内容正文:
6.3.3 生物进化的原因
学习目标
生命观念:理解生物进化的原因是遗传变异和环境定向选择,形成“生物与环境相适应”的进化观。
科学思维:结合实例分析自然选择过程,推理遗传变异、环境选择与生物进化的关系,提升逻辑推理能力。
探究实践:通过模拟“保护色的形成”实验,体会自然选择过程,提升动手操作和合作探究能力。
态度责任:了解达尔文自然选择学说,尊重科学,树立保护生物多样性、顺应自然规律的意识。
旧知复习
1. 研究生物进化的最直接、最重要的证据是化石。
2. 根据一定的标准,把彼此有某种联系的事物加以对比的方法是比较法。
3. 生物进化的总体趋势是:从简单到复杂,从低等到高等,从水生到陆生。
新知梳理
1. 自然选择: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。生物通过遗传、变异和自然选择,不断进化。
2. 自然选择学说:提出者达尔文,核心内容过度繁殖、生存斗争、遗传变异、适者生存。
3. 生物进化的原因:基础是遗传变异,决定方向是环境的定向选择。
课堂探究
探究一:分模拟实验——保护色的形成
1. 实验分析
· 不同颜色的小纸片代表生物的变异个体,变异是不定向的(有多种颜色)。
· 彩色布料代表生物生存的环境,环境对生物的变异起到定向选择作用。
· 与环境颜色相近的小纸片不易被“捕食”,属于有利变异,更易存活;差异大的属于不利变异,易被淘汰,这就是自然选择的简单过程。
2. 实验结论
保护色的形成是环境对生物变异进行定向选择的结果,保护色能帮助生物躲避天敌、捕捉食物,是生物对环境的适应。
探究二:实例分析——自然选择的完整过程
1. 案例:长颈鹿的进化
· 原始长颈鹿的颈有长有短,这是遗传变异的结果,变异是不定向的。
· 当环境发生变化,地面上的植物减少,长颈鹿需要取食高处的树叶,此时颈长的个体能获取足够食物,属于有利变异;颈短的个体无法获取足够食物,属于不利变异。
· 在生存斗争中,颈长的长颈鹿存活下来,并将颈长的有利变异遗传给后代;颈短的个体被淘汰。
· 经过漫长的年代,颈长的个体逐渐增多,最终形成了现在的长颈鹿,这就是自然选择的结果。
2. 小组总结自然选择的完整过程
过度繁殖→生存斗争→遗传变异→适者生存,其中,遗传变异是基础,环境定向选择决定进化方向,适者生存是结果。
知识导图
课堂检测
1.(2025·山东德州·中考真题)螽斯,常称“蝈蝈”,多数为绿色或灰色,这是在进化中形成的适应森林和草地环境的保护色。下列有关螽斯保护色形成的叙述不正确的是( )
A.螽斯与环境进行了激烈的生存斗争
B.螽斯为适应环境产生了颜色变异
C.螽斯保护色的变异属于有利变异
D.体色与环境颜色差距较大的螽斯更易被天敌发现
【答案】B
【分析】达尔文的自然选择学说包括过度繁殖、生存斗争、遗传变异和适者生存。生物都有过度繁殖的倾向,而生存资源有限,所以生物个体之间、生物与环境之间会进行激烈的生存斗争。生物存在遗传变异现象,其中适应环境的变异是有利变异,不适应环境的变异是不利变异,在生存斗争中,适者生存,不适者被淘汰。
【详解】A.在自然环境中,螽斯面临着获取食物、躲避天敌等生存压力,与环境进行了激烈的生存斗争,只有适应环境的螽斯才能生存下来,A正确。
B.变异是不定向的,不是螽斯为了适应环境而主动产生颜色变异,而是原本就存在各种颜色变异类型,在环境的选择作用下,适应环境的颜色(如绿色或灰色)的螽斯更容易生存和繁衍,不适应环境颜色的螽斯逐渐被淘汰,B错误。
C.螽斯的保护色使其能更好地融入环境,躲避天敌,有利于生存和繁殖,所以这种变异属于有利变异,C正确。
D.体色与环境颜色差距较大的螽斯更容易被天敌发现,在生存斗争中处于劣势,更容易被淘汰,D正确。
故选B。
2.(2025·山东青岛·中考真题)生物社团准备了黑色和白色大卡纸各一张、黑色和白色小纸片各100张,进行“模拟桦尺蛾体色变化过程”的实验。下列叙述错误的是( )
A.黑色和白色大卡纸模拟两种不同的环境
B.黑色和白色小纸片模拟两种体色的桦尺蛾
C.快速选取小纸片模拟桦尺蛾被捕食的过程
D.选出的小纸片放回大卡纸上模拟繁殖的过程
【答案】D
【分析】在模拟桦尺蛾体色变化的实验中,通过设置不同颜色的背景和小纸片来模拟环境与桦尺蛾体色,以此探究环境对生物的选择作用。
【详解】A.黑色和白色大卡纸代表不同颜色的环境,比如被污染的黑色树干环境和未被污染的浅色树干环境,A正确。
B.黑色和白色小纸片分别模拟黑色和白色两种体色的桦尺蛾,用于观察在不同环境下不同体色桦尺蛾的生存情况,B正确。
C.快速选取小纸片模拟的是在不同环境中,鸟类等天敌快速捕食桦尺蛾的过程,因为自然界中天敌捕食是比较迅速的,C正确。
D.实验中“选出的小纸片”是被捕食的个体,需移除以模拟淘汰,而非放回繁殖。繁殖应由未被选中的个体完成,D错误。
故选D。
3.(2026·广东·模拟预测)下列关于生物进化的叙述,正确的是( )
A.生物进化的总趋势是由简单到复杂、由低等到高等、由陆生到水生
B.达尔文的自然选择学说认为,变异是定向的
C.化石是研究生物进化的唯一证据
D.生物进化的实质是种群基因频率的改变
【答案】D
【分析】(1)生物化石是古代生物的遗体、遗物或生活痕迹(如动物的脚印、足迹等),由于某种原因被埋藏在地层中,经过若干万年的复杂变化而逐渐形成的。在研究生物的进化的过程中,化石是重要的证据,在越古老的地层中,挖掘出的化石所代表的生物,结构越简单,分类地位越低等,水生生物的化石也越多。在距今越近的地层中,挖掘出的化石所代表的生物,结构越复杂,分类地位越高等,陆生生物的化石也越多。因此,生物进化趋势是:从单细胞到多细胞、从简单到复杂、从低等到高等、从水生到陆生。
(2)达尔文自然选择学说的主要内容是: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。
【详解】A.生物进化的总体趋势是从简单到复杂、从低等到高等、从水生到陆生。在生物进化历程中,最早出现的生物是生活在海洋中的单细胞生物,随着进化,逐渐出现了多细胞生物,并且生物的结构和功能越来越复杂,从水生环境逐渐向陆生环境过渡,A错误。
B.达尔文的自然选择学说认为,生物普遍具有很强的繁殖能力,能够产生大量的后代,而生物赖以生存的食物和空间是有限的,任何生物要生存下去,就得为获取足够的食物和空间而进行生存斗争。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;具有不利变异的个体则容易被淘汰。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,B错误。
C.化石是研究生物进化最重要的、比较全面的证据,但不是唯一证据。除了化石证据外,比较解剖学上的证据、胚胎学上的证据等也为生物进化提供了重要的依据。例如,比较不同生物的骨骼结构、胚胎发育过程等,都可以发现生物之间的亲缘关系和进化线索,C错误。
D.现代生物进化理论认为,种群是生物进化的基本单位,生物进化的实质在于种群基因频率的改变。在自然选择等因素的作用下,种群的基因频率会发生定向改变,从而导致生物朝着一定的方向不断进化。例如,在一个昆虫种群中,如果具有抗药性基因的个体更容易生存和繁殖,那么经过多代的选择后,该种群中抗药性基因的频率会逐渐增加,昆虫的抗药性也会逐渐增强,D正确。
故选D。
4.(25-26八年级上·湖北襄阳·期末)下列关于遗传变异和生物进化的叙述,符合达尔文自然选择学说的是( )
A.生物的变异都能适应其生存环境
B.产蛋鸡产蛋量高是自然选择的结果,有利于繁殖后代
C.为了适应污染的环境,桦尺蛾的体色由浅色变成了深色
D.草地里的昆虫多是绿色的,昆虫的这种保护色是自然选择的结果
【答案】D
【分析】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。
【详解】A.变异是不定向、随机的,分为有利变异、不利变异,只有有利变异才能适应环境,不利变异会被淘汰,并非所有变异都适应环境,故A不符合题意。
B.产蛋鸡是人类根据生产需求,长期人工选择培育出的品种,不是自然环境下的自然选择,故B不符合题意。
C.达尔文自然选择学说认为变异先发生,环境后选择,桦尺蛾原本就存在浅色、深色变异,污染环境只是淘汰浅色、保留深色,并非为适应环境主动变色,故C不符合题意。
D.绿色昆虫更易隐藏、躲避天敌而存活繁殖,非绿色个体易被捕食淘汰,经过长期定向的自然选择,绿色个体占多数,形成保护色,完全符合达尔文自然选择学说,故D符合题意。
故选D。
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6.3.3 生物进化的原因
学习目标
生命观念:理解生物进化的原因是遗传变异和环境定向选择,形成“生物与环境相适应”的进化观。
科学思维:结合实例分析自然选择过程,推理遗传变异、环境选择与生物进化的关系,提升逻辑推理能力。
探究实践:通过模拟“保护色的形成”实验,体会自然选择过程,提升动手操作和合作探究能力。
态度责任:了解达尔文自然选择学说,尊重科学,树立保护生物多样性、顺应自然规律的意识。
旧知复习
1. 研究生物进化的最直接、最重要的证据是 。
2. 根据一定的标准,把彼此有某种联系的事物加以对比的方法是 。
3. 生物进化的总体趋势是:从 到 ,从 到 ,从 到 。
新知梳理
1. 自然选择:自然界中的生物,通过激烈的 ,适应者生存,不适应者被淘汰。生物通过 、 和 ,不断进化。
2. 自然选择学说:提出者达尔文,核心内容 、 、 、 。
3. 生物进化的原因:基础是 ,决定方向是 。
课堂探究
探究一:分模拟实验——保护色的形成
1. 实验分析
· 不同颜色的小纸片代表生物的 个体,变异是 的(有多种颜色)。
· 彩色布料代表生物生存的 ,环境对生物的变异起到定向选择作用。
· 与环境颜色相近的小纸片不易被“捕食”,属于 变异,更易存活;差异大的属于 变异,易被淘汰,这就是自然选择的简单过程。
2. 实验结论
保护色的形成是环境对生物变异进行 的结果,保护色能帮助生物躲避天敌、捕捉食物,是生物对环境的 。
探究二:实例分析——自然选择的完整过程
1. 案例:长颈鹿的进化
· 原始长颈鹿的颈有长有短,这是 的结果,变异是不定向的。
· 当环境发生变化,地面上的植物减少,长颈鹿需要取食高处的树叶,此时 的个体能获取足够食物,属于 ; 的个体无法获取足够食物,属于不利变异。
· 在生存斗争中,颈长的长颈鹿存活下来,并将 的有利变异遗传给后代;颈短的个体被淘汰。
· 经过漫长的年代, 的个体逐渐增多,最终形成了现在的长颈鹿,这就是自然选择的结果。
2. 小组总结自然选择的完整过程
→ → → ,其中, 是基础, 决定进化方向, 是结果。
知识导图
课堂检测
1.(2025·山东德州·中考真题)螽斯,常称“蝈蝈”,多数为绿色或灰色,这是在进化中形成的适应森林和草地环境的保护色。下列有关螽斯保护色形成的叙述不正确的是( )
A.螽斯与环境进行了激烈的生存斗争
B.螽斯为适应环境产生了颜色变异
C.螽斯保护色的变异属于有利变异
D.体色与环境颜色差距较大的螽斯更易被天敌发现
2.(2025·山东青岛·中考真题)生物社团准备了黑色和白色大卡纸各一张、黑色和白色小纸片各100张,进行“模拟桦尺蛾体色变化过程”的实验。下列叙述错误的是( )
A.黑色和白色大卡纸模拟两种不同的环境
B.黑色和白色小纸片模拟两种体色的桦尺蛾
C.快速选取小纸片模拟桦尺蛾被捕食的过程
D.选出的小纸片放回大卡纸上模拟繁殖的过程
3.(2026·广东·模拟预测)下列关于生物进化的叙述,正确的是( )
A.生物进化的总趋势是由简单到复杂、由低等到高等、由陆生到水生
B.达尔文的自然选择学说认为,变异是定向的
C.化石是研究生物进化的唯一证据
D.生物进化的实质是种群基因频率的改变
4.(25-26八年级上·湖北襄阳·期末)下列关于遗传变异和生物进化的叙述,符合达尔文自然选择学说的是( )
A.生物的变异都能适应其生存环境
B.产蛋鸡产蛋量高是自然选择的结果,有利于繁殖后代
C.为了适应污染的环境,桦尺蛾的体色由浅色变成了深色
D.草地里的昆虫多是绿色的,昆虫的这种保护色是自然选择的结果
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