第三章 生命的进化
第3节 生物进化的原因
一、学习目标
1、通过资料分析和模拟探究保护色形成的过程,使学生能从感性上升到理性的层面上去分析生物进化的原因
2、了解达尔文及他的进化思想。
3、概述自然选择学说,形成生物进化的基本观点。
二、基础知识
(一)分析生物进化的一个实例
1、英国曼彻斯特地区的桦尺蠖在1850年_____色多,_____色少;在1950年,_____色多,_______色少。原因是在1850年至1950年间发生了什么情况?
2、保护色是指与______的色彩相似的体色,具有保护色的动物不易被______发现,这对它_________或______是十分有利的
3、学生分成10个小组,搜集有关的保护色、警戒色、拟态等与环境相适应的各种形态特征和生理结构的图片或文本资料。准备不同颜色的小纸片。
(二)自然选择
1、关于生物进化的原因,被人们普遍接受的_________的___________学说
2、达尔文认为,在自然界,生物普遍具有很强的_______,能够产生大量的______,而生物赖以生存的______和______是有限的,任何生物要生存下去,就得为获取足够的______和_______而进行_______。
3.在自然界中,生物个体都有遗传和变异的特性,只有那些具有_______的个体,在生存斗争中才容易活下来,并将这些变异给下一代,而具有_______的个体则容易被______。
4、自然选择是指自然界中的生物,通过激烈的_________,_________生存下来,_______被淘汰掉。
三、随堂检测
1.下列关于达尔文自然选择学说的有关叙述,错误的一项是( )
A.自然界中,生物普遍具有很强的繁殖能力
B.生物为了获得足够的食物和空间而进行生存斗争
C.生物通过遗传、变异和自然选择,不断进化
D.抗生素的使用使细菌产生了抗药性变异
2.下列各项中不属于自然选择的结果的是( )
A.白鹭的腿细长 B.青蛙的保护色 C.一窝雏鸟体质各不相同 D.猎豹能快速奔跑
3.18世纪的英国曼彻斯特地区山清水秀,这里的桦尺蠖大多数是浅色的,少数是深色的。100年以后,工业污染把树皮熏成了黑褐色,深色的桦尺蠖成了常见类型,浅色的却成了少数。造成这种变化的原因是( )
A.黑烟将桦尺蠖熏成了深色 B.浅色桦尺蠖迁出,深色的桦尺蠖迁入
C.浅色桦尺蠖变成深色的桦尺蠖 D.环境对桦尺蠖体色选择的结果
4.长颈鹿是一种生长在非洲的反刍偶蹄动物,是世界上现存最高的陆生动物。雄性个体高达4.8~6.1m。生活在非洲热带、亚热带广阔的草原上。但是,长颈鹿的祖籍却在亚洲。据古生物学家研究考证,长颈鹿起源于亚洲。请你推测现代长颈鹿颈长的原因( )
A.变异朝着有利于生殖的方向发展的结果
B.繁衍后代的需要
C.代代经常使用,吃高处的叶子的结果
D.颈短的个体被淘汰,颈长的个体被保留,是自然选择的结果
5.张燕同学发现合欢树的叶子在白天舒展而又平坦,但一到夜幕降临,那无数小羽片就成双成对的折合关闭,好像被手碰过的含羞草一样。下列有关合欢树这一特性的叙述,错误的是( )
A.是长期自然选择的结果 B.可能是受温度变化刺激引起的反应
C.叶子闭合可能有利于减少水分的散失 D.是这种植物为适应环境主动变异的结果
6.据报道,2015年某地暴发致命超级细菌,导致一名3岁男童死亡。从死者身上采集到的细菌样品中发现多数细菌具有耐药性,能让抗生素失效,造成人体严重感染。下列对于超级耐药菌产生的原因阐述正确是( )
A.抗生素使病菌产生了耐药性
B.人工对病菌的抗药性起了选择作用
C.抗生素的品质比过去差
D.长期使用抗生素,使病菌中耐药性的个体比例增大
7.在解释物种进化的原因中,目前人们普遍接受的是达尔文的“自然选择学说”。有关“自然选择学说”的关键词,下列哪项是完全正确的( )
①物种不变
②过度繁殖
③用进废退
④生存斗争
⑤遗传变异
⑥适者生存
A.①②③④ B.②④⑤⑥ C.②③④⑤ D.①③⑤⑥
8.19世纪的英国曼彻斯特地区绿树成荫,在这里生活着一种桦尺蛾,其成虫是一种飞蛾,有浅色和深色两种类型,它们夜间活动,白天栖息在长满地衣的树干上。1850年和1950年(此时该地区已变成了一个工业区),生物学家们曾先后两次对这一地区的桦尺蛾进行调查,结果见下表。请结合达尔文的进化理论完成下列问题。
调查时间 栖息环境 浅色桦尺蛾 深色桦尺蛾
1850年 长满地衣的树皮 95% 5%
1950年 被煤烟熏黑的树皮 5% 95%
(1)桦尺蛾的体色在生物学上称为_________,桦尺蛾的体色有深色和浅色,这说明生物具有_________的特性,而这种特性一般是________,它为生物的进化提供了原始的选择材料。
(2)从表中可以看出,在不同环境中生活着的桦尺蛾,保护色是不同的。动物的保护色从生物与环境的关系的角度来看说明了_________。根据达尔文理论,保护色的形成是_________的结果。
(3)不同的栖息环境的_________作用,保留了桦尺蛾有利变异的个体,并决定了桦尺蛾进化的_________。生存下来的个体是通过_________来积累其特性的。
答案以及解析
1.答案:D
解析:自然界中的生物普遍具有很强的繁殖能力,A正确;生物生存的空间与食物是有限的,因此生物要为争夺有限的生存条件进行斗争,B正确;自然界中生物个体都有遗传和变异的特性,只有那些具有有利变异的个体,在生存斗争中才容易生存下来,并将这些变异遗传给下一代,而具有不利变异的个体被淘汰。自然界中的生物,通过激烈的生存斗争,适应者生存,不适应者被淘汰掉,这就是自然选择。生物通过遗传、变异和自然选择,不断进化,C正确;细菌的抗药性变异发生在使用抗生素之前,抗生素只能对细菌的变异进行选择,不能使细菌产生了抗药性变异,D错误。
2.答案:C
解析:本题考查自然选择的相关知识。雏鸟的体质不同与发育成雏鸟的卵和孵化条件有关,这些因素并不是经过长期自然选择逐渐积累的。故选项C符合题意。
3.答案:D
解析:1850年前桦尺蠖所处的环境颜色是浅色的,因而灰桦尺蠖的体色是与环境颜色一致的,是一种不易被敌害发现的保护色;工业污染后使环境颜色变深,这时浅色桦尺蠖的体色就与环境颜色形成了反差,成了易被敌害发现的体色,而深色桦尺蠖的体色这时反而成了保护色,不易被敌害发现。即外界环境的颜色对桦尺蠖的体色作出了选择。
4.答案:D
解析:达尔文认为:古代的长颈鹿存在着颈长和颈短、四肢长和四肢短的变异,这些变异是可以遗传的,四肢和颈长的能够吃到高处的树叶,就容易生存下去,并且繁殖后代;四肢和颈短的个体,吃不到高处的树叶,当环境改变食物缺少时,就会因吃不到足够的树叶而导致营养不良,体质虚弱,本身活下来的可能性很小,留下后代的就会就更小,经过许多代以后,四肢和颈短的长颈鹿就被淘汰了,这样,长颈鹿一代代的进化下去,就成了今天我们看到的长颈鹿,因此长颈鹿的颈很长是自然选择的结果。故选:D。
5.答案:D
解析:在生物产生的各种变异中,有的可以遗传,有的不能遗传,有的对生物的生存有利,有的对生物的生存不利。在生存斗争中,具有有利变异的个体,容易在生存斗争中获胜而生存下去。合欢树这一特性是长期自然选择的结果,A正确;白天、夜晚温度不同,因此合欢树这一特性可能是温度变化引起的反应,B正确;蒸腾作用的主要器官是叶,合欢树叶子闭合可能有利于减少水分的散失,C正确;合欢树这一特性是环境对合欢树的变异进行选择的结果,而不是这种植物为适应环境主动变异的结果,D错误。
6.答案:D
解析:遗传变异是生物进化的基础,首先细菌的抗药性存在着变异。有的抗药性强,有的抗药性弱。使用抗生素时,把抗药性弱的细菌杀死,这叫不适者被淘汰;抗药性强的细菌活下来,这叫适者生存。活下来的抗药性强的细菌,繁殖的后代有的抗药性强,有的抗药性弱,在使用抗生素时,又把抗药性弱的细菌杀死,抗药性强的细菌活下来。这样经过抗生素的长期选择,细菌的抗药性增强,有的细菌已不再受抗生素的影响,就出现了现在所谓的“超级细菌”。因此超级耐药菌的产生是自然选择的结果。
7.答案:B
解析:达尔文的自然选择学说,其主要内容有四点:过度繁殖,生存竞争,遗传变异,适者生存。
8.答案:(1)性状;变异;可遗传的
(2)生物与环境相适应;自然选择
(3)选择;方向;遗传
解析:(1)遗传学中把生物体所表现的形态结构、生理特征和行为方式等统称为性状;同种生物同一性状的不同表现称为相对性状,桦尺蛾体色有深色和浅色是同一性状的不同表现形式,是相对性状,这是一种变异,而这种变异一般是可遗传的,它为生物的进化提供了原始的选择材料。
(2)动物的体色与周围环境的颜色相似,从而不易被敌害发现,利于其避敌和捕食,这种体色叫做保护色;达尔文认为,在生存斗争中,具有有利变异的个体,容易在生存斗争中获胜而生存下去。反之,具有不利变异的个体,则容易在生存斗争中失败而死亡。这就是说,凡是生存下来的生物都是适应环境的,而被淘汰的生物都是对环境不适应的,这就是适者生存。达尔文把在生存斗争中,适者生存、不适者被淘汰的过程叫做自然选择。因此不同环境中生活着的桦尺蛾,保护色是不同的,根据达尔文的进化思想,保护色的形成是自然选择的结果。
(3)不同的栖息环境的选择作用,保留了桦尺蛾有利变异的个体,并决定了桦尺蛾进化的方向。生存下来的个体是通过遗传来积累其特性的。
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