6.1-6.2生物有共同祖先的证据自然选择与适应的形成导学案-2023-2024学年高一下学期生物人教版（2019）必修2

6.1生物有共同祖先的证据，自然选择与适应的形成 一．课标内容： （1） 地球上的现存物种丰富多彩，它们来自共同祖先。（2）概述现代生物进化理论以自然选择学说为核心，为地球上的生命进化史提供了科学的解释。 2． 阅读教材，填写空格： 1.生物有共同祖先的证据： 达尔文的生物进化论主要由两大学说组成：共同由来学说和自然选择学说。前者指出地球上所有的生物都是由原始的共同祖先进化来的；后者揭示了生物进化的机制，解释了适应的形成和物种形成的原因。 1.1地层中陈列的证据——化石 化石是指通过自然作用保存在地层中的古代生物的遗体、遗物或生活痕迹等。 利用化石可以确定地球上曾经生活过的生物的种类及其形态、结构、行为等特征。例如，从动物的牙齿化石推测它们的饮食情况，从动物的骨骼化石推测其体型大小和运动方式；从植物化石推测它们的形态、结构和分类地位（图6-1）；等等。因此，化石是研究生物进化最直接、最重要的证据。 大部分化石发现于沉积岩的地层（图6-2）中。如果把地层比作一本书，化石则是书中的文字，记录着地球和生物进化的历史。 已经发现的大量化石证据，证实了生物是由原始的共同祖先经过漫长的地质年代逐渐进化而来的，而且还揭示出生物由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生的进化顺序。 1.2当今生物体上进化的印迹——其他方面的证据： 生物的进化不仅在地层中留下了证据，也在当今生物体上留下了许多印迹，这些印迹可以作为进化的佐证。 比较解剖学证据 研究比较脊椎动物的器官、系统的形态和结构，可以为这些生物是否有共同祖先寻找证据。 胚胎学证据 胚胎学是指研究动植物胚胎的形成和发育过程的学科。比较不同动物以及人的胚胎发育过程，也可以看到进化的蛛丝马迹。例如，人的胚胎在发育早期会出现鳃裂和尾（图6-4），这与鱼的胚胎在发育早期出现鳃裂和尾非常相似。只是随着发育的进行，人的鳃裂和尾消失了，而成年的鱼仍然保留了鳃和尾。不仅如此，脊椎动物在胚胎发育早期都有彼此相似的阶段，这个证据支持了人和其他脊椎动物有共同祖先的观点。 细胞和分子水平的证据 从微小的酵母菌，到独木成林的细叶榕；从善于攀缘的黑猩猩，到我们人类，不同生物之间具有很大差异。然而，细胞生物学和分子生物学的研究却表明，看似截然不同的当今生物之间也有很多相似之处。 从细胞和分子水平看，当今生物有许多共同的特征，比如都有能进行代谢、生长和增殖的细胞，细胞有共同的物质基础和结构基础等，这是对生物有共同祖先这一论点的有力支持。不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子的共同点，提示人们当今生物有着共同的原始祖先，其差异的大小则揭示了当今生物种类亲缘关系的远近，以及它们在进化史上出现的顺序。 综上所述，化石为研究生物进化提供了直接的证据，比较解剖学和胚胎学以及细胞和分子水平的研究，都给生物进化论提供了有力的支持。这些证据互为补充、相互印证，有力地支持了达尔文的共同由来学说，进而为解释适应和物种的形成提供了坚实的基础。 2.自然选择与适应的形成： 2.1适应的普遍性和相对性 适应作为一个生物学术语，包括两方面的含义：一是指生物的形态结构适合于完成一定的功能，二是指生物的形态结构及其功能适合于该生物在一定的环境中生存和繁殖。 2.2适应是自然选择的结果 各种生物的适应性特征是如何形成的呢？物种不变论认为，各种生物都是自古以来就如此的。法国博物学家拉马克彻底否定了物种不变论提出当今所有的生物都是由更古老的生物进化来的，各种生物的适应性特征并不是自古以来就如此的，而是在进化过程中逐渐形成的。不过他认为适应的形成都是由于用进废退和获得性遗传：器官用得越多就越发达，比如食蚁兽的舌头之所以细长，是长期舔食蚂蚁的结果（图6-5）。器官废而不用，就会造成形态上的退化，比如鼹鼠长期生活在地下，视觉派不上用场，眼睛就萎缩、退化。这些因用进废退而获得的性状是可以遗传给后代的。 拉马克提出的进化学说在当时是有进步意义的，但他对适应形成的解释是肤浅的，未被人们普遍接受。 达尔文提出的自然选择学说对生物的进化和适应的形成作出了合理的解释。他认为适应的来源是可遗传的变异，适应是自然选择的结果。下面是自然选择学说的解释模型。 关于适应的形成，达尔文认为在一定环境的选择作用下，可遗传的有利变异会赋予某些个体生存和繁殖的优势，经过代代繁殖，群体中这样的个体就会越来越多，有利变异通过逐代积累而成为显著的适应性特征，进而出现新的生物类型。由此可见，群体中出现可遗传的有利变异和环境的定向选择是适应形成的必要条件。 达尔文以自然选择学说为核心的生物进化论使人们认识到，原来自然界的万千生物不是神灵预先设定好而永恒不变的，而是在自然选择的作用下不断发展变化的。这就使生物学第一次摆脱了神学的束缚，走上了科学的轨道。它揭示了生物界的统一性是由于所有的生物都有共同祖先，而生物的多样性和适应性是进化的结果。 受到当时科学发展水平的限制，达尔文对于遗传和变异的认识还局限于性状水平，不能科学地解释遗传和变异的本质。随着生物科学的发展，关于遗传和变异的研究，已经从性状水平深入到基因水平，人们逐渐认识到了遗传和变异的本质。关于适应以及物种的形成等问题的研究，已经从以生物个体为单位，发展到以种群为基本单位，这样就形成了以自然选择为核心的现代生物进化理论。 3． 基础检测： （1）通过化石可以了解已经绝灭的生物的形态结构特点，推测其行为特点。 ( √ ) （2）人和鱼的胚胎发育经历了有鳃裂及有尾的阶段，这可以用人与鱼有共同祖先来解释。 ( √ ) （3）比较解剖学发现，不同种类的哺乳动物的前肢在形态上差别很大，这说明这些哺乳动物不是由共同祖先进化来的。 ( × ) （4）适应不仅是指生物对环境的适应，也包括生物的结构与功能相适应。 ( √ ) （5）具有有利变异的个体，都能成功地生存和繁殖后代；具有不利变异的个体，会过早死亡，不能留下后代。 ( × ) （6）适应相对性的根本原因是遗传的稳定性与环境不断变化之间的矛盾。 ( √ ) （7）生物进化的证据是多方面的，其中能作为直接证据的是 （ A ） A.化石证据 B.胚胎学证据 C.比较解剖学证据 D.分子生物学证据 （8）生物都有共同的祖先，下列各项不能作为支持这一论点的证据的是 ( D ) A.所有生物共用一套遗传密码 B.所有生物都可以由ATP直接供能 C.各种生物的细胞具有基本相同的结构 D.所有生物的生命活动都是靠能量驱动的 （9）拉马克是研究生物进化的先驱。下列表述哪一项不是拉马克的观点 ( A ) A.生物的种类从古至今是一样的 B.生物的种类是随着时间的推移而变化的 C.生物某器官的发达与否取决于用与不用 D.环境的变化使生物出现新的性状，并且将这些性状遗传给后代 (10)(2021·河北卷，6)雄性缝蝇的求偶方式有：①向雌蝇提供食物；②用丝缕简单缠绕食物后送给雌蝇；③把食物裹成丝球送给雌蝇；④仅送一个空丝球给雌蝇。以上四种方式都能求偶成功。下列叙述错误的是( B ) A.求偶时提供食物给雌蝇有利于其繁殖，是一种适应性行为 B.④是一种仪式化行为，对缝蝇繁殖失去进化意义 C.③是雌蝇对雄蝇长期选择的结果 D.④可能由③进化而来 学科网（北京）股份有限公司 $$