Giải bài tập Sinh học lớp 10 Bài 3: Các cấp độ tổ chức của thế giới sống

Mở đầu trang 16 Sinh học 10: Trong một tiết học về sự sống, một bạn nói rằng: “Một chiếc xe và một con sư tử đều có quá trình chuyển hóa 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:

- Em không đồng ý với ý kiến của bạn: Chiếc xe là vật không sống, sử tử là vật sống.

- Để chứng minh ý kiến của mình, cần căn cứ vào các đặc trưng cơ bản của sự sống:

+ Sư tử có đầy đủ các đặc trưng cơ bản của sự sống như chuyển hóa vật chất và năng lượng, sinh trưởng và phát triển, sinh sản, cảm ứng,… Bởi vậy, sử tử là vật sống.

+ Chiếc xe có quá trình chuyển hóa vật chất và năng lượng, di chuyển nhưng sự chuyển hóa vật chất và năng lượng, di chuyển của chiếc xe có bản chất khác với sự chuyển hóa vật chất và năng lượng, di chuyển của vật sống (đều phụ thuộc vào con người). Ngoài ra, chiếc xe không có khả năng sinh trưởng và phát triển, sinh sản, cảm ứng,… Bởi vậy, chiếc xe là vật không sống.

I. Các cấp độ tổ chức của thế giới sống

Câu hỏi 1 trang 16 Sinh học 10: Phân biệt cấp độ tổ chức và cấp độ tổ chức sống.

Trả lời:

Phân biệt cấp độ tổ chức và cấp độ tổ chức sống:

- Cấp độ tổ chức: Là tập hợp tất cả các cấp tổ chức từ thấp đến cao trong cả thế giới sống và thế giới không sống, có thể có sự biểu hiện của các đặc trưng cơ bản của sự sống hoặc không có đặc trưng cơ bản của sự sống.

- Cấp độ tổ chức sống: Là tập hợp tất cả các cấp tổ chức từ thấp đến cao trong thế giới sống, có sự biểu hiện của các đặc trưng cơ bản của sự sống như chuyển hóa vật chất và năng lượng, sinh trưởng và phát triển, sinh sản, cảm ứng,…

Câu hỏi 2 trang 16 Sinh học 10: 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.

Trả lời:

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: Phân tử, bào quan, tế bào, mô, cơ quan, hệ cơ quan, cơ thể, quần thể, quần xã – hệ sinh thái, sinh quyển.

Câu hỏi 3 trang 16 Sinh học 10: Tại sao tế bào được xem là cấp độ tổ chức sống cơ bản nhất?

Trả lời:

Tế bào được xem là cấp độ tổ chức sống cơ bản nhất vì:

- Tế bào là đơn vị cấu trúc cơ bản của mọi cơ thể sống.

- Tế bào là đơn vị tổ chức nhỏ nhất có đầy đủ các đặc điểm của sự sống (các đại phân tử trong tế bào chưa sống, chúng chỉ thể hiện chức năng sống khi tương tác với nhau trong tổ chức tế bào).

Câu hỏi 4 trang 17 Sinh học 10: Các cấp độ tổ chức sống có mối quan hệ với nhau như thế nào?

Trả lời:

Các cấp tổ chức sống có mối quan hệ chặt chẽ với nhau về cấu trúc và chức năng:

- Về cấu trúc: Các cấp độ tổ chức sống cấp thấp làm nền tảng để hình thành nên các cấp độ cao hơn. Ví dụ: Tế bào được cấu tạo từ nhiều bào quan khác nhau, nhiều tế bào có cùng chức năng tập hợp lại thành mô, nhiều mô tập hợp thành cơ quan, nhiều cơ quan tập hợp thành hệ cơ quan,…

- Về chức năng: Các cấp độ tổ chức sống luôn hoạt động thống nhất với nhau để duy trì các hoạt động sống. Ví dụ: Các cấp độ tổ chức sống liên hệ với nhau bởi quá trình chuyển hóa vật chất và năng lượng trong thế giới sống. Nguồn năng lượng cung cấp cho thế giới sống chủ yếu đến từ Mặt Trời và truyền từ cấp độ tổ chức này sang cấp độ tổ chức khác của thế giới sống cùng với sự chuyển hóa của vật chất.

Luyện tập trang 17 Sinh học 10: Ý nghĩa của việc nghiên cứu mối quan hệ giữa các cấp độ tổ chức sống là gì?

Trả lời:

Ý nghĩa của việc nghiên cứu mối quan hệ giữa các cấp tổ chức sống là:

- Cung cấp những kiến thức mối liên hệ giữa các cấp độ với nhau, sự tương tác và cách thức hoạt động của các cấp độ.

- Từ những hiểu biết về mối quan hệ giữa các cấp độ với nhau, có thể chủ động xây dựng kế hoạch trong việc bảo vệ, khai thác và phục hồi thế giới sống.

II. Đặc điểm chung của các cấp độ tổ chức sống

Câu hỏi 5 trang 17 Sinh học 10: Thế nào là nguyên tắc thứ bậc?

Trả lời:

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. Đặc tính nổi trội được hình thành là do sự tương tác giữa các bộ phận cấu thành.

Câu hỏi 6 trang 17 Sinh học 10: Nêu ví dụ một cấp độ tổ chức sống. Hãy giải thích sự hình thành cấp độ tổ chức đó theo nguyên tắc thứ bậc.

Trả lời:

- Ví dụ về cấp độ tổ chức: Não bộ.

- Giải thích sự hình thành cấp độ tổ chức đó theo nguyên tắc thứ bậc: Não bộ được cấu tạo từ các tế bào thần kinh. Các tế bào thần kinh riêng biệt không giúp sinh vật có “tư duy” mà chỉ khi chúng được tổ chức trong một cấu trúc như bộ não của người mới cho chúng ta năng lực tư duy sáng tạo mà khó sinh vật nào có được.

Câu hỏi 7 trang 17 Sinh học 10: 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 về quá trình trao đổi chất giữa cơ thể với môi trường: Cơ thể người không ngừng trao đổi khí với môi trường trong quá trình sống.

- Sự trao đổi chất giữa cơ thể người với môi trường cũng đã làm biến đổi môi trường theo hướng:

+ Hoạt động hô hấp của con người lấy khí O₂ từ môi trường và thải ra khí CO₂, làm biến đổi hàm lượng 2 khí này trong không khí.

+ Sự lấy nước, lấy thức ăn của con người làm ảnh hưởng đến sự phát triển của hệ động, thực vật trong môi trường.

Câu hỏi 8 trang 17 Sinh học 10: 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 cấp độ cơ thể: Khi lượng đường trong máu giảm, cơ thể sẽ tiến hành phân giải glycogen dự trữ để đưa lượng đường trong máu về mức ổn định. Khi lượng đường trong máu tăng quá cao, cơ thể sẽ tiến hành chuyển hóa đường thành glycogen dự trữ để đưa lượng đường trong máu về mức ổn định.

- Ví dụ về cơ chế tự điều chỉnh ở cấp độ quần thể: Tự điều chỉnh ở cấp độ quần thể thông qua điều chỉnh số lượng cá thể của quần thể.

Ví dụ: Khi điều kiện sống trở lên thuận lợi (nguồn thức ăn, nơi ở dồi dào), quần thể thỏ sinh sản nhanh làm tăng số lượng cá thể của quần thể. Khi số lượng cá thể thỏ trong quần thể tăng lên quá cao vượt quá khả năng cung cấp nguồn sống của môi trường (nguồn thức ăn, nơi ở thiếu hụt), quần thể thỏ giảm tỉ lệ sinh sản, sự cạnh tranh giữa các cá thể thỏ trong quần thể tăng lên, tỉ lệ tử vong và xuất cư cao làm cho số lượng cá thể thỏ của quần thể quay trở về mức cân bằng với khả năng cung cấp nguồn sống của môi trường.

- Ví dụ về cơ chế tự điều chỉnh ở cấp độ quần xã: Tự điều chỉnh ở cấp độ quần xã thông qua điều chỉnh số lượng loài trong quần xã và số lượng các thể trong mỗi loài.

Ví dụ: Gặp khí hậu thuận lợi, cây cối xanh tốt, sâu ăn lá cây sinh sản mạnh, số lượng sâu tăng khiến cho số lượng chim sâu cũng tăng theo. Tuy nhiên, khi số lượng chim sâu tăng quá nhiều, chim ăn nhiều sâu dẫn tới số lượng sâu lại giảm.

Câu hỏi 9 trang 18 Sinh học 10: Quan sát Hình 3.2, em có nhận xét gì về sự tiến hóa của thế giới sống?

Trả lời:

Nhận xét về sự tiến hóa của thế giới sống:

- Các loài sinh vật trên Trái Đất đều tiến hóa từ một tổ tiên chung.

- Sinh vật liên tục tiến hóa theo nhiều hướng khác nhau để thích nghi với những môi trường khác nhau, tạo nên thế giới sống vô cùng đa dạng, phong phú ngày nay.

Câu hỏi 10 trang 18 Sinh học 10: Những đặc điểm khác biệt giữa các loài sinh vật là do đâu?

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 NST) luôn diễn ra, tạo sự đa dạng về mặt di truyền.

- Mặt khác, môi trường sống luôn có những biến đổi buộc sinh vật phải có sự thích nghi 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 trang 18 Sinh học 10: Sự phát sinh biến dị có vai trò gì trong sự tiến hóa của thế giới sống?

Trả lời:

Sự phát sinh biến dị có vai trò quan trọng trong sự tiến hóa của thế giới sống: Các biến dị (đột biến gene, đột biến nhiễm sắc thể) tạo ra sự đa dạng về mặt di truyền là nguồn nguyên liệu của tiến hoá, đảm bảo sự tiến hóa diễn ra liên tục.

Vận dụng trang 18 Sinh học 10: Chứng minh rằng thế giới sống vừa có tính đa dạng vừa có tính thống nhất một cách rõ rệt. Cho ví dụ minh họa.

Trả lời:

- Chứng minh thế giới sống có tính đa dạng: Tính đa dạng của thế giới sống được biểu hiện ở số lượng loài đa dạng, phong phú về kích thước, cấu tạo, tập tính,… tạo nên những quần thể đặc trưng. Ngoài ra, sự đa dạng về khí hậu, môi trường sống tạo nên các quần xã và hệ sinh thái đặc trưng.

- Chứng minh thế giới sống có tính thống nhất: Tất cả các loài đều có chung một tổ tiên. Mọi cá thể sinh vật đều được cấu tạo từ các phân tử, đại phân tử và tế bào. Ngoài ra, tất cả các cấp độ tổ chức trong thế giới sống đều có sự tương tác qua lại, hoạt động thống nhất với nhau để duy trì các hoạt động sống.

- Ví dụ minh họa: Có khoảng 1,2 triệu loài động vật được biết đến với sự đa dạng về kích thước, cấu tạo, tập tính, môi trường sống. Tuy nhiên, tất cả các loài động vật đều có những đặc điểm chung nhất định: đều là những cơ thể đa bào, nhân thực; sống dị dưỡng.

Bài tập (trang 18)

Bài 1 trang 18 Sinh học 10: 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.

1. Sự di cư của loài chim liên quan đến đặc điểm nào của cấp độ tổ chức sống?

2. Sự di cư có vai trò gì với loài chim này?

Trả lời:

1. Sự di cư của loài chim liên quan đến đặc điểm hệ thống mở và tự điều chỉnh của cấp độ tổ chức sống (sự điều chỉnh số lượng cá thể của quần thể).

2. Vai trò của sự di cư: Sự di cư là một cơ chế giúp điều chỉnh số lượng cá thể của quần thể phù hợp khả năng cung cấp của môi trường. Ngoài ra, sự di cư cũng giúp loài chim này tìm thêm được môi trường sống mới thuận lợi hơn, đảm bảo sự phát triển liên tục của loài.