Mở đầu
Hoạt động mở đầu SGK Sinh 10 Chân trời sáng tạo Bài 3 (trang 16): Một tiết học về sự sống, một bạn nói rằng: "Một chiếc xe và một con sư tử đều có quá trình chuyển hoá vật chất và năng lượng, có khả năng di chuyển nên cả hai đều được gọi là vật sống". Em có đồng ý với ý kiến đó không? Em sẽ chứng minh cho ý kiến của mình như thế nào?Trả lời:
– Một chiếc xe và một con sư tử đều có quá trình chuyển hoá vật chất và năng lượng, có khả năng di chuyển nên cả hai đều được gọi là vật sống. Theo em, nhận định này là không đúng.
– Giải thích:
+ Mặc dù chiếc xe và một con sư tử đều có quá trình chuyển hoá vật chất và năng lượng, có khả năng di chuyển, nhưng việc trao đổi và di chuyển của xe đều phụ thuộc vào con người, và xe không có khả năng tự phát triển, tự sinh sản. Do đó chiếc xe không phải là vật sống, con sư tử là vật sống.
+ Một vật được xem là sinh vật sống khi có những dấu hiệu cơ bản của sự sống sau: Chuyển hóa vật chất và năng lượng, cảm ứng – thích nghi, vận động, sinh trưởng và phát triển, sinh sản.
I. Các cấp độ tổ chức của thế giới sống
1. Khái niệm cấp độ tổ chức sống
Câu hỏi 1 SGK Sinh 10 Chân trời sáng tạo Bài 3 (trang 16): Phân biệt cấp độ tổ chức và cấp độ tổ chức sống.Trả lời:
– Một chiếc xe và một con sư tử đều có quá trình chuyển hoá vật chất và năng lượng, có khả năng di chuyển nên cả hai đều được gọi là vật sống. Theo em, nhận định này là không đúng.
– Giải thích:
+ Mặc dù chiếc xe và một con sư tử đều có quá trình chuyển hoá vật chất và năng lượng, có khả năng di chuyển, nhưng việc trao đổi và di chuyển của xe đều phụ thuộc vào con người, và xe không có khả năng tự phát triển, tự sinh sản. Do đó chiếc xe không phải là vật sống, con sư tử là vật sống.
+ Một vật được xem là sinh vật sống khi có những dấu hiệu cơ bản của sự sống sau: Chuyển hóa vật chất và năng lượng, cảm ứng – thích nghi, vận động, sinh trưởng và phát triển, sinh sản.
2. Các cấp độ tổ chức của thế giới sống
Câu hỏi 2 SGK Sinh 10 Chân trời sáng tạo Bài 3 (trang 16): Quan sát Hình 3.1, hãy:a) Kể tên các cấp độ tổ chức của thế giới sống.
b) Cho biết cấp độ tổ chức nào có đầy đủ các biểu hiện của sự sống.
a) Các cấp tổ chức của thế giới sống: Nguyên tử → phân tử → bào quan → tế bào → mô → cơ quan → hệ cơ quan → cơ thể → quần thể → quần xã – hệ sinh thái → sinh quyển.
b) Cấp độ tổ chức có đầy đủ các biểu hiện của sự sống là: tế bào, cơ thể, quần thể, quần xã – hệ sinh thái.
Câu hỏi 3 SGK Sinh 10 Chân trời sáng tạo Bài 3 (trang 16): Tại sao tế bào được xem là cấp độ tổ chức sống cơ bản nhất ?
Trả lời:
– Cấp độ tổ chức sống là các cấp độ tổ chức biểu hiện các đặc trưng của sự sống, tạo nên tập hợp các vật sống.
+ Ví dụ: Cấp độ tổ chức trong nhà trường: Giáo viên → Tổ bộ môn → Tổ KHTN, KHXH → Hiệu trưởng, Công Đoàn, Đoàn thanh niên → Hội đồng trường → Chi bộ.
– Cấp độ tổ chức có thể tạo nên tập hợp các vật sống hoặc tập hợp các vật không sống.
+ Ví dụ: Các cấp độ trong tổ chức sống bao gồm: nguyên tử → phân tử → bào quan → tế bào → mô → cơ quan → hệ cơ quan → cơ thể → quần thể → quần xã – hệ sinh thái → sinh quyển.
3. Mối quan hệ giữa các cấp độ tổ chức sống
Câu hỏi 4 SGK Sinh 10 Chân trời sáng tạo Bài 3 (trang 17): Các cấp độ tổ chức sống có mối quan hệ với nhau như thế nào?Trả lời:
– Các cấp độ tổ chức sống có mối quan hệ chặt chẽ:
+ Về cấu trúc, các cấp độ tổ chức sống cấp thấp làm nền tảng để hình thành nên các cấp độ cao hơn.
+ Về chức năng, các cấp độ tổ chức hoạt động luôn thống nhất với nhau để duy trì các hoạt động sống.
Luyện tập SGK Sinh 10 Chân trời sáng tạo Bài 3 (trang 17): Ý nghĩa của việc nghiên cứu mối quan hệ giữa các cấp độ tổ chức sống là gì?
Lời giải:
* Ý nghĩa của việc nghiên cứu mối quan hệ giữa các cấp tổ chức sống là:
hiểu được
+ Cung cấp những hiểu biết về mối quan hệ trong giữa các cấp độ tổ chức sống.
+ Hiểu được vai trò mối liên hệ giữa các cấp độ với nhau, sự tương tác và cách thức hoạt động của các cấp độ.
– Ứng dụng vào thực tiễn cuộc sống để trả lời một số câu hỏi như:
+ Thuốc giảm huyết áp có tác động đến chức năng của tế bào, cơ quan, hệ cơ quan và cơ thể người như thế nào?
+ Việc tăng khí CO2 trong khí quyển sẽ tác đến đời sống sinh vật, hệ sinh thái và khí quyển như thế nào?
II. Đặc điểm chung của các cấp độ tổ chức sống
1. Tổ chức theo nguyên tắc thứ bậc
Câu hỏi 5 SGK Sinh 10 Chân trời sáng tạo Bài 3 (trang 17): Thế nào là nguyên tắc thứ bậc?Trả lời:
- Thế giới sống được tổ chức theo nguyên tắc thứ bậc có nghĩa là tổ chức sống cấp dưới sẽ làm cơ sở để hình thành nên tổ chức sống cấp trên. Nhờ đó, tổ chức sống cao hơn vừa có những đặc điểm của tổ chức sống thấp hơn vừa mang những đặc tính nổi trội mà tổ chức cấp dưới không có được.
Câu hỏi 6 SGK Sinh 10 Chân trời sáng tạo Bài 3 (trang 17): Nêu ví dụ về một cấp độ tổ chức sống. Hãy giải thích sự hình thành cấp độ tổ chức theo nguyên tắc thứ bậc.
Trả lời:
– Ví dụ về cấp độ tổ chức: Dạ dày.
+ Một lời tế bào ở dạ dày chỉ thực hiện 1 chức năng nhất định ( tế bào chính tiết ra enzyme ở trạng thái chưa hoạt động, tế bào viền tiết ra HCl, hoặc tế bào cơ chỉ có tác dụng co dãn) nhưng khi có nhiều loại tế bào tập hợp lại, dạ dày vừa có khả năng tiết dịch vị vừa co bóp để tiêu hóa thức ăn.
– Ví dụ về cấp độ tổ chức sống: Da
+ Sự hình thành cấp độ: Từ các phân tử tạo thành các bào quan có trong tế bào da. Các tế bào da liên kết với nhau tạo thành mô da, các cơ da liên kết với nhau tạo thành lớp da bao bọc cơ thể.
2. Hệ thống mở và tự điều chỉnh
Câu hỏi 7 SGK Sinh 10 Chân trời sáng tạo Bài 3 (trang 17): Nêu ví dụ về quá trình trao đổi chất giữa cơ thể với môi trường. Thông qua quá trình đó, sinh vật đã làm biến đổi môi trường như thế nào?Trả lời:
– Ví dụ 1: Thông qua hoạt động hô hấp, con người thải CO2 ra ngoài môi trường, đồng thời lấy khí O2 từ không khí vào cơ thể nhằm thực hiện các phản ứng sinh hóa. Thông qua quá trình hô hấp, con người cung cấp CO2 cho chu trình Carbon trong hệ sinh thái, đồng thời hấp thu một phần O2 của môi trường.
– Ví dụ 2: Quá trình trao đổi chất giữa cơ thể với môi trường: Cây lấy CO2 từ môi trường vào thực hiện quá trình quang hợp tổng hợp chất hữu cơ cho cây, sản phẩm của quá trình quang hợp là khí O2 được thải trở lại vào môi trường giúp duy trì hoạt động sống cho các sinh vật khác.
– Ví dụ 3: Hoạt động của cây xanh làm biến đổi môi trường:
+ Cây xanh nhiều, quá trình quang hợp diễn ra có vai quyết định trong việc đảm bảo sự cân bằng tỉ lệ O2/CO2 trong khí quyển, duy trì hoạt động sống cho mọi sinh vật trên trái đất.
+ Cây xanh giảm, gia tăng hiệu ứng nhà kính, không khí bị ô nhiễm, lũ lụt, sạt lở đất xảy ra nhiều hơn ở những vùng đất trồng đồi trọc, mất nơi cư trú của một số sinh vật như chim, thú,…
– Ví dụ 4: Quá trình thoát hơi nước
+ Thông qua quá trình thoát hơi nước mà thực vật hấp thụ khí CO2 cung cấp cho quá trình quang hợp, Đồng thời nước thoát ra làm giảm nhiệt độ môi trường; O2 được giải phóng từ quang hợp góp phần điều hòa khí quyển.
Câu hỏi 8 SGK Sinh 10 Chân trời sáng tạo Bài 3 (trang 17): Nêu ví dụ về cơ chế tự điều chỉnh ở các cấp độ: cơ thể, quần thể, quần xã.
Trả lời:
– Ví dụ về cơ chế tự điều chỉnh ở các cấp độ cơ thể:
+ Ví dụ 1: Khi một người ở đồng bằng di chuyển lên vùng cao, nồng độ oxygen trong không khí thấp, lượng oxygen cung cấp trong các mô không đủ sẽ kích thích quá trình sinh hồng cầu làm cho số lượng hồng cầu tăng lên rất nhiều so với bình thường để bù đắp sự thiếu oxygen.
+ Ví dụ 2: Khi lạnh, chuyển hóa các chất trong cơ thể chậm lại, tăng hô hấp để tăng nhiệt lượng nhằm giữ ẩm cơ thể.
– Ví dụ về cơ chế tự điều chỉnh ở các cấp độ quần thể: Sự điều chỉnh ở cấp độ quần thể thông qua điều chỉnh số lượng cá thể trong quần thể.
+ Ví dụ 2: Khi dinh dưỡng từ môi trường bắt đầu giảm, quần thể vi sinh vật bước vào pha suy vong, số lượng tế bào vi sinh vật chết tăng lên.
– Ví dụ về cơ chế tự điều chỉnh ở các cấp độ quần xã: Tương tự như sự điều chỉnh số lượng ở quần thể. Tuy nhiên, sẽ diễn ra quá trình điều chỉnh số lượng của nhiều loài trong quần xã.
+ Ví dụ 1: Dê và bò cùng ăn cỏ trên một cánh đồng, khi mật độ (số lượng) của hai loài tăng cao vượt mức nguồn sống (cỏ) cung cấp → nguồn sống (cỏ) giảm → hai loài dê và bò cạnh tranh với nhau → tỉ lệ tử vong tăng, sinh sản giảm, xuất cư tăng → mật độ (số lượng) 2 loài giảm → nguồn sống tăng lại hoặc một loài di cư đi nơi khác → cạnh trạnh giảm → sinh sản tăng, tử vong giảm, nhập cư tăng → mật độ (số lượng) cá thể của 2 quần thể tăng.
+ Ví dụ 2: Khi lượng chuột trên đồng tăng, dẫn đến số lượng rắn cũng tăng theo, làm số chuột quay lại mức cân bằng.
3. Thế giới sống liên tục tiến hóa
Câu hỏi 9 SGK Sinh 10 Chân trời sáng tạo Bài 3 (trang 18): Quan sát Hình 3.2, em có nhận xét gì về sự tiến hóa của thế giới sống?
– Sự tiến hóa của thế giới sống diễn ra liên tục, thường xuyên nhờ quá trình sinh sản với nhiều đặc tính được duy trì ổn định nhưng trong thời gian rất dài, kế thừa qua nhiều thế hệ thông qua quá trình nhân đôi DNA, tạo nên nhiều loài mới nhưng đều có chung một tổ tiên. Sự tiến hóa tạo nên thế giới sống vô cùng đa dạng, phong phú.
– Mặt khác, môi trường sống luôn có những biến đổi bắt buộc sinh vật phải có sự thích nghi để tồn tại. Quá trình chọn lọc tự nhiên loại bỏ những dạng sống kém và giữ lại những dạng sống thích nghi với các môi trường sống khác nhau
Câu hỏi 10 SGK Sinh 10 Chân trời sáng tạo Bài 3 (trang 18): Những đặc điểm khác biệt giữa các loài sinh vật là do đầu?
Trả lời:
* Những đặc điểm khác biệt giữa các loài sinh vật là do:
– Các cơ chế phát sinh biến dị (đột biến gene, đột biến nhiễm sắc thể) luôn diễn ra, tạo sự đa dạng về mặt di truyền.
– Môi trường sống: Sinh vật phải tiến hóa, biến đổi để thích nghi với môi trường sống để tồn tại. Do đó, quá trình chọn lọc tự nhiên đã loại bỏ những dạng sống kém thích nghi và giữ lại những dạng sống thích nghi với những môi trường khác nhau.
Luyện tập SGK Sinh 10 Chân trời sáng tạo Bài 3 (trang 18): Sự phát sinh biến dị có vai trò gì trong sự tiến hóa của thế giới sống?
Lời giải:
– Vai trò của sự phát sinh biến dị trong tiến hóa:
+ Là nguồn nguyên liệu của tiến hoá, tạo nên các đa dạng di truyền; tạo các biến dị có đặc điểm thích nghi mới, có các đặc điểm tốt hoặc vượt trội so với đời bố mẹ, là cơ sở tạo nên các loài mới. Không có biến dị thì quá trình tiến hoá của sinh vật không thể xảy ra.
– Ví dụ: Trong một quần thể bướm sống trong rừng có màu cam rất dễ bị kẻ thù ăn tấn công. Sau một thời gian, trong quần thể xuất hiện cá thể bướm bị biến dị về màu sắc có 2 đốm trên cánh giống như hai mắt của động vật khác, những cá thể này không bị kẻ thù tấn công do đánh lừa được kẻ thù. Do đó, các cá thể bị biến dị sẽ được giữ lại và trở thành đặc điểm phổ biến của loài.
Vận dụng SGK Sinh 10 Chân trời sáng tạo Bài 3 (trang 18): Chứng minh rằng thế giới sống vừa có tính đa dạng vừa có tính thống nhất một cách rõ rệt. Cho ví dụ minh hoạ.
Lời giải:
* Chứng minh thế giới sống có tính đa dạng:
– Thế giới sống được biểu hiện từ nhiều cấp độ khác nhau, mỗi cấp độ có độ đa dạng và phong phú khác nhau, phong phú về kích thước, cấu tạo, tuổi thọ,… tạo nên các quần thể đặc trưng; đồng thời có sự đa dạng về khí hậu, ổ sinh thái,…, tạo nên các quần xã và hệ sinh thái đặc trưng.
– Ví dụ sự đa dạng về loài:
+ Ví dụ 1: Ước tính số lượng loài của Trái Đất dao động từ 10 đến 14 triệu loài, mỗi loài có những đặc điểm nhận dạng, màu sắc, kích thước, tập tính,… khác nhau.
+ Ví dụ 2: Trong lớp Côn trùng có rất loài như kiến, rận, cào cào,… nhưng đều có các đặc điểm chung như cơ thể phân đốt, được bảo vệ bởi một bộ xương ngoài, một lớp cứng được cấu tạo chủ yếu bởi kitin,…
* Chứng minh thế giới sống có tính thống nhất:
– Mọi cơ thể sống đều được cấu tạo từ tế bào, đều mang các dấu hiệu của sự sống,… Đồng thời, thế giới sống được tổ chức theo nguyên tắc thứ bậc (cấp độ dưới làm nền tảng cho cấp độ trên) và các cấp độ có mối quan hệ về chức năng chặt chẽ, thống nhất để duy trì sự sống.
– Ví dụ: Vi khuẩn, nguyên sinh động vật, nguyên sinh thực vật, nấm, động vật, thực vật tuy nằm ở những giới khác nhau nhưng đều được cấu tạo từ tế bào.
Bài tập
Bài tập SGK Sinh 10 Chân trời sáng tạo Bài 3 (trang 18): Ở một loài chim, ban đầu có 10 000 cá thể sống ở vùng (A), sau 5 năm, quần thể này đạt số lượng 30 000 cá thể. Với số lượng cá thể tăng nhanh dẫn đến nguồn thức ăn trong môi trường bị khan hiếm. Do điều kiện sống khó khăn nên đã có 15 000 cá thể di cư sang vùng (B) để tìm môi trường sống mới.
2. Sự di cư có vai trò gì đối với loài chim này?
Lời giải:
1. Sự di cư của các loài chim liên quan đến đặc điểm hệ thống mở và tự điều chỉnh của thế giới sống. Cụ thể:
+ Khi thức ăn bị khan khiếm (không đủ cung cấp cho toàn bộ quần thể), loài chim này xuất hiện sự di cư.
2. Sự di cư có vai trò giúp chim tìm được môi trường sống thuận lợi cho sự phát triển và sinh sản của môi trường, có thể cung cấp đủ thức ăn, nhiệt độ phù hợp và nơi ở cho chúng. Điều này giúp giảm sự cạnh tranh cùng loài, đảm bảo sự tồn tại lâu dài của loài.