生物进化的原因
一课三练·提能培优
知识点一 分析生物进化的原因
1.(2017·广州质检)18世纪的英国曼彻斯特地区山清水秀，这里的桦尺蛾大多是浅色的，少数是深色的。100年以后，工业污染把树皮熏成了黑褐色，深色的桦尺蛾成了常见类型，浅色的却成了少数。造成这种变化的原因是( )
A.黑烟将桦尺蛾熏成了深色
B.浅色桦尺蛾迁出，深色桦尺蛾迁入
C.浅色桦尺蛾变成了深色桦尺蛾
D.自然选择
【解析】选D。桦尺蛾在自然条件下产生变异类型，其后代有浅色桦尺蛾和深色桦尺蛾。18世纪的英国曼彻斯特地区山清水秀，浅色桦尺蛾的体色不易被敌害发现，适于生存；100年以后，工业污染使环境颜色变深，这时，深色桦尺蛾的体色与环境相似反而成了保护色，不易被敌害发现。因此造成这种变化的原因是自然选择。
【变式训练】
某地有一种灰色蝴蝶，数量很多，是当地的一大景观。但自从当地开采了一座煤矿后，人们发现浅灰色的蝴蝶几乎不见了，而更多的是深灰色的蝴蝶，可能的原因是( )
A.浅灰色蝴蝶变成了深灰色蝴蝶
B.深灰色蝴蝶更适应现在的环境
C.浅灰色蝴蝶被深灰色蝴蝶捕食
D.浅灰色蝴蝶被人采集光了
【解析】选B。煤矿开采前，浅灰色蝴蝶不易被天敌发现，适于生存；煤矿开采后，环境变黑，深灰色蝴蝶与周围环境色彩相似，不易被天敌发现，适于生存。
2.下列各项中不属于保护色的是( )
A.蝗虫的体色与绿叶颜色相同
B.生活在池塘中的青蛙背部是深绿色的
C.北极熊的毛是纯白色的
D.瓢虫的体表有色彩鲜艳的斑点
【解析】
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选D。A、B、C三项的体色使动物不容易被天敌发现，属于保护色；D项鲜艳的斑点容易被天敌发现，不属于保护色，而是警戒色。
【变式训练】
下列有关“模拟保护色的形成过程”的叙述中，不正确的是( )
A.所选用的彩纸或布模拟动物的生活环境
B.各色小纸片代表某种动物不同体色的变异类型
C.经过模拟五代选择后，就会发现与彩纸颜色一致或相近的小动物数量最多
D.“捕食者”模拟捕食时，仔细观察好了再选取
【解析】选D。本题考查“模拟保护色的形成过程”。实验中选用的彩纸或布代表动物的生活环境；彩纸或布上均匀撒开的各色小纸片代表了某种动物不同体色的变异类型；“捕食者”背对小纸片，回头迅速选取一张小纸片，代表捕食一次；经过模拟五代选择，会发现与环境色彩一致或相近的小动物数量最多，说明了保护色的形成是长期自然选择的结果。
知识点二 自然选择学说
3.提出自然选择学说的科学家是( )
A.海尔蒙特 B.林奈
C.米勒 D.达尔文
【解析】选D。本题考查对自然选择学说的认识。自然选择指生物在生存斗争中适应者生存、不适应者被淘汰的现象。最初由达尔文提出，其主要内容有四点：过度繁殖，生存斗争，遗传和变异，适应者生存，不适应者被淘汰。
【拓展归纳】
科学家
贡 献
达尔文
发表《物种起源》，提出了生物进化的自然选择学说
弗莱明
发现了青霉素
列文虎克
用自制的显微镜观察到不同形态的细菌、红细胞和精子等
巴斯德
①彻底否定了“自然发生”学说；②免疫学——预防接种；③证实发酵是由微生物引起的；④巴斯德消毒法
林奈
创造出统一的生物命名法——双名法
4.(2017·宜兴学业考)下列关于达尔文自然选择学说的理解错误的是( )
A.遗传变异和环境因素共同作用导致生物进化
B.自然选择是通过生存斗争实现的
C.具有有利变异的个体容易生存下来并繁衍后代
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D.生物变异是定向的，自然选择是不定向的
【解析】选D。本题考查达尔文的自然选择学说。生物的变异是不定向的，大多数变异对生物来说是不利变异，极少数变异是有利变异；自然选择是定向的，有利变异被选择，不利变异被淘汰。
5.解释生物进化的原因，目前人们普遍接受的是达尔文的自然选择学说。以下关键词能正确概述自然选择学说内容的一组是( )
①自然发生 ②物种不变 ③过度繁殖 ④环境污染
⑤生存斗争 ⑥遗传和变异 ⑦适应者生存，不适应者被淘汰
A.①②③⑦ B.④⑤⑥⑦
C.①③④⑤ D.③⑤⑥⑦
【解析】选D。达尔文的自然选择学说内容为：过度繁殖、生存斗争、遗传和变异、适应者生存，不适应者被淘汰。
6.用达尔文进化学说的观点来判断下列叙述，其中正确的是( )
A.枯叶蝶类似枯叶是枯叶影响的结果
B.北极熊为了适应冰天雪地的环境而产生白色体色的定向变异
C.不施农药前，害虫本身不存在抗药性
D.雷鸟的保护色是长期自然选择的结果
【解析】选D。枯叶蝶类似枯叶是自然选择的结果；变异是不定向的，环境对变异起选择作用，北极熊的体色是与环境一致的白色，是长期自然选择的结果；不施农药前，害虫也存在抗药性；保护色的形成是动物在适应环境过程中所表现的一个方面，是自然选择的结果。
7.古代长颈鹿有颈长的和颈短的，我们现在看到的长颈鹿都是颈长的，按照达尔文的观点解释是( )
A.新陈代谢的结果 B.过度生长的结果
C.人工选择的结果 D.自然选择的结果
【解析】选D。本题考查长颈鹿的形成过程。长颈鹿的祖先中有颈长的和颈短的，当食物缺乏时，颈长的个体能够吃到高处的树叶而生存下来，颈短的个体因得不到食物而饿死；颈长的个体通过繁殖将颈长这一有利变异传递给后代，并使之逐代积累、加强，这样经过长期的自然选择，最终形成了今天的长颈鹿。
【易错警示】长颈鹿的形成是环境中的食物对长颈鹿祖先群体中的不同变异类型进行了定向选择的结果，不要误认为是长颈鹿不断吃高处的树叶，使颈不断长长。
8.青霉素是一种抗菌素，几十年来，由于反复使用致使某些细菌对青霉素的抗药性越来越强。请回答下列问题。
(1)青霉素使用之前，细菌对青霉素的抗药性存在______，患者使用青霉素后，体内绝大多数细菌被杀死，
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这种现象是________，极少数抗药性强的细菌存活下来并繁殖后代，这种现象称为________。
(2)青霉素的使用对细菌起了________作用，这种作用是通过细菌与青霉素之间的________实现的。由于青霉素的反复使用，就会使抗药性这个性状逐代________而加强。从这个过程可以看出虽然________是不定向的，但________是定向的，使生物向________的方向进化。
(3)自然选择是把自然界中早已存在的________变异选择出来，并使之逐代积累、加强，最终形成生物新品种。
【解析】(1)达尔文把在生存斗争中，适应者生存、不适应者被淘汰的过程叫自然选择。遗传和变异是生物进化的基础，首先细菌对青霉素的抗药性存在着变异，有的抗药性强，有的抗药性弱。使用青霉素时，把抗药性弱的细菌杀死，这叫不适应者被淘汰；抗药性强的细菌存活下来，这叫适应者生存。
(2)细菌抗药性的增强是青霉素对细菌不断选择的结果，这种作用是通过青霉素与细菌之间的生存斗争实现的。活下来的抗药性强的细菌，繁殖的后代有的抗药性强，有的抗药性弱，在使用青霉素时，又把抗药性弱的细菌杀死，抗药性强的细菌存活下来。这样经过若干代的反复选择，最终活下来的细菌大多是抗药性强的细菌。因此由于青霉素的反复使用，就会使得抗药性状逐代积累而加强，从这个过程中可以看出，虽然生物的变异是不定向的，但自然选择在很大程度上是定向的，使生物向着适应环境的方向进化。
(3)自然选择是把自然界中早已存在的有利变异选择出来，并使之逐代积累、加强，最终形成生物新品种。
答案：(1)差异 不适应者被淘汰 适应者生存
(2)选择 生存斗争 积累 变异 自然选择 适应环境
(3)有利
1.甲磷硫曾是杀灭棉蚜虫的特效农药，但长期使用后药效减弱。对此正确的解释是( )
A.棉蚜虫的繁殖能力增强了
B.棉蚜虫经常接触甲磷硫而产生了抗药性
C.农药对棉蚜虫的抗药性进行了选择
D.这是人工选择的结果
【解析】选C。遗传和变异是生物进化的基础，首先棉蚜虫的抗药性存在着变异，有的抗药性强，有的抗药性弱。使用农药时，把抗药性弱的棉蚜虫杀死，抗药性强的棉蚜虫活下来。经过若干代的反复选择，最终活下来的棉蚜虫大多是抗药性强的棉蚜虫，这是农药对棉蚜虫的抗药性进行了选择的结果。
【变式训练】
某些养殖场为了预防各种感染，将抗生素加入饲料中，导致肉禽蛋类食品中含有微量抗生素。长期食用含有抗生素的食品，体内细菌耐药性不断增强。下列说法错误的是( )
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A.没有抗药性的细菌会被淘汰
B.具有抗药性的细菌大量繁殖
C.抗生素使细菌产生了抗药性变异
D.滥用抗生素会导致药效降低
【解析】选C。细菌中存在抗药性的变异，抗生素的大量使用对细菌起到了选择作用，细菌中抗药性个体被选择出来并大量繁殖，使耐药性不断增强。
2.(2017·中山质检)如图为鸡的进化图，下列说法错误的是( )
A.不同品种的鸡都具有共同的祖先
B.原鸡的所有变异都能遗传给后代
C.原鸡基因的变异是不定向的
D.鸡的进化是自然选择和人工选择的结果
【解析】选B。从图中可知，不同品种的鸡都具有共同的祖先——原鸡；变异包括可遗传的变异和不可遗传的变异，因此原鸡的可遗传的变异能遗传给后代，不可遗传的变异不能遗传给后代；生物产生的变异是不定向的，因此原鸡基因的变异是不定向的；鸡的进化是自然选择和人工选择的结果。
3.下列叙述不符合达尔文自然选择学说的是( )
A.生物一般都具有很强的繁殖能力
B.动物在生存斗争中，体型较大的个体一定获胜
C.在生存斗争中，适应环境的个体一定获胜
D.生物常常会为争夺食物和生活空间而发生生存斗争
【解析】选B。达尔文认为，地球上的各种生物普遍具有很强的繁殖能力，而生物赖以生存的食物和空间是有限的，这会导致生物在生活过程中为生存而斗争。在生存斗争中，具有有利变异的个体，容易获胜而生存下去，具有不利变异的个体，则容易失败而死亡。生物的变异是不定向的，产生的变异可能对生物的生存是有利的，也可能对生物的生存是不利的，不是环境的改变使生物产生适应性变异，而是环境的改变对生物产生的变异进行了选择。因此，“动物在生存斗争中，体型较大的个体一定获胜”不符合达尔文自然选择学说的观点。
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【易错警示】自然选择过程中，通过生物与生物之间或生物与环境之间激烈的生存斗争，保留了具有有利变异的个体，淘汰了具有不利变异的个体。不要误认为体型较大的个体一定能适应环境，一定能获胜，要看它能否适应生存的环境。
4.(2017·临沂质检)研究生物进化的科研人员通过长期的调查研究发现，桦树林中出现了一些云杉的幼苗，云杉长大后，其高度超过桦树，桦树因不耐阴而逐渐死亡，桦树林最终被云杉取代，这一变化过程表明( )
A.种内斗争有利于物种延续
B.适应者生存是通过生存斗争实现的
C.云杉的进化水平比桦树高
D.云杉的结构比桦树复杂
【解析】选B。云杉生长迅速，高度超过桦树，能接受更多光照生存下来，是适应者生存；桦树在云杉下面，接受的阳光很少，制造的有机物不能满足自身的需要而逐渐死亡，是不适应者被淘汰，这就是自然选择。自然选择是通过激烈的生存斗争实现的。
5.古代长颈鹿的颈不太长，现代长颈鹿的颈都很长，用达尔文的进化观点解释，产生这种现象的主要原因是颈长的个体( )
A.繁殖能力较强
B.攻击力弱
C.生存机会大
D.吃高处树叶使颈越伸越长
【解析】选C。在缺乏青草的环境中，颈长的个体能吃到高处树上的叶子而生存下来，颈短的个体则容易被淘汰。所以，颈长个体生存机会大是其容易生存的原因。
【变式训练】
在探究“模拟保护色的形成过程”中，取红、绿、蓝、黄四种颜色的小纸片各25张，放在一块黄布上，实验者先背对黄布，然后转身快速选取。经过若干次后，最后剩下的小纸片数量最多的应该是( )
A.红色的
B.绿色的
C.蓝色的
D.黄色的
【解析】选D。本实验中，黄色纸片的颜色与黄布一致，在模拟的捕食过程中，与背景颜色不一致的红色、绿色、蓝色等纸片首先被“捕食”，而与背景颜色一致的黄色的纸片不易被“捕食者”
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发现，这样，经过若干次后，剩下的小纸片的颜色绝大部分是黄色。该实验说明，动物保护色的形成是环境对生物进行的长期自然选择的结果。
6.达尔文发现在南美加拉帕戈斯群岛的不同岛屿上分别生活着不同种的地雀，它们的食物不同，喙形不同。但是它们都是由共同的祖先进化而来的。请用自然选择学说分析说明地雀的进化过程及其原因。
(1)在地雀的祖先中具有________变异，为其进化提供了___________________
______________________。
(2)在不同岛屿的特定条件下，地雀与环境之间存在的____________是不同岛屿上地雀进化的________。
(3)不同岛屿的特定环境的________作用，保留了有利变异的个体，并决定了地雀的进化________。
(4)有利变异通过________得到积累和加强，经过上述长期的进化过程，形成了具有显著差异的不同地雀。
【解析】本题考查自然选择过程。
(1)地雀的祖先中具有各种不定向的变异，为自然选择提供了可选择的原始材料。
(2)在不同岛屿的环境条件下，地雀与环境之间进行着激烈的生存斗争，推动着地雀向不同方向进化。
(3)在不同岛屿特定环境的选择下，保留了具有有利变异的个体，淘汰了具有不利变异的个体，从而决定了地雀的进化方向。
(4)有利变异通过遗传传递给后代，这样使得有利变异得到逐代积累而加强，经过长期的自然选择，形成了喙形不同的地雀。
答案：(1)不定向 选择的原始材料
(2)生存斗争 动力
(3)选择 方向
(4)遗传
【拓展归纳】达尔文自然选择的考查角度
(1)考查核心内容：自然选择学说内容。
(2)考查自然选择的理解：主要分析自然选择的理论，举例说明某一现象。
(3)考查实例解释：通过一个具体的实例，与自然选择的理论内容相结合，分析某一特征的形成过程。
7.生命的延续和发展依赖于生物的生殖和发育、遗传和变异以及进化，下面以自然选择学说的要点为主线，梳理一下它们之间的相互关系。
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(1)生物都具有很强的繁殖能力，能够产生大量的后代，而它们赖以生存的条件是有限的，任何生物要生存下去，就得进行________。在这一过程中，必然有一部分生物个体被淘汰。
(2)那么，哪些个体会被淘汰呢？生物的变异是普遍存在的，但只有那些具有有利变异的个体才容易生存下来，并将这些变异遗传给下一代，而具有不利变异的个体则容易被淘汰掉。这里所谓的“有利变异”是指________的变异。在如下图所示的模拟长颈鹿取食树叶的情景中，最后生存下来的长颈鹿应是标号1、2、3、4中的哪一个？________。
(3)在生物进化中，能够遗传给下一代的有利变异必定是由________改变引起的，这种变异通过生殖和发育过程在子代中表现出来。在有性生殖过程中，________是这种物质在亲子代间传递的“桥梁”。
(4)综上所述，生物通过________使得生命在生物圈中世代相续，生生不息，而生物的________又使得生命不断发展。生物的________是生物进化的基础，是通过生殖和发育实现的。
【解析】本题考查自然选择的内容和过程。
(1)自然选择学说认为，大多数生物都有过度繁殖的能力，但是生物赖以生存的食物和空间是有限的，生物为获取足够的食物和空间而进行生存斗争。
(2)在生存斗争的过程中，具有有利变异的个体会生存下来，有利变异是指适应环境的变异。图中长颈鹿3最高，能够获取高处的树叶，容易在生存斗争中生存下来。
(3)有的变异只是环境改变引起的，不能遗传给后代，有的变异是遗传物质改变引起的，能够遗传给后代；性状是由基因控制的，其遗传其实是基因的遗传，基因位于染色体上，染色体是通过生殖细胞传递给后代的。
(4)遗传是指亲代与子代之间存在相似性的现象，因为遗传，生物得以世代相续，生生不息；变异是指亲代与子代之间以及子代不同个体之间存在差异的现象，变异使得生物界丰富多彩；变异为生物进化提供原始材料。自然选择以过度繁殖为前提，以生存斗争为手段，达到适应者生存与不适应者被淘汰的结果。生物的遗传和变异是生物进化的基础。
答案：(1)生存斗争 (2)适应环境 3
(3)遗传物质 生殖细胞(精子和卵细胞)
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(4)遗传 变异 遗传和变异
1.(2017·苏州学业考)张燕同学发现合欢树的叶子在白天舒展而又平坦，但一到夜幕降临，那无数小叶片就成双成对地折合关闭，好像被手碰过的含羞草一样。下列有关合欢树这一特性的叙述错误的是( )
A.是长期自然选择的结果
B.可能是受温度变化刺激引起的反应
C.叶子闭合可能有利于减少水分的散失
D.是这种植物为适应环境主动变异的结果
【解析】选D。合欢树的叶子白天舒展开，有利于进行光合作用；夜晚小叶片合拢，有利于减少水分散失，可能是受温度变化刺激引起的反应，这是长期自然选择的结果。生物普遍存在变异，有的变异有利于生物自身的生存。通过生存斗争，适应者生存、不适应者被淘汰，这就是自然选择。所以，选项D错误。
2.(2017·内江学业考)下列各项中，与自然选择无关的是( )
A.鲫鱼的背部是深灰色、腹部是乳白色
B.螳螂的体色与周围环境色彩十分相似
C.一窝小猫的体色有黑色、白色和黄色
D.草原上野兔的保护色和鹰锐利的目光
【解析】选C。本题考查达尔文的自然选择学说。鲫鱼的背部是深灰色、腹部是乳白色，是一种保护色，不易被上面和下面的敌害发现；螳螂的体色与周围环境色彩十分相似，有利于保护自己，也是一种保护色，它们的保护色都是经过长期自然选择形成的。草原上野兔的保护色和鹰锐利的目光，也是长期自然选择的结果。一窝小猫的体色有黑色、白色和黄色，反映了猫体色的变异，与自然选择无关。
3.(2017·邵阳学业考)生物进化的内在因素是( )
A.生存斗争 B.人工选择
C.自然选择 D.遗传变异
【解析】选D。本题考查生物的进化。生存斗争是生物进化的动力；生物进化的内因是遗传变异；人工选择是依据人的喜好或需要进行选择的过程；自然选择是生物通过生存斗争，适应者生存，不适应者被淘汰的过程。
4.(2017·淄博学业考)研究发现，多数新型农药应用10年后就逐渐失效，因为在这段时间内害虫已能进化出很强的抗药性。根据达尔文的进化理论，下列说法正确的是( )
A.害虫在繁殖过程中会产生变异，这些变异经逐代积累和加强便产生了抗药性
B.害虫在争夺食物和空间时进行生存斗争，强壮的个体生存下来，产生了抗药性
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C.农药通过逐代选择具有抗药性变异的个体，使其逐渐增多，产生了抗药性
D.部分害虫可以对农药进行选择性逃避，通过学习行为，产生了抗药性
【解析】选C。害虫的抗药性存在着变异，抗药性强的害虫生存下来，繁殖的后代有的抗药性强，有的抗药性弱，在使用农药时，又把抗药性弱的害虫杀死，抗药性强的害虫存活下来。这样经过若干代的反复选择，最终存活下来的害虫大多是抗药性强的害虫，因此农药或自然环境的其他变化选择了这种有利的变异。
5.(2017·潍坊学业考)某种蛾易被蝙蝠捕食，但此种蛾的一部分会运用复杂的飞行模式，逃避蝙蝠的捕食。若干年后，变化后的蛾与祖先蛾不能自然交配。下列有关分析错误的是( )
A.祖先蛾和变化后的蛾的差异是自然选择的结果
B.变化后的蛾与祖先蛾已是两个物种
C.蛾复杂飞行模式的形成是定向变异的结果
D.蛾与蝙蝠在进化过程中相互影响
【解析】选C。本题考查自然选择。变异是不定向的，自然选择是定向的，所以蛾复杂飞行模式的形成是定向选择的结果。
6.(2017·滨州学业考)有人把原产丹麦和德国的三叶草移到瑞典的南部栽培，那里气候比较寒冷。最初三叶草茎叶的单位面积产量很低，但经过若干年后，产量显著增高。人们对这一事实做出以下几点解释，其中错误的是 ( )
A.不耐寒的个体被自然淘汰
B.耐寒的个体得以生存繁衍
C.这是自然选择的结果
D.三叶草在生活过程中逐渐适应了新环境
【解析】选D。本题考查生物进化的主要原因。三叶草的后代会产生许多变异，有的适应寒冷的环境，有的不适应寒冷的环境，不适应寒冷环境的三叶草死亡，耐寒的三叶草得以生存，并大量繁殖，使得产量显著增高。
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