếu một vài hình ảnh khác tương tự để HS quan sát
- CH: Từ những nghiên cứu trên, em hãy cho biết đặc điểm thích nghi là gì?
- CH: Quần thể thích nghi được thể hiện như thế nào?
I. Khái niệm đặc điểm thích nghi
1. Khái niệm: Thích nghi là tập hợp các đặc điểm hình thái, tập tính hoạt động của SV phù hợp với những điều kiện sống nhất định để đảm bảo sự tồn tại và phát triển.
2. Đặc điểm của quần thể thích nghi :
- Hoàn thiện khả năng thích nghi của các sinh vật trong quần thể từ thế hệ này sang thế hệ khác .
- Làm tăng số lượng cá thể có kiểu gen quy định kiểu hình thích nghi trong quần thể từ thế hệ này sang thế hệ khác.
Hoạt động 2: Tìm hiểu quá trình hình thành quần thể thích nghi
- GV chiếu một số VD về dạng đặc điểm thích nghi này:
- CH: Hãy cho biết nguyên nhân của sự hình thành những đặc điểm thích nghi nêu trên?
- HS nghiên cứu ví dụ SGK và giải thích.
- CH: Tại sao sau khi sử dụng pênixilin nhiều lần, hiệu quả của thuốc lại giảm?
- CH: Qua những nghiên cứu trên, em hãy cho biết quá trình hình thành quần thể thích nghi là gì?
- CH: Quá trình này phụ thuộc vào những yếu tố nào?
- GV giới thiệu: Ta biết rằng, CLTN chỉ đóng vai trò sàng lọc và giữ lại các cá thể có kiểu gen quy định kiểu hình thích nghi mà không tạo ra kiểu gen thích nghi. Để sáng tỏ vấn đề này, ta hãy nghiên cứu thí nghiệm – tr.120/SGK (do Kettlewell và cộng sự thực hiện).
- GV hướng dẫn HS nghiên cứu SGK, H27.2 và trả lời câu hỏi theo yêu cầu:
+ Đối tượng của thí nghiệm là gì? Quan điểm của các nhà khoa học về đặc điểm thích nghi của các dạng bướm đó như thế nào?
+ Để chứng minh quan điểm đó, các nhà khoa học đã tiến hành thí nghiệm như thế nào?
 HS: Thảo luận nhóm nhỏ giải thích nguyên nhân “hóa đen” của loài bướm này. GV chiếu hình để HS dễ dàng nhận ra lí do hình thành các đặc điểm thích nghi đó.
MT chưa ô nhiễm MT ô nhiễm
- GV: Bổ sung và kết luận.
- Khi thành phố này chưa bị công nghiệp hóa, các rừng cây bạch dương chưa bị ô nhiễm nên thân cây màu trắng. Do đó, trên nền thân cây màu trắng bướm trắng là biến dị có lợi vì chim không phát hiện ra, trong khi đó đột biến bướm đen là biến dị có hại vì rất dễ bị chim phát hiện và tiêu diệt → kết quả là trong quần thể chủ yếu là bướm trắng, số lượng bướm đen rất hiếm.
- Khi rừng cây bị khói từ các nhà máy làm cho thân cây bị ám muội đen thì bướm trắng trở nên là biến dị bất lợi vì rất dễ bị chim phát hiện và tiêu diệt nên số lượng bướm trắng giảm dần, đột biến bướm đen lại là biến dị có lợi, chim khó phát hiện nên có nhiều khả năng tồn tại nên số lượng tăng lên.
- Một HS mô tả thí nghiệm, các HS khác vừa theo dõi vừa viết vào vở.
Giáo viên lưu ý học sinh, từ các thí nghiệm trên đã chứng minh được vai trò của CLTN là sàng lọc, giữ lại các cá thể có kiểu gen quy định kiểu hình mà không tạo ra các kiểu gen thích nghi. 
II. Quá trình hình thành quần thể thích nghi
1. Cơ sở di truyền của quá trình hình thành quần thể thích nghi.
a. Ví dụ: 
* Hình dạng và màu sắc của sâu bọ:
- Các gen quy đinh hình dạng, màu sắc của sâu bọ xuất hiện ngẫu nhiên ở một số cá thể do kết quả của đột biến và biến dị tổ hợp.
- Nếu các tính trạng do các alen này quy định giúp SV thích nghi với môi trường thì các cá thể mang đặc điểm đó trong quần thể sẽ tăng qua các thế hệ nhờ sinh sản hữu tính.
* Khả năng kháng thuốc của một số vi khuẩn.
- VD: Khi pênixilin được sử dụng lần đầu tiên trên thế giới, nó có hiệu lực rất mạnh trong việc tiêu diệt các vi khuẩn tụ cầu vàng gây bệnh cho người nhưng chỉ ít năm sau hiệu lực này giảm đi rất nhanh.
- Giải thích:
+ Khả năng kháng pênixilin của VK này liên quan với những đột biến và những tổ hợp đột biến đã phát sinh ngẫu nhiên từ trước trong quần thể (làm thay đổi cấu trúc thành TB làm cho thuốc không thể bám vào thành TB) .
+ Trong môi trường không có pênixilin: các VK có gen ĐB kháng pênixilin có sức sống yếu hơn dạng bình thường.
+ Khi môi trường có pênixilin: những thể ĐB tỏ ra ưu thế hơn. Gen ĐB kháng thuốc nhanh chóng lan rộng trong quần thể nhờ quá trình sinh sản (truyền theo hàng dọc) hoặc truyền theo hàng ngang (qua biến nạp/ tải nạp).
+ Khi liều lượng pênixilin càng tăng nhanh → áp lực của CLTN càng mạnh thì sự phát triển và sinh sản càng nhanh chóng đã làm tăng số lượng VK có gen ĐB kháng thuốc trong quần thể.
b. Kết luận: 
- Quá trình hình thành quần thể thích nghi là quá trình làm tăng dần số lượng cá thể có kiểu hình thích nghi và nếu môi trường thay đổi theo một hướng xác định thì khả năng thích nghi sẽ không ngừng được hoàn thiện. 
- Quá trình này phụ thuộc vào :
+ Quá trình phát sinh và tích lũy các gen đột biến.
+ Quá trình sinh sản.
+ Áp lực CLTN. 
2. Thí nghiệm chứng minh vai trò của CLTN trong quá trình hình thành quần thể thích nghi.
- Đối tượng: Loài bướm Biston betularia sống trên thân cây bạch dương.
 Loài bướm Biston betularia sống trên thân cây bạch dương ở khu rừng bạch dương vùng công nghiệp của nước Anh, nên đa số bướm đều có cánh trắng, đôi khi có đột biến cánh đen.
 Vào cuối thế kỉ XIX thành phố này trở thành phố công nghiệp đồng thời có hiện tượng “hóa đen” của loài bướm này.
* Thí nghiệm 1: Thả 500 bướm đen vào rừng cây bạch dương trồng trong vùng không bị ô nhiễm (thân cây màu trắng). Sau một thời gian, người ta tiến hành bắt lại các con bướm ở vùng rừng này và nhận thấy hầu hết bướm bắt được đều là bướm trắng. Đồng thời khi nghiên cứu thành phần thức ăn trong dạ dày của các con chim bắt được ở vùng này, người ta thấy chim bắt được số lượng bướm đen nhiều hơn so với bướm trắng.
* Thí nghiệm 2: Thả 500 bướm trắng vào rừng cây bạch dương trồng trong vùng bị ô nhiễm (thân cây màu xám đen). Sau một thời gian, người ta tiến hành bắt lại các con bướm ở vùng rừng này và nhận thấy hầu hết bướm bắt được đều là bướm đen. Đồng thời khi nghiên cứu thành phần thức ăn trong dạ dày của các con chim bắt được ở vùng này, người ta thấy chim bắt được số lượng bướm trắng nhiều hơn so với bướm đen.
Hoạt động 3: Tìm hiểu sự hợp lí tương đối của các đặc điểm thích nghi.
- GV nêu tình huống như sau: Nếu trong một môi trường tồn tại các loài sâu loài bay được và loài không bay được.
+ Trong trường hợp có gió thổi rất mạnh thì loài nào sẽ có lợi, loài nào không có lợi?
 J các loài không bay được có lợi, các loài bay được không có lợi.
+ Trong trường hợp kẻ thù là các loài ăn sậu bọ thì loài nào có lợi, loài nào không có lợi?
J các loài bay được có lợi, các loài không bay được không có lợi.
GV yêu cầu HS đọc ví dụ trong sgk, và cho biết:
- Khả năng thích nghi của sinh vật với môi trường thể hiện như thế nào?
- Mỗi sinh vật có thể thích nghi với nhiều môi trường khác nhau không?
- HS lấy thêm ví dụ về sự không hợp lí của các đặc điểm thích nghi của sinh vật trong tự nhiên.
III. Sự hợp lí tương đối của các đặc điểm thích nghi.
- Các đặc điểm thích nghi chỉ mang tính tương đối vì trong môi trường này thì nó có thể là thích nghi nhưng trong môi trường khác lại có thể không thích nghi. 
- Không thể có một sinh vật nào có nhiều đặc điểm thích nghi với nhiều môi trường khác nhau.
D. Củng cố: Học sinh trả lời một số câu hỏi, bài tập trắc nghiệm:
1. Đặc điểm thích nghi nào sau đây không phải là dạng thích nghi theo kiểu ngụy trang?
A. Sâu sồi mùa xuân có hình thái giống chùm hoa sồi.
B. Đa số các loài sâu ăn lá đều có màu xanh lục của lá cây.
C. Con sâu róm có màu sắc sặc sỡ nổi bật trên nền môi trường.
D. Các cá thể thuộc loài bọ que có dạng cơ thể hình cành cây.
 2. Điền đúng/sai cho các tình huống đưa ra sau đây!
a. Trong trồng trọt phải thay đổi thuốc trừ sâu theo một chu kì nhất định mà không được dùng đi dùng lại nhiều lần.
Đ
b. Yếu tố làm cho bướm Biston betularia “hóa đen” là do khói từ các nhà máy.
Đ
c. Chọn lọc tự nhiên là yếu tố sinh ra các đặc điểm thích nghi cho sinh vật.
S
d. Các đặc điểm thích nghi chỉ mang tính tương đối, không phải là vĩnh cửu.
Đ
e. Khi xuất hiện một ĐB, ĐB đó có lợi vì nó sẽ hình thành nên một đặc điểm thích nghi mới.
S
E. Hướng dẫn về nhà
- Trả lời các câu hỏi, bài tập trang 122/SGK.
- Nghiên cứu, sưu tầm các hình ảnh, phim về đặc điểm thích nghi của sinh vật.
- Đọc và nghiên cứu nội dung bài 28/SGK.