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第三章 生命的進化
第3節 生物進化的原因
一、學習目標
1、通過資料分析和模擬探究保護色形成的過程，使學生能從感性上升到理性的層面上去分析生物進化的原因
2、了解達爾文及他的進化思想。
3、概述自然選擇學說，形成生物進化的基本觀點。
二、基礎知識
（一）分析生物進化的一個實例
1、英國曼徹斯特地區的樺尺蠖在1850年_____色多，_____色少；在1950年，_____色多，_______色少。原因是在1850年至1950年間發生了什么情況？
2、保護色是指與______的色彩相似的體色，具有保護色的動物不易被______發現，這對它_________或______是十分有利的
3、學生分成10個小組，搜集有關的保護色、警戒色、擬態等與環境相適應的各種形態特征和生理結構的圖片或文本資料。準備不同顏色的小紙片。
（二）自然選擇
1、關于生物進化的原因，被人們普遍接受的_________的___________學說
2、達爾文認為，在自然界，生物普遍具有很強的_______，能夠產生大量的______，而生物賴以生存的______和______是有限的，任何生物要生存下去，就得為獲取足夠的______和_______而進行_______。
3.在自然界中，生物個體都有遺傳和變異的特性，只有那些具有_______的個體，在生存斗爭中才容易活下來，并將這些變異給下一代，而具有_______的個體則容易被______。
4、自然選擇是指自然界中的生物，通過激烈的_________，_________生存下來，_______被淘汰掉。
三、隨堂檢測
1.下列關于達爾文自然選擇學說的有關敘述，錯誤的一項是( )
A.自然界中，生物普遍具有很強的繁殖能力
B.生物為了獲得足夠的食物和空間而進行生存斗爭
C.生物通過遺傳、變異和自然選擇，不斷進化
D.抗生素的使用使細菌產生了抗藥性變異
2.下列各項中不屬于自然選擇的結果的是( )
A.白鷺的腿細長 B.青蛙的保護色 C.一窩雛鳥體質各不相同 D.獵豹能快速奔跑
3.18世紀的英國曼徹斯特地區山清水秀，這里的樺尺蠖大多數是淺色的，少數是深色的。100年以后，工業污染把樹皮熏成了黑褐色，深色的樺尺蠖成了常見類型，淺色的卻成了少數。造成這種變化的原因是( )
A.黑煙將樺尺蠖熏成了深色 B.淺色樺尺蠖遷出，深色的樺尺蠖遷入
C.淺色樺尺蠖變成深色的樺尺蠖 D.環境對樺尺蠖體色選擇的結果
4.長頸鹿是一種生長在非洲的反芻偶蹄動物，是世界上現存最高的陸生動物。雄性個體高達4.8~6.1m。生活在非洲熱帶、亞熱帶廣闊的草原上。但是，長頸鹿的祖籍卻在亞洲。據古生物學家研究考證，長頸鹿起源于亞洲。請你推測現代長頸鹿頸長的原因( )
A.變異朝著有利于生殖的方向發展的結果
B.繁衍后代的需要
C.代代經常使用，吃高處的葉子的結果
D.頸短的個體被淘汰，頸長的個體被保留，是自然選擇的結果
5.張燕同學發現合歡樹的葉子在白天舒展而又平坦，但一到夜幕降臨，那無數小羽片就成雙成對的折合關閉，好像被手碰過的含羞草一樣。下列有關合歡樹這一特性的敘述，錯誤的是( )
A.是長期自然選擇的結果 B.可能是受溫度變化刺激引起的反應
C.葉子閉合可能有利于減少水分的散失 D.是這種植物為適應環境主動變異的結果
6.據報道，2015年某地暴發致命超級細菌，導致一名3歲男童死亡。從死者身上采集到的細菌樣品中發現多數細菌具有耐藥性，能讓抗生素失效，造成人體嚴重感染。下列對于超級耐藥菌產生的原因闡述正確是( )
A.抗生素使病菌產生了耐藥性
B.人工對病菌的抗藥性起了選擇作用
C.抗生素的品質比過去差
D.長期使用抗生素，使病菌中耐藥性的個體比例增大
7.在解釋物種進化的原因中，目前人們普遍接受的是達爾文的“自然選擇學說”。有關“自然選擇學說”的關鍵詞，下列哪項是完全正確的( )
①物種不變
②過度繁殖
③用進廢退
④生存斗爭
⑤遺傳變異
⑥適者生存
A.①②③④ B.②④⑤⑥ C.②③④⑤ D.①③⑤⑥
8.19世紀的英國曼徹斯特地區綠樹成蔭，在這里生活著一種樺尺蛾，其成蟲是一種飛蛾，有淺色和深色兩種類型，它們夜間活動，白天棲息在長滿地衣的樹干上。1850年和1950年（此時該地區已變成了一個工業區），生物學家們曾先后兩次對這一地區的樺尺蛾進行調查，結果見下表。請結合達爾文的進化理論完成下列問題。
調查時間 棲息環境 淺色樺尺蛾 深色樺尺蛾
1850年 長滿地衣的樹皮 95% 5%
1950年 被煤煙熏黑的樹皮 5% 95%
（1）樺尺蛾的體色在生物學上稱為_________，樺尺蛾的體色有深色和淺色，這說明生物具有_________的特性，而這種特性一般是________，它為生物的進化提供了原始的選擇材料。
（2）從表中可以看出，在不同環境中生活著的樺尺蛾，保護色是不同的。動物的保護色從生物與環境的關系的角度來看說明了_________。根據達爾文理論，保護色的形成是_________的結果。
（3）不同的棲息環境的_________作用，保留了樺尺蛾有利變異的個體，并決定了樺尺蛾進化的_________。生存下來的個體是通過_________來積累其特性的。
答案以及解析
1.答案：D
解析：自然界中的生物普遍具有很強的繁殖能力，A正確；生物生存的空間與食物是有限的，因此生物要為爭奪有限的生存條件進行斗爭，B正確；自然界中生物個體都有遺傳和變異的特性，只有那些具有有利變異的個體，在生存斗爭中才容易生存下來，并將這些變異遺傳給下一代，而具有不利變異的個體被淘汰。自然界中的生物，通過激烈的生存斗爭，適應者生存，不適應者被淘汰掉，這就是自然選擇。生物通過遺傳、變異和自然選擇，不斷進化，C正確；細菌的抗藥性變異發生在使用抗生素之前，抗生素只能對細菌的變異進行選擇，不能使細菌產生了抗藥性變異，D錯誤。
2.答案：C
解析：本題考查自然選擇的相關知識。雛鳥的體質不同與發育成雛鳥的卵和孵化條件有關，這些因素并不是經過長期自然選擇逐漸積累的。故選項C符合題意。
3.答案：D
解析：1850年前樺尺蠖所處的環境顏色是淺色的，因而灰樺尺蠖的體色是與環境顏色一致的，是一種不易被敵害發現的保護色；工業污染后使環境顏色變深，這時淺色樺尺蠖的體色就與環境顏色形成了反差，成了易被敵害發現的體色，而深色樺尺蠖的體色這時反而成了保護色，不易被敵害發現。即外界環境的顏色對樺尺蠖的體色作出了選擇。
4.答案：D
解析：達爾文認為:古代的長頸鹿存在著頸長和頸短、四肢長和四肢短的變異，這些變異是可以遺傳的，四肢和頸長的能夠吃到高處的樹葉，就容易生存下去，并且繁殖后代；四肢和頸短的個體，吃不到高處的樹葉，當環境改變食物缺少時，就會因吃不到足夠的樹葉而導致營養不良，體質虛弱，本身活下來的可能性很小，留下后代的就會就更小，經過許多代以后，四肢和頸短的長頸鹿就被淘汰了，這樣，長頸鹿一代代的進化下去，就成了今天我們看到的長頸鹿，因此長頸鹿的頸很長是自然選擇的結果。故選：D。
5.答案：D
解析：在生物產生的各種變異中，有的可以遺傳，有的不能遺傳，有的對生物的生存有利，有的對生物的生存不利。在生存斗爭中，具有有利變異的個體，容易在生存斗爭中獲勝而生存下去。合歡樹這一特性是長期自然選擇的結果，A正確；白天、夜晚溫度不同，因此合歡樹這一特性可能是溫度變化引起的反應，B正確；蒸騰作用的主要器官是葉，合歡樹葉子閉合可能有利于減少水分的散失，C正確；合歡樹這一特性是環境對合歡樹的變異進行選擇的結果，而不是這種植物為適應環境主動變異的結果，D錯誤。
6.答案：D
解析：遺傳變異是生物進化的基礎，首先細菌的抗藥性存在著變異。有的抗藥性強，有的抗藥性弱。使用抗生素時，把抗藥性弱的細菌殺死，這叫不適者被淘汰；抗藥性強的細菌活下來，這叫適者生存。活下來的抗藥性強的細菌，繁殖的后代有的抗藥性強，有的抗藥性弱，在使用抗生素時，又把抗藥性弱的細菌殺死，抗藥性強的細菌活下來。這樣經過抗生素的長期選擇，細菌的抗藥性增強，有的細菌已不再受抗生素的影響，就出現了現在所謂的“超級細菌”。因此超級耐藥菌的產生是自然選擇的結果。
7.答案：B
解析：達爾文的自然選擇學說，其主要內容有四點：過度繁殖，生存競爭，遺傳變異，適者生存。
8.答案：（1）性狀；變異；可遺傳的
（2）生物與環境相適應；自然選擇
（3）選擇；方向；遺傳
解析：（1）遺傳學中把生物體所表現的形態結構、生理特征和行為方式等統稱為性狀；同種生物同一性狀的不同表現稱為相對性狀，樺尺蛾體色有深色和淺色是同一性狀的不同表現形式，是相對性狀，這是一種變異，而這種變異一般是可遺傳的，它為生物的進化提供了原始的選擇材料。
（2）動物的體色與周圍環境的顏色相似，從而不易被敵害發現，利于其避敵和捕食，這種體色叫做保護色；達爾文認為，在生存斗爭中，具有有利變異的個體，容易在生存斗爭中獲勝而生存下去。反之，具有不利變異的個體，則容易在生存斗爭中失敗而死亡。這就是說，凡是生存下來的生物都是適應環境的，而被淘汰的生物都是對環境不適應的，這就是適者生存。達爾文把在生存斗爭中，適者生存、不適者被淘汰的過程叫做自然選擇。因此不同環境中生活著的樺尺蛾，保護色是不同的，根據達爾文的進化思想，保護色的形成是自然選擇的結果。
（3）不同的棲息環境的選擇作用，保留了樺尺蛾有利變異的個體，并決定了樺尺蛾進化的方向。生存下來的個體是通過遺傳來積累其特性的。
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