Giáo án Bài 22. Tiến hoá lớn và quá trình phát sinh chủng loại

Huy động hiểu biết sẵn có của HS về sự thay đổi đa dạng sinh học theo thời gian và tạo tình huống để HS nhận ra cần có một sơ đồ biểu diễn quan hệ họ hàng giữa các loài.

GV đưa câu hỏi: 'Vì sao hóa thạch của nhiều loài không còn tồn tại hôm nay? Các loài hiện sống có quan hệ họ hàng với nhau như thế nào?' HS suy nghĩ cá nhân khoảng 1 phút rồi chia sẻ với bạn cùng bàn.

Mỗi HS nêu được ít nhất một ý: loài có thể bị tuyệt chủng do thay đổi môi trường hoặc cạnh tranh; các loài có nguồn gốc từ tổ tiên chung nên có quan hệ họ hàng. GV ghi các ý này lên bảng để dẫn vào bài.

HS nêu được khái niệm tiến hóa lớn và cây phát sinh; vận dụng được quy tắc đọc cây theo nút tổ tiên chung, không theo vị trí trái hoặc phải.

HS làm việc theo cặp với Phiếu học tập số 1. Cặp quan sát cây mô hình ((A, B), C) và trả lời ba câu hỏi: (1) Hai loài nào có tổ tiên chung gần nhất? (2) Nếu đổi chỗ hai nhánh A và B quanh nút chung thì quan hệ có thay đổi không? (3) Có thể kết luận A là tổ tiên trực tiếp của B không? Sau đó, các cặp ghép thành nhóm 4 người, đối chiếu kết quả và thống nhất cách giải thích bằng lời của mình.

Phiếu học tập số 1 được hoàn thành với các kết luận: A và B có tổ tiên chung gần nhất vì chúng cùng nằm trên một nút, gần hơn so với C; xoay hai nhánh A và B quanh nút không làm đổi quan hệ; không thể kết luận A là tổ tiên trực tiếp của B vì cây chỉ biểu diễn quan hệ tổ tiên chung qua nút. HS rút ra: tiến hóa lớn là biến đổi quy mô trên loài và lịch sử các dòng qua thời gian dài; cây phát sinh là sơ đồ giả thuyết về quan hệ tổ tiên chung và phân nhánh.

HS giải thích được tuyệt chủng và phân li thích nghi làm đổi đa dạng theo thời gian; phân biệt được bằng chứng với mô hình về nguồn gốc sự sống và nêu được giới hạn kết luận.

Theo kĩ thuật mảnh ghép, GV chia lớp thành 3 nhóm chuyên gia. Nhóm 1 tìm hiểu tuyệt chủng: một dòng hoặc loài không còn cá thể sống và tác động của tuyệt chủng đến đa dạng. Nhóm 2 tìm hiểu phân li thích nghi: một dòng tách thành các nhánh thích nghi với môi trường khác nhau. Nhóm 3 tìm hiểu nguồn gốc sự sống: phân biệt thí nghiệm tạo phân tử hữu cơ (bằng chứng về khả năng hóa học) với mô hình về nguồn gốc sự sống và nêu giới hạn của kết luận. Sau đó các HS được ghép lại thành nhóm mới và chia sẻ nội dung mình đã tìm hiểu.

Tuyệt chủng làm mất dòng hoặc loài, đồng thời phân li thích nghi tạo ra nhánh mới, cùng nhau làm thay đổi đa dạng theo thời gian. Lịch sử sự sống liên quan đến nguồn gốc hóa học, tiến hóa tiền sinh học và sinh học theo các mô hình được kiểm chứng; không mô tả đã quan sát trực tiếp mọi bước cổ xưa; các mốc thời gian địa chất là ước lượng từ nhiều bằng chứng. Thí nghiệm tạo một số phân tử hữu cơ cho thấy khả năng hóa học, nhưng không chứng minh đã tái tạo sự sống hay đúng toàn bộ điều kiện Trái Đất cổ; cần phối hợp bằng chứng địa chất, hóa học và phân tử.

HS vận dụng được khái niệm và quy tắc đọc cây để làm bài tập trắc nghiệm, phân tích được giới hạn của bằng chứng và đếm được nút phân nhánh trong cây nhị phân.

HS làm bài tập 5, 6, 8 trong SGK (kèm đáp án đã chuẩn bị) theo cặp: bài 5 về xoay hai nhánh A và B quanh nút; bài 6 về cặp có tổ tiên chung gần nhất trong cây ((A, B), C); bài 8 về số nút phân nhánh nội tại của cây nhị phân gốc có 4 nhánh cuối và không có nút một con. HS có thể tự kiểm tra thêm trên học liệu NeoEdu nếu có thiết bị.

Bài 5: đáp án B (không đổi quan hệ khi xoay hai nhánh quanh nút). Bài 6: A và B có tổ tiên chung gần nhất; xoay A và B không đổi quan hệ; không suy ra A là tổ tiên trực tiếp của B. Bài 8: 3 nút phân nhánh nội tại, vì số nút trong bằng số ngọn trừ 1, tức là 4 − 1 = 3.

HS vận dụng được quy tắc đọc cây phát sinh để giải thích quan hệ giữa người và các loài linh trưởng; nhận ra và bác bỏ quan niệm sai về loài 'tiến hóa hơn' theo vị trí trên cây.

GV đưa tình huống: một bạn nói 'Người hiện đại tiến hóa từ tinh tinh hiện còn sống, nên tinh tinh là tổ tiên của chúng ta'. Nhóm 4 người thảo luận: (1) Dựa vào nguyên tắc nút tổ tiên chung, giải thích vì sao phát biểu trên chưa chính xác. (2) Vẽ lại đoạn cây gồm người, tinh tinh và một loài linh trưởng khác, đánh dấu nút tổ tiên chung. (3) Nêu lí do không nên nói loài nằm bên phải cây tiến hóa hơn loài bên trái. Mỗi nhóm hoàn thành sơ đồ và chuẩn bị trình bày. Nhiệm vụ mở rộng về nhà: tìm một ví dụ đời sống thực tế nơi người ta dùng sơ đồ phân nhánh (ví dụ sơ đồ gia phả, phân loại sinh vật) và chỉ ra điểm tương đồng và khác biệt với cây phát sinh.

Người và tinh tinh có tổ tiên chung, không phải người hiện đại tiến hóa từ tinh tinh hiện còn sống; hai loài này cùng nằm trên một nút tổ tiên chung gần đây, nhưng mỗi loài đã tiến hóa theo hướng riêng. Vị trí trái phải trên giấy không quyết định mức độ tiến hóa; quan hệ được đọc qua nút chung. Sơ đồ nhóm vẽ đúng có nút chung nối người và tinh tinh, loài linh trưởng khác nối ở nút cao hơn.