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第四章 生物的进化 —— 第1节 生物进化理论
【学习目标】
1.概述达尔文生物进化理论的主要内容并指出其局限性。
2.理解现代综合进化理论的主要内容。
3.概述分子进化的中性学说及生物进化理论发展的意义。
【素养要求】
1.生命观点：运用现代生物进化理论，认同生物与环境适应；利用遗传知识认同生物进化的实质。
2.科学思维：树立正确的进化观点和辩证唯物主义观点，通过对进化理论的学习，加深对科学本质的理解和感悟。
【知识梳理】
一、达尔文生物进化理论
1. 历史贡献
①世界上第一位比较系统地阐明生物进化理论的是法国著名科学家 。
②“创世论”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______________。
③在拉马克生物进化理论基础上，达尔文提出了比较完整的生物进化理论。
达尔文生物进化理论的内容
达尔文提出了以__________________为核心的生物进化理论。主要观点：
基本观点一：“____________________”。物种是可变的，生物进化通过物种的演变而进行，地球上现今生存的物种，都是曾经存在过的物种的后代，源于共同的原始祖先。
基本观点二：“___________________”。生存斗争包含了______________________之间的斗争。生存斗争是由生物的__________引起的。生存斗争的结果是“________________________”，这一过程就是______________。
基本观点三：“_____________________”。
模型分析生物进化的原因
果蝇耐药性的形成
使用DDT前，果蝇群体中_________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_____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______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_____的结果。
达尔文生物进化理论的局限性
达尔文对于遗传和变异的_____以及_________如何对可遗传变异起作用等问题，还不能做出科学的解释。
二、现代生物进化理论以自然选择学说为核心
1. 生物学家杜布赞斯基提出了现代综合进化论的内容
__________________是生物进化的基本单位 _____________________________________提供进化的原材料
__________________决定生物进化的方向 __________________是物种形成的必要条件
种群是生物进化的基本单位
（1）种群：指生活在一定区域内的_____生物的_____个体的集合。
（2）种群基因库：一个种群中全部个体所含有的_______。种群基因库的组成是不断变化的，主要体现为_______和_______的改变。
①基因频率：在一个种群基因库中，_________占全部等位基因数的比率。
②基因型频率：指___________的个体在种群中所占的比率。
（3）种群内基因频率和基因型频率一般处于不断的变化之中。只有在一个种群_____、个体间________、种群没有_____和_____以及没有________的情况下，种群的基因频率和基因型频率才可能不发生明显的变化。
（4）种群也是繁殖的基本单位。一个种群中的个体虽然一代代地死亡，但是它们所携带的基因却可以通过有性生殖代代相传。
3. 突变和基因重组提供进化的原材料
（1）在自然界中，由突变和基因重组产生的____________，为生物进化提供原材料。
（2）基因突变产生新的__________，是影响基因频率变化的主要原因。在生殖过程中，等位基因通过__________形成不同的基因型，产生可遗传变异。
（3）特点：只是提供生物进化的原材料，_____决定生物进化的方向。
4. 自然选择决定生物进化的方向
（1）原因：在特定环境中，种群内可遗传的变异将赋予某些个体生存和繁殖的优势，经过自然选择，具有有利变异的个体更好地适应这种特定的生存环境，有更多机会繁衍后代，相应的基因频率会_________（填“不断提高”或“不断下降”）；相反，具有不利变异的个体较难生存下去，留下后代的机会更少，相应的基因频率会_________（填“不断提高”或“不断下降”）。
（2）结果：自然选择的作用可以使种群的基因频率发生_____改变，最终导致生物朝着一定的方向不断_____。
（3）实例：曼切斯特地区桦尺蛾的黑化
5. 隔离是物种形成的必要条件
（1）物种：具有一定的形态结构和生理功能特征，在自然状态下能够__________并繁殖_____后代的一群生物个体，通常称为物种，简称为“种”。
（2）隔离：指同种生物中不同种群的个体在自然条件下不能____________的现象。隔离主要包括_________和__________。
①地理隔离：指同一种生物由于__________而被分隔成不同的种群，各种群之间不发生__________的现象。 如东北虎和华南虎由于长期的地理隔离已经变为两个不同的虎亚种。
②生殖隔离：长期的地理隔离，同一物种可能演化
为不同的物种，这些物种的个体之间不能_________或交配后不能产生_____后代的现象。如马和驴杂交产生不可育的骡；生活在同一地域中的各种豌豆会由于闭花授粉而形成生殖隔离。
（3）意义：生殖隔离虽然阻断了不同物种之间遗传物质的自由交流，但是保证了物种的遗传稳定性。
三、生物进化理论发展的意义
1. 分子进化的中性学说
（1）日本科学家________提出“中性突变”进化理论，简称“中性学说”。
（2）内容：生物进化的主导因素不是_________，而是_________的随机固定。在进化过程中，核酸、蛋白质等分子的_____________会发生一定的置换，通常用它们的_______来计算相应分子的进化速率。
（3）现代综合进化论和中性学说的区别与联系
①不同点：现代综合进化论揭示了_________的规律：通过________淘汰不利变异，保留有利变异，即适者生存，不适者被淘汰，使生物不断进化；而中性学说揭示了_________的进化规律。
②联系：两者并不矛盾，更不对立，只是各自的侧重点不同。现代综合进化论侧重于个体、群体，即________；中性学说侧重于分子，即__________，两者相互_____，更好地阐述了生物进化的本质。
2. 生物进化理论对生物学的发展具有重要影响
生物进化理论对整个生物界的发生和发展做出了符合__________的解释，把发展变化的思想引入生物学研究，使生物学发生了革命性的变化。
（1）生物进化理论的建立，使早年创立的动物学、植物学、生理学、解剖学、古生物学等分支学科统一为生物学。这些学科既有共同的_________，即生物界发展的规律性，也有共同的_________，即从不同侧面研究生命运动及其规律性。
（2）生物进化理论包含了发展变化、相互联系和整体化的内在思想，这一思想促进不同学科之间的相互渗透和综合，导致了一些交叉学科和边缘学科（如生物化学、生物物理、生物数学、仿生学、控制论、系统论）的产生。这对生物学的迅猛发展具有重要意义。
（3）生物进化理论所揭示的原理，有助于指导人们进行良种选育、植物栽培、动物饲养等实践活动，也对疾病防治、人工合成新物种等具有重要的指导意义。
3. 生物进化理论对人们的思想观念具有重要影响
（1）颠覆了“创世说”的统治地位。突破了目的论和决定论的束缚，为我们提供了新的思维方式，对破除迷信、解放思想和形成科学的自然观和世界观很有帮助。
（2）促进了生态伦理的发展。对确立以人与自然和谐共处为核心的生态伦理具有重要意义。
【课后练习】
1.拉马克认为生物不断进化的主要原因是 （　　）
A.不定向变异和定向的自然选择 B.基因突变和染色体变异 C.用进废退和获得性遗传 D.器官的反复使用
2.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
C.生物由于适应环境变化，能够产生可以遗传的性状变异 D.生物是由上帝创造的，物种是不变的
3.下列不符合拉马克生物进化理论的是 （　　）
A.鼹鼠长期生活在地下，眼睛就萎缩退化 B.鹿的长颈是鹿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，是蛇经常出入鼠穴捕食的结果
4.下列关于拉马克生物进化理论的叙述，不正确的是 （　　）
A.拉马克最早提出了比较系统的生物进化理论 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.用进废退获得的性状不可以遗传给后代
5.下列哪项不符合达尔文的观点（　　）
A.现代生物与古代生物之间存在着一定的亲缘关系 B.生物产生后代的数量往往超过生活条件所能承受的数量
C.不适应生存环境的生物会被淘汰 D.适应的形成是由于用进废退
6.下列关于达尔文自然选择学说的叙述，正确的是（　　）
A.自然选择所保留的变异，都是生物与生物进行斗争的结果
B.自然选择过程中保留下来的个体有的对人有利，有的对人不利，所以，自然选择是不定向的
C.在自然选择中，人类起着主导作用
D.“适者生存，不适者被淘汰”的过程中，起主导作用的是环境条件
7.图中的小圆圈表示物种，箭头表示物种的变异，箭头线上有两条短线的代表被淘汰的变异个体。下列叙述不正确的是 （　　）
A.此图揭示的观点是变异是不定向的，自然选择是定向的
B.图中许多个体被淘汰是由于不利于生存的变异个体在斗争中失败
C.图解中画出的未被淘汰的箭头综合说明了斗争中适于生存的变异个体被保留
D.此图充分反映出了拉马克生物进化理论所论及的观点
8.抗生素对细菌感染造成的疾病发挥着重要作用。一种抗生素使用一段时间后，杀菌效果就会下降，原因是细菌产生了抗药性。按照达尔文的自然选择学说，下列说法不正确的是 （　　）
A.达尔文对于遗传和变异的认识还局限于性状水平，不能科学地解释其本质
B.细菌在繁殖过程中会产生各种可遗传的变异，其中就有抗药性强的变异
C.在未使用抗生素时，抗药性强的变异不是有利变异，这样的个体在生存斗争中不占优势
D.抗生素导致细菌产生了抗药性变异，抗药性强的个体能产生更多的后代，杀菌效果下降
9.将苍蝇养在甲、乙两瓶中，甲瓶内放捕蝇纸，乙瓶内没放捕蝇纸，其余条件相同。8天后，甲瓶仅无翅的苍蝇存活，乙瓶有翅和无翅的苍蝇皆存活。下列解释最合理的是 （　　）
A.甲瓶的环境不利于有翅的苍蝇生存 B.乙瓶有翅的苍蝇能存活是因为发生了突变
C.无翅苍蝇比有翅苍蝇更适合生存于乙瓶 D.可推断若苍蝇不常使用翅，则翅会退化
10.现代生物进化理论认为，生物进化的基本单位是　 （　　）
A.生活在一定区域内的种群 B.生活在不同区域内的相同物种
C.生活在一定区域内的个体 D.生活在不同区域内的同种个体
11.下列有关种群基因库的叙述中，不正确的是　 （　　）
A.一个种群的基因库包括这个种群所含有的全部基因 B.生物的个体总是要死亡的，但基因库却因种群个体的繁殖而代代相传
C.种群中每个个体都含有种群基因库的全部基因 D.基因突变可以改变种群基因库的组成
12.在一次大风暴后，有人搜集了100只受伤的麻雀，并把它们饲养起来，结果活下来64只。在死去的个体中，大部分个体比较大、变异类型特殊，下列有关叙述正确的是 （　　）
A.突变和基因重组决定生物进化的方向 B.自然选择会改变种群的基因频率
C.特殊的变异类型都是不利的 D.不产生变异的生物才能生存
13.下列哪一项不是自然选择对生物进化的作用（　　）
A.自然选择作用于生物的变异，使有利的变异得到保存，不利的变异被淘汰
B.自然选择使生物种群的基因频率发生定向改变
C.自然选择使生物的变异发生定向改变 D.自然选择是新生物类型形成的基本条件之一
14.有关物种的叙述，正确的是 （　　）
A.地理隔离是新物种形成的必要条件 B.能在自然状态下相互交配的一群生物
C.在物种形成的过程中，地理隔离和生殖隔离不一定是同时出现的 D.一个物种就是一个种群
11.下列现象不属于生殖隔离的是 （　　）
A.动物因求偶方式和繁殖期不同造成不能交配 B.植物因开花季节不同而不能传粉
C.产生的杂种后代没有生育能力 D.动物因生活的地区不同而无法交配
13.科罗拉多大峡谷中的松鼠被一条河流分隔成两个种群，经过长期演化已经形成两个物种，演化过程如图，相关叙述错误的是（　　）
A.b表示基因频率的定向改变
B.物种1和物种2的基因库不同
C.①~⑥的存在说明变异是不定向的
D.自然界中物种的形成只能通过a到达c
14.下列叙述中，符合中性学说的是　 （　　）
A.中性突变一般不引起生物性状的改变，因此中性突变不是突变
B.当自然选择作用于中性突变时，有利的变异被积累
C.在小种群中，不同基因型个体生育的子代个数有变化，不会导致等位基因的消失
D.中性学说并没有否认选择的作用，承认形态、行为和生态性状，即生物的表型是在自然选择下进化的
15.现代生物进化理论与中性学说的区别在于 （　　）
A.现代生物进化理论没有从根本上揭示生物进化的实质
B.中性学说与现代生物进化理论有着根本上的区别，中性学说否定了自然选择
C.通过中性突变的随机固定决定生物个体保留或淘汰
D.中性学说侧重于微观水平，现代生物进化理论侧重于宏观水平
16.用达尔文的自然选择学说分析斑马的进化过程。
（1）斑马群中存在着不同体色的个体，说明生物具有　　　　　的特性，这种特性一般是　　　　　的，　　　　　是生物进化的内在因素。
（2）随着环境的不断改变，体色为黑白相间、跑得快的斑马因与环境相适应而在　　　　　中得以生存、繁衍。这样，环境对斑马起了 　　作用，而这种作用是　　　　　的。
（3）上述过程表明，自然选择的动力是　　　　　，自然选择的结果是　　　　　。
17.英国的曼彻斯特地区有一种桦尺蛾。在自然条件下，桦尺蛾的体色受一对等位基因S和s控制，黑色（S）对浅色（s）是显性。19世纪中叶，桦尺蛾种群中S基因的频率很低。随着英国工业的发展，桦尺蛾种群中S基因的频率提高了很多，如表。
基因 基因频率
19世纪中叶 20世纪
S 5% 95%
s 95% 5%
请根据上述材料回答下列问题：
（1）19世纪中叶，浅色桦尺蛾比例很高，黑色桦尺蛾比例很低，这表明稀有的黑色型是由浅色型通过　　　产生的。
（2）从19世纪中叶到20世纪间，黑色桦尺蛾逐渐取代浅色桦尺蛾，这表明黑色基因（S）和浅色基因（s）的频率均发生　　　　　。
（3）被污染的环境使得浅色桦尺蛾容易被鸟类捕食而处于选择劣势，黑色桦尺蛾由于具有保护色而处于选择优势。这一事实表明，长期的　　　　　，使种群的　　　　　发生定向的改变，导致生物朝着一定的方向缓慢地进化。
18.某地的蜗牛被突然隆起的山丘隔成了两个种群。若干年后，这两个蜗牛种群的个体在形态上发生了明显变化，后来山丘消失。蜗牛种群演变过程如下图所示。请据图回答：
（1）山丘的隆起使得蜗牛种群B1、C1之间不能发生　　　　　，这种现象叫做地理隔离。
（2）蜗牛种群C1向C2演变的过程中，这个种群的　　　　　发生了改变。
（3）山丘消失后，蜗牛种群D1、D2重新生活在同一个地域内。判断两者之间是否属于同一物种的依据是　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　。
（4）若D1中蜗牛壳的螺旋方向为右旋，D2中蜗牛壳的螺旋方向为左旋，两者之间无法交配，则蜗牛壳的左旋和右旋　　　　（是/不是）一对相对性状，原因是　　　　　　　　　　　　。

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