《生物进化的原因》学习任务单

《生物进化的原因》学习任务单【学习目标】1.模拟保护色的形成过程，分析生物进化的原因。2.概述自然选择学说的主要内容，认同生物进化的基本观点。【课前预习任务】模拟动物保护色的形成过程选用家中的常见物品，比如大小基本一致但颜色不同的五谷杂粮来模拟具有不同体色的某种小动物。挑选一块与某种粮食颜色类似的布模拟小动物们的生活环境，你来当组长负责监督，爸爸妈妈或其他家人来扮演捕食者。【准备】首先“捕食者”事先背对桌子，组长将粮食均匀撒在布上，每种颜色的粮食数目相同。【捕食】“捕食者”每转向桌子一次，迅速选一粒粮食，把它拿出来放在另一只手上，然后转身继续选取，直到布上只剩一半粮食时，组长通知不再选取。注意：实验成功的关键在于每一次捕食速度要快，捕食者不能停下来刻意挑选某种颜色的猎物。【统计】统计每种颜色“幸存者”的数目，并记录在表格中。【繁殖】假设每个“幸存者”都产生一个后代，而且体色与自己的相同。组长补充“幸存者”的后代，并将“幸存者”和它们的后代充分混合。接下来，重复“捕食-统计-繁殖”这一过程至少4次。将实验结果记录在下表：第一代第二代第三代第四代第五代粮食颜色开始数目幸存数目开始数目幸存数目开始数目幸存数目开始数目幸存数目开始数目幸存数目【思考】一种动物有不同的体色，在生物学中被称为什么现象？________________________________________________每个幸存者的后代体色与自己的相同，这是什么现象？________________________________________________不同体色小动物的幸存者数量有什么变化规律？这与环境有什么关系？________________________________________________你能通过该模拟游戏，推测小动物保护色的形成过程吗？并且尝试分析生物进化的原因吗？________________________________________________【课上学习任务】探究“桦尺蛾的体色变化之谜”【现象】18世纪的英国曼彻斯特地区，山清水秀、绿树成荫。那里的树林里生活着一种桦尺蛾，它们夜间活动，白天栖息在长满地衣的树干上。1850年，生物学家来这里考察，发现大多数桦尺蛾的体色是灰白色的，只有少数是深黑色的。100年后，这里变成了工业城市，工厂林立、烟雾弥漫，煤烟杀死了地衣，使树皮裸露，并被熏成黑褐色。这时又有一些生物学家来考察，令他们惊讶的是，这里的深黑色桦尺蛾变成了常见类型，而浅色桦尺蛾却成了少数。短短100年时间，桦尺蛾由灰白色演化成了深黑色。问题假设证据结论桦尺蛾体色变化的原因是什么？假设1桦尺蛾的黑化是在污染物的刺激下产生的。“煤渣喂养”实验“有毒气体处理”实验……假设是_______(正确/错误)的假设2凯特威尔：“标记重捕”实验麦克·马杰鲁斯：观察与记录同学们：模拟实验……假设是_______(正确/错误)的因此，桦尺蛾体色变化的原因是___________________________________________________达尔文的自然选择学说达尔文是英国的生物学家，他在1959年发表的《___________》一书中，阐述了进化论的观点。他用__________学说解释了生物进化的原因。自然选择学说的主要内容：生存斗争：生物要活下来，就要为争夺有限的生存资源进行_____生存斗争：生物要活下来，就要为争夺有限的生存资源进行_______。适者生存：只有那些具有________的个体，在生存斗争中才容易生存下来，并将这些变异______给下一代，而具有不利变异的个体则容易被淘汰。遗传与变异：在自然界，生物都具有_____和______的特性。过度繁殖：在自然界，生物普遍具有强大________能力，能够产生大量的后代。还可以用下图梳理自然选择学说的主要观点：生物进化的原因：生物的生物进化的原因：生物的_______和_______是生物进化的内在因素：变异随机发生，______（有/没有）方向，_____（可/不可）遗传的变异是自然选择的原材料。环境是生物进化的外在因素，环境的_________决定了生物进化的方向。参考答案：【课前预习任务】实验结果略。【思考】（1）变异（2）遗传（3）与环境颜色一致的小动物其幸存者数量逐代增多，而与环境颜色不一致或者反差大的小动物其幸存者数量逐代减少。（4）遗传与变异是生物进化的基础与前提，自然环境对有利变异进行选择，动物保护色的形成是经过一代又一代自然环境选择的结果。【课上学习任务】探究“桦尺蛾的体色变化之谜”假设1是错误的；假设2：黑蛾是随机产生的变异类型。在污染地区，黑化的桦尺蛾不容易被鸟类发现并捕食，生存几率更高，因此数量逐渐增加。假设2是正确的。桦尺蛾的体色变化之谜：黑蛾是随机产生的变异类型。在污染地区，黑化的桦尺蛾不容易被鸟类发现并捕食，生存几率更高，因此数量逐渐增加。（即假设2）达尔文的自然选择学说《物种起源》自然选择学说繁殖生存斗争遗传变异有利变异遗传遗传遗传变异没有可定向选择【课后作业】1．以下有关达尔文自然选择学说的说法，不正确的是（）A．生物普遍都具有很强的繁殖能力 B．生物为获得食物和空间进行斗争 C．生物产生的变异一定都适应环境 D．不适应环境的生物个体将被淘汰2．根据达尔文的进化论分析，下列叙述正确的是（）A．长颈鹿经常伸长颈去吃高处的树叶，从而使颈变得越来越长 B．北极熊为了适应冰天雪地的环境经过定向变异形成了适应生活环境的白色体色 C．曼彻斯特桦尺蛾的体色由灰色变为深色是环境对其不定向变异长期定向选择的结果D．蛇的四肢由于长期不用而逐渐退化，最终获得匍匐的生活习性3．近年来，抗生素的滥用致使很多致病细菌具有一定的耐药性。根据达尔文的进化论分析，耐药性细菌越来越多的主要原因是（）A．抗生素的质量下降，杀菌能力低B．细菌为了适应环境，产生了抗药性变异C．抗生素选择了发生耐药性变异的个体生存下来D．耐药细菌繁殖能力比不耐药细菌繁殖能力强4．鲨鱼和海豚的亲缘关系较远，但它们的身体形态非常相似（见下图），原因是（）A．携带的遗传信息相同 B．生活在一起相互影响C．它们都属于鱼类 D．自然选择的结果5．节肢动物鳃的进化如下图。下列叙述不正确的是（）A．鰓进化出的结构是不同的B．鰓的进化有利于适应生存环境C．鰓的进化与遗传、变异无关D．鰓的进化是自然选择的结果6．1947~1976年间，某公司向纽约的哈德逊河倾倒大量有毒物质多氯联苯，导致鱼类大量死亡。生活在多氯联苯高度沉积河底的大西洋小鳕鱼尤为遭殃。（1）小鳕鱼一次可产卵300万～400万粒，具有较强的＿＿＿能力。小鳕鱼原本寿命可达7年，1983年调查结果显示：97%的小鳕鱼只有1岁，能活到2岁的占3%。一般情况下，小鳕鱼发育3~4年，才开始性成熟，据此推测小鳕鱼的数量会＿＿＿。（2）几年后，调查发现，大西洋小鳕鱼不仅生存下来，而且年龄结构恢复到正常范围。研究者比较不同水域小鳕鱼体内AHR蛋白（一种蛋白质，特性如下表）含量，结果如图所示。该蛋白质的变异发生在河流被污染＿＿＿＿（选填“前”/“后”）。在污染水域，含有＿＿＿＿的小鳕鱼更易生存并繁殖，因此抗多氯联苯的特征越来越显著，这是＿＿＿＿的结果。蛋白类型特性结果正常AHR蛋白与多氯联苯结合导致死亡变异AHR蛋白不与多氯联苯结合避免死亡（3）多氯联苯进入水体，会沿＿＿＿在生物体内不断积累，对生物体造成一定危害。右图为哈德逊河中的捕食关系示意图，则＿＿（填字母）体内含有多氯联苯最多。（4）根据上述事实，判断以下做法不合理的是＿＿＿a.多氯联苯是