Đáp án Sinh học 12 chân trời sáng tạo Bài 21: Quần thể sinh vật

BÀI 21. QUẦN THỂ SINH VẬT

Mở đầu: Hình 21.1 cho thấy các con trâu rừng thường sống thành bầy đàn tại các khu vực gần hồ nước. Sự tập trung thành đàn ở trâu rừng có ưu thế và bất lợi gì đối với chúng?

Hướng dẫn chi tiết:

• Ưu thế: tăng hiệu quả kiếm ăn tăng, giúp duy trì và bảo vệ lãnh thổ, tạo ra một môi trường an toàn hơn cho sự phát triển của con non và tăng cơ hội sống sót của chúng.
• Bất lợi: cạnh tranh về thức ăn, sinh sản,...; nếu quần thể quá lớn có thể dẫn đến sự cạnh tranh gay gắt và làm quần thể bị suy thoái.

I. KHÁI NIỆM QUẦN THỂ SINH VẬT

Câu 1: Quan sát Hình 21.2, hãy xác định các dấu hiệu (số loài, không gian sống) của một quần thể sinh vật.

Hướng dẫn chi tiết:

Các dấu hiệu của một quần thể sinh vật: các cá thể cùng một loài, sống trong cùng một không gian xác định.

II. MỐI QUAN HỆ GIỮA CÁC CÁ THỂ TRONG QUẦN THỂ

Câu 2: Lấy thêm ví dụ về mối quan hệ hỗ trợ giữa các cá thể trong quần thể và cho biết ý nghĩa của mối quan hệ đó.

Hướng dẫn chi tiết:

Ví dụ về mối quan hệ hỗ trợ giữa các cá thể trong quần thể: đàn ong cùng nhau đi lấy mật, chim di cư thành đàn,...Mối quan hệ hỗ trợ đảm bảo cho quần thể thích nghi với các điều kiện môi trường, tăng khả năng sống sót và sinh sản của các cá thể.

Câu 3: Lấy ví dụ về mối quan hệ cạnh tranh giữa các cá thể trong quần thể, cho biết nguyên nhân và ý nghĩa của sự cạnh tranh đó.

Hướng dẫn chi tiết:

Sư tử đực tranh giành lãnh thổ do cạnh trạnh nguồn sống, cá Pecca châu âu ăn thịt đồng loại do nguồn thức ăn khan hiếm nên có sự cạnh tranh về nguồn thức ăn. Các trường hợp cạnh trạnh này đảm bảo cho sự tồn tại và phát triển của quần thể.

Luyện tập: Tại sao sự cạnh tranh giữa các cá thể trong quần thể có ý nghĩa trong việc đảm bảo sự tồn tại và phát triển của quần thể?

Hướng dẫn chi tiết:

Sự cạnh tranh giữa các cá thể trong quần thể có ý nghĩa trong việc đảm bảo sự tồn tại và phát triển của quần thể vì sự cạnh tranh giữa các cá thể trong quần thể sẽ giúp duy trì số lượng và sự phân bố ở mức độ phù hợp để loài phát triển ổn định. Ngoài ra, cạnh tranh cũng góp phần thúc đẩy quá trình chọn lọc tự nhiên.

III. CÁC ĐẶC TRƯNG CƠ BẢN CỦA QUẦN THỂ SINH VẬT

Câu 4: Sự ổn định về kích thước có ý nghĩa như thế nào đối với quần thể?

Hướng dẫn chi tiết:

Sự ổn định về kích thước quần thể giúp ổn định số lượng cá thể phù hợp với khả năng cung cấp nguồn sống của môi trường và thực hiện các chức năng sinh học, đảm bảo cho quần thể duy trì và phát triển.

Luyện tập: Quan sát Hình 21.5, hãy lấy ví dụ chứng minh sự ổn định của quần thể thông qua sự ổn định về kích thước quần thể.

Hướng dẫn chi tiết:

Ví dụ chứng minh sự ổn định của quần thể thông qua sự ổn định về kích thước quần thể: Trong một quần thể cá trong một hồ nước, nếu kích thước quần thể cá ở mức tối thiểu, nguồn sống của môi trường phong phú giúp quần thể cá phát triển nhanh chóng và đạt kích thước tối đa, khi đó nguồn sống của môi trường bị giới hạn, các cá thể trong quần thể phải cạnh tranh nhau dẫn đến quần thể suy giảm đến mức phù hợp với nguồn sống thì ổn định lại.

Câu 5: Quan sát Hình 21.5, hãy giải thích cơ chế điều hoà mật độ cá thể của quần thể.

Hướng dẫn chi tiết:

Khi mật độ cá thể tăng cao, các cá thể cạnh tranh gay gắt về nơi ở, thức ăn; xảy ra hiện tượng di cư của một nhóm cá thể hoặc cả quần thể; bên cạnh đó, sự tác động của vật ăn thịt, vật kí sinh và dịch bệnh cũng tác động lên quần thể, các yếu tố này đều làm giảm kích thước quần thể. Khi mật độ quần thể giảm, các cá thể tăng cường hỗ trợ lẫn nhau, các nhân tố sinh thái tác động làm tăng số lượng cá thể trong quần thể.

Câu 6: Lấy ví dụ chứng minh sự ổn định của tỉ lệ giới tính có ý nghĩa trong việc đảm bảo sự tồn tại và phát triển của quần thể.

Hướng dẫn chi tiết:

Ví dụ chứng minh sự ổn định của tỉ lệ giới tính có ý nghĩa trong việc đảm bảo sự tồn tại và phát triển của quần thể: Ở rùa biển, tỉ lệ giới tính của rùa con phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường ấp trứng, nhiệt độ trên 29°C thường nở ra nhiều rùa cái hơn, dưới 29°C thì nở nhiều rùa đực hơn. Môi trường có nhiệt độ cao sẽ khiến nhiều rùa cái được sinh ra hơn, giúp giảm bớt áp lực sinh sản lên quần thể. Tuy nhiên, trong môi trường nhiệt độ thấp, sự cân bằng giữa số lượng rùa con đực và cái sẽ giúp tăng khả năng sinh sản và duy trì quần thể trong điều kiện môi trường khắc nghiệt.

Câu 7: Quan sát Hình 21.6, hãy xác định các dạng tháp tuổi của một số quần thể người. Từ đó, cho biết trạng thái của mỗi quần thể.

Hướng dẫn chi tiết:

• Tháp tuổi phát triển: Phần trăm tuổi trước sinh sản và tuổi sinh sản chiếm phần lớn trên tổng dân số, tỉ lệ sinh sản cao hơn nhiều so với tỉ lệ tử vong, điều này cho thấy quần thể này sẽ tăng trưởng mạnh mẽ trong tương lai.
• Tháp tuổi ổn định: Phần trăm của cả 3 nhóm tuổi đều xấp xỉ như nhau, tỉ lệ sinh sản xấp xỉ với tỉ lệ tử vong, không có biến động đột ngột trong quần thể, cho thấy quần thể này đang phát triển ổn định.
• Tháp tuổi suy thoái: Phần trăm tuổi sau sinh sản nhỉnh hơn so với hai nhóm tuổi còn lại, cho thấy tỉ lệ tử vong cao hơn tỉ lệ sinh sản, điều này dẫn đến sự suy giảm dân số của quần thể trong tương lai.

Luyện tập: Dạng tháp tuổi nào đảm bảo cho sự ổn định của quần thể sinh vật? Giải thích.

Hướng dẫn chi tiết:

Dạng tháp tuổi cân bằng đảm bảo cho sự ổn định của quần thể sinh vật vì tháp tuổi cân bằng có phần trăm của cả 3 nhóm tuổi đều xấp xỉ như nhau, tỉ lệ sinh sản xấp xỉ với tỉ lệ tử vong, không có biến động đột ngột trong quần thể, nên quần thể luôn ở trạng thái ổn định, cân bằng.

Câu 8: Quan sát Hình 21.7 và đọc thông tin trong Bảng 21.1, hãy:

1. a) Cho biết nguyên nhân dẫn đến sự phân bố cá thể trong quần thể.
2. b) Xác định các kiểu phân bố trong Hình 21.7 bằng cách hoàn thành Bảng 21.1.

Hướng dẫn chi tiết:

1. a) Sự phân bố cá thể trong quần thể là do nguồn sống phân bố không đều dẫn đến sự canh tranh giữa các cá thể trong quần thể.
2. b)

IV. SỰ TĂNG TRƯỞNG CỦA QUẦN THỂ SINH VẬT

Câu 9: Quan sát Hình 21.8, hãy phân biệt hai kiểu tăng trưởng của quần thể sinh vật.

Hướng dẫn chi tiết:

(a) Tăng trưởng quần thể trong điều kiện môi trường không bị giới hạn diễn ra trong điều kiện môi trường không bị giới hạn, nguồn sống dồi dào và cung cấp đầy đủ cho nhu cầu của từng cá thể. Lúc này, quần thể có mức sinh sản tối đa, còn mức tử vong là tối thiểu, số lượng cá thể tăng theo tiềm năng sinh học; đường cong tăng trưởng có hình chữ J. (b) Tăng trưởng trong môi trường có nguồn sống bị giới hạn bởi các nhân tố môi trường (không gian sống, nguồn thức ăn, bệnh tật, vật ăn thịt,...) hoặc do khả năng sinh sản của loài; do đó, quần thể chỉ đạt kích thước tối đa, cân bằng với sức chứa của môi trường; đường cong tăng trưởng có hình chữ S.

Câu 10: Quan sát Hình 21.9, hãy cho biết sự tác động của các yếu tố đến sự tăng trưởng của quần thể.

Hướng dẫn chi tiết:

Sự tăng trưởng của quần thể sinh vật phụ thuộc vào mức sinh sản, mức tử vong, mức nhập cư và mức xuất cư; trong đó, mức sinh sản và mức tử vong là hai yếu tố mang tính quyết định.

Câu 11: Đọc thông tin và quan sát Hình 21.10, hãy xác định kiểu biến động số lượng cá thể của quần thể bằng cách hoàn thành Bảng 21.3.

Hướng dẫn chi tiết:

V. SỰ TĂNG TRƯỞNG CỦA QUẦN THỂ NGƯỜI

Câu 12: Quan sát Hình 21.11, hãy nhận xét về sự tăng trưởng của quần thể người. Sự tăng trưởng dân số quá nhanh sẽ gây ra những hậu quả gì?

Hướng dẫn chi tiết:

Nhận xét về sự tăng trưởng của quần thể người: quần thể người tăng trưởng với tốc độ tương đối chậm. Đến năm 1650, dân số thế giới đạt khoảng 500 triệu người. Trong hai thế kỉ tiếp theo, dân số thế giới tăng gấp đôi với 1 tỉ người và tiếp tục tăng nhanh trong thời gian sau đó, khoảng cách về thời gian để dân số tăng gấp đôi ngày càng rút ngắn. Mặc dù quần thể người vẫn tiếp tục tăng trưởng nhưng tỉ lệ tăng trưởng bắt đầu chậm lại vào những năm 1960.

Câu 13: Quan sát Hình 21.12, hãy cho biết mối tương quan giữa kích thước và tỉ lệ tăng trưởng của quần thể người.

Hướng dẫn chi tiết:

Kích thước quần thể càng tăng thì tỉ lệ tăng trưởng của quần thể người càng giảm.

Luyện tập: Tại sao kiểm soát sự gia tăng dân số là một trong những chiến lược quan trọng của việc đảm bảo chất lượng đời sống con người?

Hướng dẫn chi tiết:

• Kiểm soát sự gia tăng dân số là một trong những chiến lược quan trọng của việc đảm bảo chất lượng đời sống con người vì nếu không kiểm soát sự gia tăng dân số thì dân số sẽ bùng nổ, dẫn đến kích thước quần thể tăng mạnh đến mức tối đa sẽ dẫn đến sự cạnh tranh gay gắt của các cá thể người trong quần thể làm giảm kích thước quần thể.
• Ngoài ra bùng nổ dân số sẽ gây áp lực lên tài nguyên tự nhiên và hạ tầng xã hội, ảnh hưởng đến cung và cầu lao động trong mỗi quốc gia, cùng với các chính sách an sinh xã hội.

VI. QUẦN THỂ SINH VẬT LÀ MỘT CẤP ĐỘ TỔ CHỨC SỐNG

Câu 14: Giải thích tại sao quần thể sinh vật là một cấp độ tổ chức sống. Cho ví dụ.

Hướng dẫn chi tiết:

Quần thể sinh vật là một cấp độ tổ chức sống vì quần thể đại diện cho một nhóm các cá thể cùng loài sinh sống và tương tác trong cùng một không gian nhất định. Các cá thể trong quần thể cũng tương tác với nhau theo kiểu hỗ trợ và cạnh tranh. Ví dụ: quần thể thông ba lá ở Đà Lạt, Việt Nam.

VII. ỨNG DỤNG HIỂU BIẾT VỀ QUẦN THỂ TRONG THỰC TIỄN

Câu 15: Cho biết cơ sở sinh thái học và vai trò của một số ứng dụng hiểu biết về quần thể trong thực tiễn bằng cách hoàn thành Bảng 21.4.

Hướng dẫn chi tiết:

Vận dụng:

• Cho biết cơ sở sinh thái của việc trồng rừng phòng hộ.
• Ở các nước phát triển, pháp luật quy định một cách chặt chẽ về việc đánh bắt các loài thuỷ hải sản như quy định về kích cỡ mắt lưới, thời điểm khai thác trong năm,... của từng loài cá một cách nghiêm ngặt, tránh đánh bắt cá chưa đạt đủ độ lớn, cá đang trong mùa sinh sản,... Hãy giải thích cơ sở của quy định này.

Hướng dẫn chi tiết:

• Cơ sở sinh thái của việc trồng rừng phòng hộ: rừng phòng hộ sử dụng để chống xói mòn, chống sa mạc hoá, bảo vệ nguồn nước, bảo vệ đất, hạn chế thiên tai, đỉều hoà khí hậu, góp phần bảo vệ môi trường.
• Cơ sở của quy định đánh bắt các loài thuỷ hải sản: bảo vệ cá thể ở độ tuổi trước sinh sản để duy trì ổn định quần thể, khai thác lâu dài.