4.1.1 拉马克和达尔文生物进化理论-【步步高】2023-2024学年高一生物学必修2 遗传与进化（苏教版2019）

第一节　生物进化理论 第1课时　拉马克和达尔文生物进化理论 [学习目标]　1.举例说明种群内的某些可遗传变异将赋予个体在特定环境中的生存和繁殖优势。2.说明自然选择促进生物更好地适应特定的生存环境。 一、拉马克生物进化理论 判断正误 (1)拉马克认为生物的适应性特征的形成是“用进废退”和“获得性遗传”的结果(　　) (2)拉马克进化理论过于强调环境的变化直接导致物种的改变(　　) (3)拉马克生物进化理论的依据是地层中的化石(　　) 答案　(1)√　(2)√　(3)√ 任务一：拉马克生物进化理论 1．拉马克的“获得性遗传”的观点有没有道理，为什么？ 提示　有一定意义，否定了“创世说”。 2．环境引起的性状改变一定能遗传给后代吗？为什么？ 提示　不一定，只有环境改变导致了遗传物质改变进而引起性状的改变，才能遗传给后代。 3．请用拉马克的观点解释动物园里的长颈鹿的长颈是怎样形成的。 提示　拉马克观点解释：长颈鹿的进化是因为草地退化后，长颈鹿就会用它的长脖子去吃高处的树叶，这样长期“使用”它的脖子，久而久之就更长了(用进废退)，然后将长颈性状遗传给了下一代(获得性遗传)。 拉马克过于强调环境的变化直接导致物种的改变，实际上，环境的变化如果未引起遗传物质的改变，就不会使生物产生可遗传的变异。 1．下列不属于拉马克“用进废退”观点的是(　　) A．鼹鼠长期生活在地下，眼睛就萎缩退化 B．长颈鹿的长颈是采食高处树叶反复伸颈的结果 C．羚羊听觉灵敏、奔跑快是长期自然选择的结果 D．蛇身体细长无足，是经常出入鼠穴捕食的结果 答案　C 解析　羚羊听觉灵敏、奔跑快是长期自然选择的结果，是达尔文自然选择学说的观点，C符合题意。 2．下列关于拉马克进化理论的叙述，错误的是(　　) A．环境变化使得原先生活在这个环境中的生物发生了某些变异 B．由于适应环境的变化而引起的能够遗传的变异称为“获得性遗传” C．生物有的器官由于经常使用而发达，有的器官由于不使用而退化 D．用进废退获得的性状不可以遗传给后代 答案　D 解析　拉马克认为“用进废退”、适应环境的变化而获得的性状是可以遗传给后代的，称为“获得性遗传”，D符合题意。 二、达尔文生物进化理论 1．达尔文生物进化理论的内容 2．利用达尔文生物进化理论解释果蝇耐药性的形成 使用DDT前，果蝇群体中已经存在对DDT耐受程度不同的个体，只不过在没有DDT的环境中，耐药性性状无法表现出来。使用DDT后，耐药性差的个体被淘汰而无法繁殖后代；随着DDT 剂量的不断增加，耐药性强的个体被保留，并通过繁殖活动逐渐成为群体中的主体。依据达尔文生物进化理论，果蝇群体中耐药个体的增多是DDT选择的结果。 3．达尔文生物进化理论的局限性 达尔文对于遗传和变异的本质以及自然选择如何对可遗传的变异起作用等问题，还不能做出科学的解释。 判断正误 (1)达尔文的自然选择学说正确地解释了生物的多样性、适应性以及遗传和变异的本质(　　) (2)抗生素的滥用会使细菌产生抗药性，原因是抗生素诱发细菌产生基因突变，使细菌中出现抗药性强的个体(　　) (3)生存斗争仅仅是指同种生物不同个体之间对食物和空间的争夺(　　) (4)生物进化的内因是生存斗争(　　) 答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)× 任务二：达尔文生物进化理论 1．生物的生存斗争包括哪些方面？生存斗争对生物都是不利的吗？ 提示　生存斗争包括生物与无机环境之间的斗争、同种生物的种内斗争以及不同生物的种间斗争。生存斗争对某个个体可能是不利的，但对物种的生存和进化是有利的。 2．根据教材“积极思维：果蝇耐药性是怎样形成的”相关内容，回答下列问题： (1)在第一组实验中，DDT是不是诱发抗药性产生的因素？抗药性的个体在使用DDT之前出现还是之后出现？ 提示　DDT不是诱发抗药性产生的因素；抗药性个体在使用DDT之前就已经出现。 (2)在第二组实验中，人的参与发挥怎样的作用？ 提示　人在其中起了人工选择的作用。 3．请结合情境，回答问题： 如图表示达尔文对现代长颈鹿进化形成过程的解释，请据图回答下列问题： (1)长颈鹿祖先的颈和前肢的长短有差异吗？由此说明什么问题？ 提示　有差异；说明变异是不定向的。 (2)在旱季缺乏青草的时期，颈和前肢长短不同的个体生存机会相等吗？由此说明什么问题？ 提示　生存机会不相等；颈和前肢长些的个体，在生存斗争中容易得到食物，从而得以生存并繁殖。食物在决定长颈鹿变异个体的生存和淘汰过程中，起到了选择作用。 (3)请用达尔文的进化观点解释长颈鹿脖子长的原因。 提示　达尔文观点解释：在缺乏青草的干旱时期，那些颈部和四肢都较长的个体会有较多的机会吃到高处的树叶，能够生存下来，并繁殖后代，而那些颈部和四肢较短的个体则无法得到足够的食物，不容易生存下来，也无法繁殖后代，所以颈部和四肢较短的长颈鹿逐渐被淘汰。 (4)通过对长颈鹿的进化历程的分析，你能否解释达尔文自然选择学说中遗传变异和自然选择的关系？ 提示　变异是不定向的，自然选择的直接对象就是生物的变异性状，定向筛选出有利变异和不利变异，通过遗传使生物微小的有利变异得以积累加强。 　达尔文的自然选择学说的相关内容解读 (1)自然选择(定向选择)的对象 ①直接对象是生物的性状。 ②间接对象是相关的基因型。 ③根本对象是与性状相对应的基因。 (2)自然选择的因素：外界环境(环境不是诱变因素而是选择因素)，包括无机环境和生物环境。 (3)自然选择的手段：生存斗争(包括生物与无机环境、生物与生物之间的斗争)。 (4)进化的内因：遗传和变异。 ①生物的变异是不定向的，其中变异可分为有利变异和不利变异。 ②遗传的作用：使生物微小的有利变异得以积累加强，从而形成适应特定环境的生物新类型。 (5)选择的结果：适者生存，不适者被淘汰。一般外界环境条件变化越剧烈，选择越频繁，生物进化速度就越快。 3．(多选)下列关于害虫抗药性增强的原因分析中，不正确的是(　　) A．害虫抗药性的增强与长期施用同一种农药有关 B．施用农药前，所有害虫抗药性强弱差不多 C．害虫抗药性的增强是长期自然选择的结果 D．害虫抗药性形成之后，如果再长期使用新的农药，原有抗药性仍然起作用 答案　BD 解析　农药对害虫具有选择作用，害虫抗药性的增强与长期施用同一种农药有关，A正确；变异是不定向的，施用农药前，所有害虫抗药性强弱不同，B错误；自然选择是定向的，害虫抗药性的增强是长期自然选择的结果，C正确；不同农药对害虫选择的方向不同，害虫抗药性形成之后，如果再长期使用新的农药，则原有抗药性不一定起作用，D错误。 4．以长颈鹿的进化为例(如图所示)，说明达尔文的自然选择学说。下列说法不正确的是(　　) A．长颈鹿个体之间存在许多性状差异，如不同个体间颈和前肢的长短不同 B．生物产生后代的数量往往超过生活环境所能承受的数量，从而引起生存斗争 C．颈和前肢长些的个体，在生存斗争中容易得到食物，从而得以生存并繁殖 D．自然选择是定向的，使长颈鹿个体朝着符合人类需要的方向发展 答案　D 解析　达尔文的“自然选择”学说能科学地解释生物进化的原因，即变异→自然选择→遗传(使微小的有利变异逐代积累)。其中生物的变异是不定向的，而自然选择是定向的，是通过生存斗争来实现的。在自然选择的作用下，长颈鹿发展的方向应是适应环境，而不是符合人类需要。 归纳提升　拉马克与达尔文生物进化理论的比较 项目 拉马克生物进化理论 达尔文生物进化理论 区 别 进化 原因 外界环境的影响是生物进化的主要原因 遗传和变异是生物进化的内因，环境条件改变是生物进化的外因 变异 方向 变异是定向的，环境和器官的使用情况决定变异的方向 变异是生物本来就有的，是不定向的 适应性 变异都是适应环境的 有些变异适应环境，适者生存；有些变异不适应环境，不适者被淘汰 进化 方向 由生物自身决定 由自然选择决定 联系 都认为生物是由简单到复杂、由低等到高等逐渐进化的 题组一　拉马克生物进化理论 1．生物进化理论是生命科学的核心理论，下列观点不符合拉马克生物进化理论的是(　　) A．环境多样性是生物多样性的原因 B．生物的种类是随时间的推移而变化的 C．生物的某一器官发达与否取决于用与不用 D．生物是由上帝创造的，物种是不变的 答案　D 解析　“创世说”认为生物是由上帝创造的，物种是不变的。而拉马克不相信“创世说”并提出了生物进化理论。 2．下列关于拉马克生物进化理论的叙述，不正确的是(　　) A．拉马克认为，地球上的所有生物是由更古老的生物进化来的 B．生物的适应性特征的形成是由于用进废退和获得性遗传 C．器官废而不用，就会造成形态上的退化 D．生物在与其他生物和环境的斗争中不断进化 答案　D 解析　拉马克认为生物的适应特征在进化中逐渐形成，适应的形成都是由于用进废退和获得性遗传，D错误。 3．拉马克生物进化理论的进步意义体现在(　　) A．科学地解释了生物进化的原因 B．提出了“用进废退”和“获得性遗传”的理论 C．最先提出了比较系统的生物进化理论 D．使生物学第一次摆脱了神学的束缚，走上了科学的道路 答案　C 题组二　达尔文生物进化理论 4．某植物单株年产数百粒种子，其中大部分被鸟所食，或因气候、土壤、水分等原因不能在第二年长成成株。按达尔文的观点，这一现象说明(　　) A．物种是可变的 B．过度繁殖，生存斗争 C．选择的不定向性 D．用进废退，获得性遗传 答案　B 解析　生物的高繁殖率、低成活率是生物对环境的适应性特征。按照达尔文的观点，生物过度繁殖使后代的数目急剧增加，而在自然界中，生物赖以生存的生活条件(包括食物和空间等)是有一定限度的。因此，任何生物要生存下去，都要在争夺有限的生活条件时，进行斗争。生物大量繁殖和少量生存的事实是自然界中的普遍现象，达尔文用生存斗争的理论解释了这种现象。 5．当某种新药问世时，可有效治疗病毒性感冒。几年后疗效逐渐降低，因为感冒病毒具有了抗药性。根据达尔文的观点，其根本原因可能是(　　) A．病毒接触药物后，慢慢地产生了抗药性 B．病毒为了适应环境，产生了抗药性变异 C．抗药性群体的出现是选择的结果 D．后来的药量用得过多，产生了抗药性变异 答案　C 解析　病毒抗药性的出现是由于感冒药的“选择”作用，淘汰了不抗药的个体，而抗药个体得以存活。 6．(2023·盐城高一期中)如图表示某物种数量增长的理论值和实际值，二者个体数值差别很大，用达尔文的理论解释，其原因是(　　) A．过度繁殖 B．遗传变异 C．生存斗争 D．适者生存 答案　C 解析　自然界中的生物，通过激烈的生存斗争，适应者生存下来，不适应者被淘汰掉，这就是自然选择；根据达尔文的自然选择学说，理论值与实际生存个体数差别很大，主要是通过生存斗争，不适应者被淘汰的结果。 7．(2023·常州高一统考)达尔文的生物进化理论对人类社会产生了深刻的影响，下列有关说法错误的是(　　) A．适应环境的性状来源于可遗传变异，适应是自然选择的结果 B．达尔文的生物进化理论的核心是自然选择学说 C．环境的定向选择是适应形成的必要条件 D．具有有利变异的个体都能成功地生存和繁殖后代 答案　D 解析　适应具有相对性，一方面具有有利变异的个体，可能由于环境突然改变，而成为不利变异，从而导致过早死亡，不能繁殖后代；另一方面变异是有利的，但由于意外死亡(病亡、被捕食等)，具有有利变异的个体不一定能生存和繁殖后代，D错误。 8．达尔文自然选择学说的缺陷主要是(　　) ①能科学地解释生物进化的原因和适应的形成　②对于自然选择如何对可遗传的变异起作用不能做出科学的解释　③对遗传、变异的本质未做出科学的解释 A．①②③ B．①③ C．①② D．②③ 答案　D 解析　自然选择学说能科学地解释生物进化的原因和生物适应的形成，这是自然选择学说的优点。 9．(2023·南京高一质检)适应形成的原因和过程是生物进化理论研究的核心问题之一。下列与适应及其形成相关的说法，错误的是(　　) A．适应包括生物对环境的适应以及生物的结构与功能相适应 B．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 C．生物的适应性特征是在进化过程中逐渐形成的 D．进化程度越高等的生物适应能力越强 答案　D 解析　进化程度高的生物不一定比进化程度低的生物适应能力强，D错误。 10．雷鸟的羽毛可随季节的改变而发生白色(冬天)与灰褐色(夏天)的变换。据生态学知识判断，下列叙述不正确的是(　　) A．羽毛的变换有利于雷鸟适应气候的季节性变换 B．这种现象是长期自然选择的结果 C．两种毛色中较细密的是灰褐色 D．雷鸟的羽毛发生的变化是对周围环境变化的一种适应 答案　C 解析　雷鸟冬天换上白色的羽毛，一方面羽毛颜色与周围环境相似可防止被敌害发现，同时便于捕食，另一方面较细密的白色羽毛更有利于保暖，C错误。 11．科学家做了下面的实验：把若干对家蝇分成若干组(每组一对)，再将每组的子代分为A、B两部分，用DDT处理每组的A部分，B部分则不接触DDT(如表所示)。只选择保留存活率最高的那一组的B部分，A部分及其余各组全部淘汰。将保留的部分再重复这样的实验过程，并且在实验中逐代增加DDT的浓度。经过这样多代的重复，获得了具有很强抗药性的家蝇。上述的实验事实说明(　　) 亲代组别 1组(一对蝇) 2组(一对蝇) …… n组(一对蝇) 子代分两 份处理 A施 DDT B无 DDT A施 DDT B无 DDT A施 DDT B无 DDT 结果 存活 较少 全部 存活 存活 较多 全部 存活 存活 很少 全部 存活 选择 淘汰 淘汰 淘汰 保留 淘汰 淘汰 A.DDT具有诱导家蝇产生抗药性变异的作用 B．由于长期使用DDT，使家蝇的抗药性逐代增强 C．家蝇群体中抗药性个体已经存在，与是否使用DDT无关 D．家蝇抗药性形成是长期使用DDT的结果 答案　C 解析　生物进化过程中先有变异后有选择，并且变异是不定向的，自然选择是定向的，所以家蝇群体中的抗药性变异不是使用DDT的结果，DDT的作用是选择出了抗药性的个体。题中B部分家蝇并没有使用DDT，B部分家蝇抗药性增强是人工选择的结果，并不是长期使用DDT的结果。 12．(多选)仔细分析下列现象，符合拉马克的生物进化理论的是(　　) A．啄木鸟的长喙是长期啄食树内昆虫、反复伸长的结果 B．在暗洞中生活的盲螈，因长期不用眼睛而逐渐失去视觉 C．蛇的四肢由于长期不用而退化，因而获得匍匐行进的习性 D．狼和鹿能迅速奔跑，两者进行着相互选择 答案　ABC 解析　拉马克提出了“用进废退”和“获得性遗传”的观点，即生物各种适应性特征的形成都是由于用进废退和获得性遗传。A、B、C三项都符合拉马克的生物进化理论，而D项符合达尔文的自然选择学说。 13．(多选)用达尔文自然选择学说的观点进行判断，下列叙述错误的是(　　) A．长颈鹿经常伸长脖子和前肢去吃树上的叶子，因此颈和前肢变得很长 B．北极熊生活在冰天雪地的环境中，它们的身体就产生了定向的白色变异 C．野兔的保护色和鹰锐利的目光是它们长期相互选择的结果 D．农田害虫产生抗药性的变异不是由农药引起的 答案　AB 解析　A项所述属于用进废退、获得性遗传，用进废退和获得性遗传是拉马克生物进化理论的观点，A错误；变异是不定向的，自然选择是定向的，B错误；在使用农药前，农田害虫中已经存在抗药性的变异，这一变异并非农药引起的，D正确。 14．(多选)(2023·苏州高一质检)有研究团队分析了某国139家医院在2014到2018年开出的超过1.7亿个门诊处方，发现其中近11%含有抗生素。在所有抗生素处方中，只有15.3%是合理的。以下分析错误的是(　　) A．抗生素的大量使用使致病菌产生了耐药性变异 B．人类大量使用抗生素对细菌进行了自然选择 C．存活的细菌进行繁殖并将抗性基因传给后代 D．细菌的耐药性变异来源于突变或基因重组 答案　AD 解析　致病菌可以产生各种变异，抗生素仅仅起选择作用，A错误；存活的细菌产生的是可遗传变异，进行繁殖并将抗性基因传给后代，C正确；细菌是原核生物，细菌的耐药性变异来源于基因突变，D错误。 15．水虱是一种小型水生动物，用它进行如图所示的实验，请回答下列问题： (1)实验结果表明，多数水虱生活的最适温度为____________。有些水虱能在20 ℃的环境中生活，有些水虱能在28 ℃的环境中生活，这表明水虱个体间存在______________________，从而体现了生物的变异是________的。 (2)能在20 ℃环境中生存的个体都是________________________的个体，而能在28 ℃环境下生存的个体都是________________的个体。因此，温度的改变对水虱起了__________作用，而这种作用是________的。 (3)将在20 ℃环境中生活的水虱移入28 ℃环境中，将导致死亡；同理，将在28 ℃环境中生活的水虱移入20 ℃环境中也将死亡。这说明当环境变化时，如果生物体缺少______________，就会被环境所淘汰。 答案　(1)25 ℃　各种变异类型　不定向　(2)适应20 ℃温度环境　适应28 ℃温度环境　选择　定向　(3)适应环境的变异 解析　由题中所示实验可以看出，把水虱放入25 ℃水温的试管中，大多数个体能适应25 ℃的水温环境而正常生活，少数个体因不适应25 ℃水温的环境被淘汰。如果把适应25 ℃水温的大多数个体分成两部分，分别移入20 ℃和28 ℃水温的试管中，每支试管中只有少部分能适应新温度环境条件而生存下来，大部分因不适应而死亡。这一现象说明25 ℃温度环境中能正常生活的个体中，存在略耐低温或高温的不同变异类型的存在，当温度条件改变时，这种变异类型的个体也能适应新的温度环境条件生存下来，而其他个体因不适应新的温度环境条件而死亡。如果把20 ℃水温试管中的个体移入28 ℃水温的试管中，把28 ℃水温试管中的个体移入20 ℃水温的试管中，结果均为全部死亡，这说明当环境条件改变时，原本生存的个体中因缺乏能适应新环境的变异而被淘汰。 16．螺旋蛆蝇是家畜的毁灭性寄生物，在实验室里对两组个体数相同的螺旋蛆蝇进行不同的处理：一组使用杀虫剂，另一组使用电离辐射促使雄性不育，实验结果如图所示。请回答下列有关问题： (1)用杀虫剂处理，可使群体中的个体数在短时间内迅速减少，但从处理后的第二世代的个体数又逐渐回升了，其原因是螺旋蛆蝇中存在着__________类型，而杀虫剂起了____________，选择出了耐药个体，经过逐代____________，耐药变异特性得以逐代积累加强，就逐渐形成了耐药新品种，从而使杀虫剂失效。 (2)用电离辐射促使雄性不育的方法，在遗传学上叫____________，用这种方法最终能达到理想效果，但需要较长时间，其原因是______________，需要在几代中反复进行，才能使__________的数量逐渐增多。 (3)实验结果表明，使用________________________的方法消灭螺旋蛆蝇的效果较好。 答案　(1)耐药变异　选择作用　选择　(2)人工诱变　基因突变的频率很低　突变个体(或雄性不育个体)　(3)电离辐射促使雄性不育 解析　(1)在自然界中，生物个体既能保持亲本的遗传性状，又会出现变异，出现有利变异的个体容易在与环境的斗争中获胜，并将这些变异遗传下去，出现不利变异的个体则容易被淘汰。经过长期的自然选择，微小的有利变异得到积累而成为显著的有利变异，从而产生了适应特定环境的生物新类型。(2)利用人为因素(如电离辐射、激光)诱发基因产生突变的方式称为人工诱变。(3)分析实验结果图可知，用电离辐射促使雄性不育的实验组导致种群个体数低，不反弹，消灭螺旋蛆蝇的效果较好。 学科网（北京）股份有限公司 $$