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7.1.4 遗传变异和环境因素共同导致了生物的进化（导学案）
1. 通过分析英国的曼彻斯特地区的环境变化，明白导致桦尺蛾类型的变迁的因素（重、难点）。
2. 通过学习达尔文的《物种起源》，分析长颈鹿的颈变长的原因（重、难点）。
3. 借助生物物种之间、生物个体之间以及生物与环境之间的相互联系解释生物进化为什么会产生新的生物类型（难点）。
【学习重点】
达尔文的自然选择学说；
理解遗传和变异是生物进化的基础，环境改变是生物进化的外在动力；
【学习难点】
达尔文的自然选择学说；
1．达尔文的 被誉为19 世纪自然科学的三大发现之一。出版了震动当时学术界的巨著—— 。
2．在 中，具有 的个体容易生存下来并繁殖后代，同时将 遗传给下一代，而具有 的个体则容易被淘汰。这种在生存斗争中 、 的过程，叫作自然选择。
3．经过一代又一代的自然选择，生物的有利变异被 ，久而久之，与环境相适应的生物新类型就产生了。因此， 和 的共同作用导致了生物的进化。
4．在生活和生产实践中，人们根据自己的 和 不断选择和培育生物新品种的过程，叫作 。
5．许多饲养动物和栽培植物就是对野生动植物长期 的结果。
一、分析讨论→分析长颈鹿进化的原因
【问题】
1. 为什么长颈鹿祖先的颈和前肢有的长有的短？
2. 在长颈鹿的进化过程中，环境变化起到了怎样的作用？
3. 尝试描述长颈鹿的进化过程。
二、阅读聚焦→自然界中的生物为什么能够不断进化？
三、观察思考→尝试描述家鸽不同品种形成的原因
1. 在家鸽不同品种的形成过程中，起决定作用的因素是什么？
2. 家鸽不同品种的培育与长颈鹿的进化过程有什么异同？
3. 河南殷墟妇好墓出土的商代文物中有一件玉鸽，其特征是嘴短、头圆、眼睑宽，形象接近观赏鸽，与野鸽差异很大。可见早在3 000 多年前，我们的祖先就已经开始饲养鸽子。截至目前，全世界已有1 500 多个家鸽品种。不同品种的家鸽是怎样培育出来的？
四、小组讨论→自然选择和人工选择的比较
选择方式 自然选择 人工选择
选择因素
选择过程
选择结果
进化速度
共同点
1．枯叶蝶的体色和体形酷似枯叶（如图）。对其形成原因的解释，正确的是（ ）
A．自然选择的结果 B．过度繁殖的结果
C．人工选择的结果 D．枯叶造成的结果
2．携带疟原虫的蚊子进化出一种化学感应蛋白，使它们具有抗药性，导致杀虫剂效果越来越不明显，人类攻克疟疾面临新挑战。根据自然选择学说，下列叙述正确的是（ ）
A．具有抗药性的蚊子繁殖能力更弱
B．为了抵抗杀虫剂，蚊子产生抗药性变异
C．杀虫剂选择了具有抗药性变异的蚊子
D．具有抗药性的蚊子容易被杀虫剂杀死
3．农民施用农药I来防治害虫，害虫数量锐减，然后又逐渐增加。一段时间后，农民又施用农药Ⅱ，害虫数量又产生了同样的变化（如图）。运用自然选择进行分析，错误的是（ ）
A．ab段下降的原因是农药对害虫进行了选择
B．b点不为零的原因是少数抗药性强的个体存活下来
C．bc段迅速上升体现了害虫有过度繁殖的倾向
D．de段上升是因为农药Ⅱ使害虫产生了更强的抗药性变异
4．青霉素是一种抗生素，几十年来，由于反复使用致使某些细菌对青霉素的抗药性越来越强，请回答下列问题。
(1)青霉素使用之前，自然界中就已经存在青霉素抗药性细菌个体和敏感性细菌个体（不抗药），这表明生物界存在着 现象。
(2)患者使用青霉素后，体内绝大多数细菌被杀死，极少数抗药性强的细菌存活下来并繁殖后代。可见，青霉素的使用对细菌起了 作用。由于青霉素的反复使用，就会使抗药性细菌逐代积累增加。从这个过程可以看出 虽然是不定向的，但 是定向的，使生物向适应环境的方向进化。
(3)上述过程表明，自然选择的基础是遗传和变异，自然选择的外因是环境条件的改变，自然选择的动力是 ，自然选择的结果是 。
【强记口诀】
自然选择
动力来源：生存斗争，资源有限。
选择主力：残酷自然，环境压力。
选择方向：适应环境，优胜劣汰。
进化速度：漫长缓慢，渐变累积。
最终结果：形成新种，适应自然。
人工选择
动力来源：人类需求，审美经济。
选择主力：人类出手，决定去留。
选择方向：符合人愿，产量外形。
进化速度：迅速高效，目的性强。
最终结果：培育品种，服务人类。
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7.1.4 遗传变异和环境因素共同导致了生物的进化（导学案）
1. 通过分析英国的曼彻斯特地区的环境变化，明白导致桦尺蛾类型的变迁的因素（重、难点）。
2. 通过学习达尔文的《物种起源》，分析长颈鹿的颈变长的原因（重、难点）。
3. 借助生物物种之间、生物个体之间以及生物与环境之间的相互联系解释生物进化为什么会产生新的生物类型（难点）。
【学习重点】
达尔文的自然选择学说；
理解遗传和变异是生物进化的基础，环境改变是生物进化的外在动力；
【学习难点】
达尔文的自然选择学说；
1．达尔文的进化论被誉为19 世纪自然科学的三大发现之一。出版了震动当时学术界的巨著——《物种起源》。
2．在生存斗争中，具有有利变异的个体容易生存下来并繁殖后代，同时将有利变异遗传给下一代，而具有不利变异的个体则容易被淘汰。这种在生存斗争中适者生存、不适者被淘汰的过程，叫作自然选择。
3．经过一代又一代的自然选择，生物的有利变异被定向积累，久而久之，与环境相适应的生物新类型就产生了。因此，遗传变异和环境因素的共同作用导致了生物的进化。
4．在生活和生产实践中，人们根据自己的需求和喜好不断选择和培育生物新品种的过程，叫作人工选择。
5．许多饲养动物和栽培植物就是对野生动植物长期人工选择的结果。
一、分析讨论→分析长颈鹿进化的原因
【问题】
1. 为什么长颈鹿祖先的颈和前肢有的长有的短？
长颈鹿祖先的颈和前肢有的长，有的短，是因为这些性状产生了变异。
生物普遍存在着变异现象。
2. 在长颈鹿的进化过程中，环境变化起到了怎样的作用？
环境变化在长颈鹿的进化过程中起到了定向选择的作用。
3. 尝试描述长颈鹿的进化过程。
①祖先个体存在差异：长颈鹿的祖先群体中，个体间在颈和前肢的长度上存在变异。
②环境变化导致生存压力：在食物充足的时期，差异不造成明显影响。但在缺乏青草的干旱时期，高处的树叶成为重要食物来源。
③生存竞争与自然选择：颈长、前肢长的个体能够吃到高处的树叶，更容易获得食物而生存并繁殖后代。
④有利性状的积累，形成现代长颈鹿：长颈、长前肢的特征通过遗传在下一代中保留并逐渐积累，经过许多代的延续，整个种群的颈和前肢平均长度增加。在环境的长期选择作用下，这种适应性状被固定下来，最终演化成现代长颈鹿的形态。
二、阅读聚焦→自然界中的生物为什么能够不断进化？
在生存斗争中适者生存、不适者被淘汰的过程，叫作自然选择，生物的有利变异被定向积累，因此，遗传变异和环境因素的共同作用导致了生物的进化。
三、观察思考→尝试描述家鸽不同品种形成的原因
1. 在家鸽不同品种的形成过程中，起决定作用的因素是什么？
人类的需求和爱好
2. 家鸽不同品种的培育与长颈鹿的进化过程有什么异同？
家鸽：人的需求和爱好
长颈鹿：选择的主体和决定性因素都是自然环境，结果是适者生存
3. 河南殷墟妇好墓出土的商代文物中有一件玉鸽，其特征是嘴短、头圆、眼睑宽，形象接近观赏鸽，与野鸽差异很大。可见早在3 000 多年前，我们的祖先就已经开始饲养鸽子。截至目前，全世界已有1 500 多个家鸽品种。不同品种的家鸽是怎样培育出来的？
通过长期、有目的的人工选择，将野生原鸽中偶然出现的、符合人类喜好的突变性状，一代代地积累和强化，最终培育出形态和功能各异的各种品种。
四、小组讨论→自然选择和人工选择的比较
选择方式 自然选择 人工选择
选择因素 自然环境 人类
选择过程 在生存斗争中，适者生存、不适者被淘汰的过程 通过人类的不断选择而形成生物新类型的过程
选择结果 有利变异被定向积累产生生物新类型 满足人类的需求，但不一定对生物自身有利
进化速度 时间长、速度慢或骤然发生 时间短、速度快
共同点 ①对变异的选择；②能创造生物的新类型
1．枯叶蝶的体色和体形酷似枯叶（如图）。对其形成原因的解释，正确的是（ ）
A．自然选择的结果 B．过度繁殖的结果
C．人工选择的结果 D．枯叶造成的结果
【答案】A
【分析】（1）自然界中的生物，通过激烈的生存斗争，适应者生存下来，不适应者被淘汰，这就是自然选择。自然选择的主要内容是：过度繁殖、生存斗争、遗传和变异、适者生存。
（2）人工选择是在不同的饲养条件下，原始祖先产生了许多变异，人们根据各自的爱好和需求对不同的变异个体进行选择，经过若干年的选择和培育，所选择的性状进行积累和加强，最后选育出不同的新品种。
【详解】A．枯叶蝶的体色和体形酷似枯叶，这样的形态有利于它躲避天敌，能够适应环境，从而更好地生存和繁衍，这是长期自然选择的结果，故A正确。
B．过度繁殖是指生物具有很强的繁殖能力，产生大量后代，但这不是枯叶蝶形成酷似枯叶形态的直接原因，故B错误。
C． 人工选择是指人类根据自身需求和爱好对生物进行选择培育，而枯叶蝶的这种形态是在自然环境中形成的，并非人工选择的结果，故C错误。
D．枯叶蝶的形态是自身遗传、变异以及自然选择的结果，并不是枯叶造成的，故D错误。
故选A。
2．携带疟原虫的蚊子进化出一种化学感应蛋白，使它们具有抗药性，导致杀虫剂效果越来越不明显，人类攻克疟疾面临新挑战。根据自然选择学说，下列叙述正确的是（ ）
A．具有抗药性的蚊子繁殖能力更弱
B．为了抵抗杀虫剂，蚊子产生抗药性变异
C．杀虫剂选择了具有抗药性变异的蚊子
D．具有抗药性的蚊子容易被杀虫剂杀死
【答案】C
【分析】自然界中的生物，通过激烈的生存斗争，适应者生存下来，不适应者被淘汰，这就是自然选择。自然选择的主要内容是：过度繁殖、生存斗争、遗传和变异、适者生存。
【详解】A．题干中未提及具有抗药性的蚊子繁殖能力更弱。实际上，具有抗药性的蚊子能在使用杀虫剂的环境中存活并繁殖，说明其繁殖能力在这种环境下并不弱，A错误。
B．变异是不定向的，蚊子本身就存在抗药性变异，不是为了抵抗杀虫剂才产生抗药性变异，而是杀虫剂对已有的抗药性变异进行了选择，B错误。
C．杀虫剂对蚊子起到了选择作用，在杀虫剂的使用过程中，不具有抗药性变异的蚊子容易被杀死，而具有抗药性变异的蚊子则能够生存下来并繁殖后代，经过一代又一代的选择，具有抗药性变异的蚊子数量逐渐增多，C正确。
D．具有抗药性的蚊子不易被杀虫剂杀死，它们在使用杀虫剂的环境中具有生存优势，而不具有抗药性的蚊子才容易被杀虫剂杀死，D错误。
故选C。
3．农民施用农药I来防治害虫，害虫数量锐减，然后又逐渐增加。一段时间后，农民又施用农药Ⅱ，害虫数量又产生了同样的变化（如图）。运用自然选择进行分析，错误的是（ ）
A．ab段下降的原因是农药对害虫进行了选择
B．b点不为零的原因是少数抗药性强的个体存活下来
C．bc段迅速上升体现了害虫有过度繁殖的倾向
D．de段上升是因为农药Ⅱ使害虫产生了更强的抗药性变异
【答案】D
【分析】达尔文的自然选择学说，是生物进化论的核心内容。自然选择学说的中心论点是：物种是可变的。而且生物具有多样性和适应性。自然选择学说的主要内容是：过度繁殖、生存斗争、遗传和变异、适者生存。
【详解】A．农药Ⅰ、农药Ⅱ都对害虫起到了定向选择作用，ab段和cd段下降的原因是：害虫对农药的抗药性低，农药对害虫进行了定向选择，A正确。
B．曲线下降的低点b点和d点不会达到零值，是因为害虫有抗药性强的个体，这是变异现象，B正确。
C．地球上的生物普遍具有很强的繁殖能力，能产生很多后代。过度繁殖是自然选择的前提。bc段迅速上升体现了害虫有过度繁殖的倾向，C正确。
D．变异是不定向的，抗药性在害虫个体间是存在着差异的，而农药Ⅱ不是“使害虫产生了更强的抗药性变异”的原因，农药是对害虫进行了自然选择，筛选了抗药性强的个体，淘汰了抗药性弱的个体，D错误。
故选D。
4．青霉素是一种抗生素，几十年来，由于反复使用致使某些细菌对青霉素的抗药性越来越强，请回答下列问题。
(1)青霉素使用之前，自然界中就已经存在青霉素抗药性细菌个体和敏感性细菌个体（不抗药），这表明生物界存在着 现象。
(2)患者使用青霉素后，体内绝大多数细菌被杀死，极少数抗药性强的细菌存活下来并繁殖后代。可见，青霉素的使用对细菌起了 作用。由于青霉素的反复使用，就会使抗药性细菌逐代积累增加。从这个过程可以看出 虽然是不定向的，但 是定向的，使生物向适应环境的方向进化。
(3)上述过程表明，自然选择的基础是遗传和变异，自然选择的外因是环境条件的改变，自然选择的动力是 ，自然选择的结果是 。
【答案】(1)变异
(2) 选择 变异 自然选择
(3) 生存斗争 适者生存
【分析】（1）遗传和变异是自然界普遍存在的现象，是生物的特征之一。变异是指亲子间和子代个体间的差异。
（2）达尔文的自然选择学说，其主要内容有四点：过度繁殖，生存斗争（也叫生存竞争），遗传和变异，适者生存。其中，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。生物的变异是不定向的，而自然选择是定向的，它决定着生物进化的方向。
【详解】（1）变异是指亲子间和子代个体间的差异。青霉素使用之前，自然界中就已经存在青霉素抗药性细菌个体和敏感性细菌个体（不抗药），这体现了子代个体之间的差异，表明生物界存在着变异现象。
（2）在青霉素使用的过程中，患者使用青霉素后，体内绝大多数不具有抗药性的细菌被杀死，极少数抗药性强的细菌存活下来并繁殖后代。这说明青霉素的使用对细菌的抗药性进行了筛选，即青霉素的使用对细菌起了选择作用。
生物的变异是不定向的，细菌在繁殖过程中会产生各种不同的变异类型，有的抗药性强，有的抗药性弱；而自然选择是定向的，在青霉素的选择作用下，抗药性强的细菌能够生存下来并繁殖后代，抗药性弱的细菌则被淘汰，使得抗药性细菌逐代积累增加，生物向着适应有青霉素环境的方向进化。可见，从这个过程可以看出变异虽然是不定向的，但自然选择是定向的，使生物向适应环境的方向进化。
（3）自然选择的基础是遗传和变异，因为遗传能使生物保持物种的稳定性，变异则为生物进化提供了原材料。自然选择的外因是环境条件的改变，如青霉素的使用改变了细菌生存的环境。自然选择的动力是生存斗争，细菌为了生存，需要与青霉素等环境因素进行斗争，在斗争中，具有有利变异（抗药性强）的个体更容易生存下来，而具有不利变异（抗药性弱）的个体则容易被淘汰。自然选择的结果是适者生存，经过长期的自然选择，适应环境的生物类型得以生存和繁衍，不适应环境的生物类型则被淘汰。可见，自然选择的动力是生存斗争，自然选择的结果是适者生存。
【强记口诀】
自然选择
动力来源：生存斗争，资源有限。
选择主力：残酷自然，环境压力。
选择方向：适应环境，优胜劣汰。
进化速度：漫长缓慢，渐变累积。
最终结果：形成新种，适应自然。
人工选择
动力来源：人类需求，审美经济。
选择主力：人类出手，决定去留。
选择方向：符合人愿，产量外形。
进化速度：迅速高效，目的性强。
最终结果：培育品种，服务人类。
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