第二节 生物科学的学习过程
一、感悟标新理念
标学习目标
标重点
1．通过对进化理论不断完善的发展历程的了解建构科学研究的基本过程。
2．概述科学思维的基本过程。
标难点
通过对进化理论不断完善的发展历程的了解建构科学研究的基本过程。
教材脉络梳理
学习背景探索
生物进化论形成的历史背景
中世纪的西方，各种学术思想都受宗教束缚，哲学也偏离了古希腊的唯物主义传统，唯心主义占统治地位，表现在自然观上就是宗教的“创世说”。“ 创世说”把世界万物描绘成创世主上帝的特殊创造物。从创世论的基本思想延伸出两个教条，即自然界中生物对环境适应的“ 目的论”和“ 物种不变论”。恩格斯曾这样刻画目的论：“根据这种理论，猫被创造出是为了吃老鼠，老鼠被创造出是为了给猫吃，而整个自然界被创造出是为了证明造物主的智慧”（《自然辩证法》•导言）。与古代中国及古希腊哲人的世界万物从某种混沌状态中产生的“演变论”的自然观相反，创世说认为世界是一下子创造出的，而且一旦被创造出就永远不变了，这种思想从中世纪一直到18 世纪都占据着统治地位。
从15 世纪后期的艺复兴到!4 世纪是西方近代自然科学产生与发展的时期，自然科学各学科逐渐建立起，涌现出许多伟大的科学家。但这个时期的自然科学仍然没有摆脱宗教神学的束缚，自然科学家与神学家的差别只不过是以不同的方式解释和颂扬创世主（上帝）的智慧。那时的自然科学也是一种神学，即所谓的自然神学，正如迈尔所描写的：“自然科学既是科学又是神学，神学与科学分不开⋯⋯直到科学与神学离婚之前，实际上不存在真正客观的、不受约束的自然科学。”
自然科学的神学观一直到19世纪中期才逐渐被科学界抛弃。
———根据互联网资料整理
二、研习教材重难点
【温故•知新】
我们知道，大约400多万年前地球上还没有人类。人类的原始祖先———森林古猿，还在莽莽森林中风餐露宿，与兽共舞。几亿年前乃至几十亿年前，地球上的生物又是怎样的呢？最原始的生命又是怎样出现的呢？生物的进化问题很久以就吸引着人们去探求，也不断有各种各样的争论。随着科学技术的发展，人们对这个问题的认识也越越深入。
研习点#$ 科学家不断思考———进化理论的创立和完善
（一）拉马克和进化理论
（1）理论———用进废退学说
物种不是不变的，更不是上帝创造的；环境条的改变能引起生物的变异；环境的多样性是生物多样性的原因。
（2）两个法则：一个是用进废退；一个是获得性遗传。并认为这两者既是变异产生的
原因，又是适应形成的过程。
（3）意义：开辟了进化理论的先河，为科学进化论的发展铺平了道路。
（4）不足：典型的唯心主义观点，认为生物的本质本身的意志是推动其进化的动力；
后天获得的遗传可遗传；缺乏必要的实验证据。
【领悟•整合】
（1）拉马克的两条法则
①用进废退。不超过发育限度的任何动物，其所有使用的器官都得到加强、发展、增
大，加强的程度与使用的时间长短呈正比。反之某些不经常使用的器官就削弱、退化，以
至丧失机能，甚至完全消失。这就是所谓的“器官使用法则”或“用进废退法则”。
②获得性遗传。某种动物在环境长期影响下，甲器官频繁使用，而乙器官不使用，结
果使一部分器官发达，而另一部分器官退化，由此产生的变异如果是能生育的雌、雄双亲
所共有，则这个变异能够通过遗传而保存。这就是被后人称为“获得性遗传”的法则。
（二）达尔和进化理论
（1）理论———自然选择学说
过度繁殖：生物的繁殖能力很强，能产生大量后代（基础）。
生存斗争：大部分个体被淘汰（动力）。
遗传变异：生物个体既有亲本的遗传性状，又会出现变异（内因）。
适者生存：在生存斗争中，有利变异的个体适者生存，不利变异的不适者被淘汰（结果）。（2）意义：科学地解释了生物进化的原因以及生物的多样性和适应性。
（3）不足：对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不能做出科学的解释。
【领悟•整合】
（1）自然选择学说知识的拓展
①选择的对象。从表面看自然选择是对一个个生物个体的选择，而实际上自然选择是对个体包含的变异进行的选择。从现代分子遗传水平看，自然选择实质上是对变异所对应的基因的选择，从而改变种群不同基因的频率。
②选择的因素。对生物的变异起选择作用的不是生物自身，而是个体所处的自然环境。环境因素很多，有一种或几种起主导的选择作用。如用农药喷洒害虫，害虫大量死亡（无抗药性），少数害虫生存且繁殖后代（ 抗药性）。农药是这一变化中主导的选择因素，它把群体中早已存在的抗药性个体与不抗药个体区分开。如果不喷洒农药，害虫无论抗药与否都能生存。农药起到了选择作用，把抗药性选择保留下，并通过繁殖传给后代，使抗药性状在下一代某些个体中得以积累和加强。可见环境对生物变异的选择是定向的，朝着适应环境的方向进化。
③选择的手段。生存斗争是选择的手段。生物的过度繁殖与有限生活条之间的矛盾，必然引起并加剧生存斗争。通过生存斗争，使少数具有适应环境的有利变异的个体生存下，从而完成一次自然对生物的选择。生存下的少数生物个体充分利用现有的丰富的生活条，迅速生长、发育，并繁殖产生大量的后代，又引起新一轮的生存斗争，生物又面临着再一次的选择。所以说自然选择是通过生存斗争实现的。
④选择的结果。自然选择的结果是适者生存、不适者被大自然淘汰。生物产生不定向变异，由自然选择决定这些变异的生存或淘汰。自然选择只选择与环境相适应的变异类型，淘汰不适应环境的变异个体，即自然选择是定向的，自然选择决定着生物进化的方向。
（2）以长颈鹿的进化过程为例比较拉马克和达尔进化观点的区别。
①拉马克观点：长颈鹿的祖先由于生活在缺乏青草的环境里，不得不经常努力地伸长颈和前肢去吃树上高处的叶子，由于经常使用，颈和前肢逐渐地变得长了一些，而且这些获得的性状能够遗传给后代。这样，经过许多代，终于进化成为现在所看到的长颈鹿。
②达尔观点：
（三）木村资生和进化理论
（1）提出根据：根据分子生物学的研究，主要是根据核酸、蛋白质中的核苷酸及氨基
酸的置换速率，以及这些置换所造成的核酸及蛋白质分子的改变并不影响生物大分子的
功能等事实。
（2）理论———中性突变进化理论
生物进化的主导因素不是自然选择，而是中性突变的随机固定。每种生物信息大分
子都有一定的进化速率。
（3）意义：揭示了分子水平的进化规律
【领悟•整合】
（1）中性突变
中性突变是指这种突变对生物体的生存既没有好处，也没有害处，也就是说，对生物的生殖力和生活力，即适合度没有影响，因而自然选择对它们不起作用。
（2）遗传漂变是分子进化的基本动力
大的种群如果发生了隔离与迁移而形成小种群时，遗传漂变就可能发生。综合进化论认为遗传漂变对生物进化是有作用的，但是比起选择，它的作用要小得多。中性学说则认为，中性突变不引起生物表型的改变，对于生物的生殖力和生活力没有影响，因而自然选择对中性突变不可能起作用，真正起作用的是随机的遗传漂变。遗传漂变不只限于小种群，任何一个种群都能发生遗传漂变，遗传漂变是分子进化的基本动力。换言之，中性学说认为，突变大多在种群中随机地被固定或消失，而不是通过选择才被保留或淘汰的。
（3）分子进化速率
中性学说认为，分子进化速率取决于蛋白质或核酸等大分子中的氨基酸或核苷酸在一定时间内的替换率。生物大分子进化的特点之一是，每一种大分子在不同生物中的进化速度都是一样的。以血红蛋白的α链为例，鲤、马和人的α 链都是由141个氨基酸所构成，其中鲤和马有66个氨基酸不同，马和人有18个氨基酸不同。据此，中性学说指出，分子进化的速率与种群的大小、物种的生殖力和寿命都没有关系，也不受环境因素的影响，也就是说，分子进化是随机发生的，而不是选择的结果。
【发散•探讨】
问题一：为什么说日本学者木村资生的“中性学说”揭示了分子水平的进化规律，而且和达尔的进化理论是相互补充的？
解答：达尔创立“自然选择”进化理论，随着分子进化的研究的发展。一些科学家积极思考，认为生物进化是以生物大分子为基础的，只有从分子水平上研究生物的进化才能触及生物进化的本质。木村资生认为，分子水平上的进化是由选择中性或近中性突变基因的随机固定而实现的。而只有当分子进化导致形态和生理上发生差异后，自然选择才能发挥作用。这一进化理论揭示了分子水平的进化规律，和达尔的理论相互补充，更好地揭示了生物进化的本质。
问题二：1984 年在云南澄江发现了闻名于世的澄江动物化石群。澄江动物化石群向人们展示了各种各样的生物在寒武纪呈大爆发地出现，动物的进化要比今天快得多，动物新的构造模式或许能在“一夜间”产生。现在生活在地球上的各个动物门类当时几乎都已存在，只是处于非常原始的状态。此现象支持达尔的自然选择学说吗？
解答：达尔认为，物种是通过生存斗争，经逐代选择与积累而形成的，需要经过漫长的年代。澄江化石说明，许多新的物种的产生不是微小变异漫长的积累，而是呈大爆发地出现。因此不支持达尔的自然选择学说。
【教考动向•演练】!
1.第一位提出进化观点与神创论和物种不变论相抗衡的是
A.达尔 B.拉马克 C.孟德尔 D.沃森和克里克
2.下列哪项不属于达尔的进化观点
A.过度繁殖产生大量个体 B.生活条有限引起生存斗争
C.适者生存是自然选择的动力 D.可遗传的变异使个体之间产生变异
3.下列叙述中，符合达尔自然选择学说观点的是
A.北极狐因体色与周围环境相似而生存下
B.长颈鹿因经常伸长脖子吃高处的树叶，故脖子越越长
C.鸟类因不断将翅膀展开扑动，故翅膀变得发达且适于空中飞翔
D.鼹鼠因掘洞穴居，眼睛经常不使用，故视觉退化
4.“中性学说”是从 水平上研究生物的进化，该理论认为生物进化的主导因素是 ，和达尔的进化理论是 的关系。
研习点2 像科学家一样思考———科学思维
（一）观察：人们通过感觉器官感受周围事物的一种方法
（1）分类
a.定性观察：用字或术语而不是用数字进行描述，包括对颜色、形态、气味等变量
的客观性描述。
b.定量观察：通过对变量的计数或测量而得到的数值，通常需要使用一
些仪器。
(2)基本要求
a.学会带着问题进行观察。
b.直接观察与问题相关的对象。
c.既要观察局部，也要观察整体；
d.既要观察物体，也要观察环境。
e.观察要细致、准确。
f.尽可能将观察到的现象或事物描述（或绘制）出。
（3）基本方法
a.顺序观察：一般说，生物学中的观察要遵循由表及里、由上到下、从前到后、从整体到局部的原则。
b.对比观察：通过对比观察发现事物之间的区别和联系，从而达到同中求异、异中求同。
【领悟•整合】
（1）观察方法主要应用于以下几个方面：
a.在无法对生物体进行改变和控制的情况下，要获得这类生物所反映的真实现象必须用观察法，例如：野生动植物的考察、古生物研究、生物分类和生态学研究等。
b.在不允许对生物体加以干扰破坏或改变的情况下进行的研究，必须运用生物学观察法，如：病理学中动物、植物、人类病理现象的研究。
c.在某些以直接记录和描述生物现象为基本前提的生物学分支学科中，必须用观察法，例如：动植物形态学、昆虫和微生物分类学、仿生学等，均需对研究对象的形态、特征进行描述、记录，因而也离不开观察。
（2）观察与实验的联系与区别

（二）推理：从一事推出另一事的方法
（1）因果推断：就是要判断两个事之间是否存在因果关系。
（2）归纳：是指从个别事物的性质、特点和关系中概括出一类事物的性质、特点和关
系的推理形式。
（3）演绎法：从一般原理推导出特殊事例的过程
【领悟•整合】
（1）不能光凭两个事一起发生，就判断它们之间存在因果关系，应通过实验或者根
据以往的经验，判断因果关系是否存在。
（2）要做出正确的归纳，从总体中选出的样本就必须足够大而且具有代表性。
求同法：把研究对象的共同之处归纳起。
差异法：这种归纳推理方法与求同法正好相反，是找出研究对象的差异因素。
求同差异法：“求同法”和“差异法”的综合应用。
剩余法：剩余法也叫排除法，首先排除不相关的因素，剩余的就是问题的答案{ 。
（3）归纳与演绎法的关系
归纳侧重于对经验事实的概括，从经验升华为结论，从个别的、表面化的、缺乏普遍
性的经验中抽象出一般原理，把握个性中的共性。这是一种必然性推理；演绎则是对一
般性原理的应用，前提和结论之间存在必然联系，是一种必然性推理。这两种推理的思
维方向是相反的。人们的认识总是运用归纳和演绎两种思维方法，从个别事实引出一般
结论、概念，又从一般原理引出个别结论而使认识不断深化。
（三）分类：把某些特征相似的物体归类到一起的方法
对自然界多样的生物进行分类主要有三类方法：
第一类为形态学方法，即仅根据生物主要形态特征的异同对生物进行归类，它不考虑这些具有相似特征的生物是否具有共同的祖先或是否具有同性，单纯形态学的分类方法现今已经很少被认可。
第二类只强调生物之间遗传进化的关系，注重研究一类生物多久以前从另一类生物中分支出。
第三类为经典的进化分类法，是第一种方法和第二种方法的综合应用，它既考虑生物进化分支的时间，又注重生物形态特征的异同。这种以生物的进化为线索，比较生物最重要的形态特征和亲缘关系建立起的分类系统，目前已被人们广泛接受。
（四）建立模型：用显示事物的或者过程的表现手段，如画图、表等

模型舍去了原型的一些次要的细节、非本质的联系，以简化和理想化的形式去再现原型的各种复杂结构、功能和联系，是连接理论和应用的桥梁。
根据模型所代表和反映的方式可以分为三大类：
（1）物质模型方法 用实物代替原物进行研究的方法叫做物质模型方法。例如细胞
的结构模型、被子植物花的结构模型、蛋白质的结构模型、DNA 分子的双螺旋结构模型、
细胞膜的结构模型等。
（2）想象模型方法 用想象的抽象物代替原型进行研究的方法叫做想象模型方法。
这种方法是人们抽象出生物原型某些方面的本质属性而构思出的，使对象简化便于研究。例如，物质出入细胞的模型、细胞分裂过程模型、光合作用过程模型、呼吸作用过程模型、动物的个体发育过程模型等。
（3）数学模型方法 用符号、公式、图象等数学语言表现生物学现象、特征和状况的
方法称为生物学数学模型方法。如：本中的细胞分裂过程中#$% 含量，染色体数量的变化曲线，酶的活性受温度、酸碱度影响的曲线等数学模型，通过计算机的数据模拟，结合相应的生理过程，建立模型，以形成同学们对问题的解释、判断和预测。
（五）交流：与他人交换看法、分享信息的过程有效的交流需要许多技能，包括听说读写与建立模型能力。
（1）科学探究的交流

（2）反思是不断自我完善的过程。反思的态度如下：
a.倾听和尊重他人质疑；b.承认不同的观点；c.解释或帮助；d.吸纳中肯意见；f.修
正自己观点或结论。
【发散•探讨】
问题一：观察一朵花的基本结构时，观察的顺序应该是什么？
解答：首先观察花的外形；然后从外到内依次数清花萼、花瓣、雄蕊和雌蕊的数目，并
观察它们的形态；接着观察花药及花粉；最后观察子房及胚珠。
问题二：假设你是一个生物分类学家，对青蛙、壁虎、蜘蛛、虎、蟾蜍、蚯蚓、蜥蜴、蜜蜂、鸟、猫、鱼怎样进行分类？
解答：略
【教考动向•演练】
5．我们在学习生物科学的理论和知识的同时，更要学习如何像科学家那样进行 的过程。
6．有效的交流需要许多技能，包括 与 能力。
7． 判断蚯蚓是不是环节动物？这一问题的回答是这样的：所有的环节动物都有分节；所
有的蚯蚓身体也是分节的；所以，所有的蚯蚓都是环节动物。这样的结论是经过下列
科学思维哪一过程得出的
A．观察 B.建立模型 C.分类 D.推理
8.在生物探究学习中，下列不属于常用的观察仪器的是
A．放大镜 B.显微镜 C.天平 D.离心机
9.沃森和克里克制作的著名DNA双螺旋结构模型是属于
A.物理模型 B.概念模型 C.数学模型 D.实物模型
三、探究解题新思路
基础拓展型
题型-. 进化理论的理解和运用
例1. 下列对“用进废退”、“自然选择”、“中性学说”三种进化理论的描述中，错误的是
A.用进废退理论开辟了进化理论的先河
B.自然选择学说是达尔在很多事实的基础上思考得出的
C.中性学说是对自然学说的否定
D.对科学的热爱和兴趣是达尔等开展研究、思考的动力
［研析］用进废退理论由拉马克提出，开辟了进化理论的先河，为科学进化论的发展铺平了道路；“中性学说”揭示了分子水平的进化规律，和达尔的进化理论是相互补充的，而不是否定。
［答案］C
点评 很多所谓的“永恒”、“定律”并不是绝对不变的，要勇于探索，敢于创新。.
题型2. 科学思维的基本过程的应用
例2. 在你做把一草履虫分别放在肉汁和盐水中，了解其生活状况并总结得出相应结论的实验过程中，你应该如何进行你的工作？你认为最难的是哪一步？为什么？
［研析］ 生物科学研究中经常用到的推理方法主要有归纳推理和演绎推理。在研究过程中，通过观察获得大量具体的、形象直观的感性材料，对这些材料经过推理，抽象和概括出各种生命现象的本质属性和必然联系，再以概念、判断、推理的形式表达出或贮存起。生物学中的各种基本概念、规律、原理等都是概念、判断、推理的具体体现。这些就构成了生物学的知识体系。
［答案］按照科学思维的观察、推理、分类、建立模型及交流过程进行实验研究，总结得出相关结论。其中最难的一步应该是推理，要对观察到的实验现象进行多种可能的解释、判断，要求推理过程依据事实，科学合理，思路严密，考虑全面。
点评 生物科学研究离不开科学思维，其基本过程包括观察、推理、分类、建立模型、
交流等步骤。
【教考动向•应用】!
1.下列哪项不属于拉马克的进化观点
A.用进废退 B.获得性遗传
C.环境改变引起生物变异 D.自然选择决定进化方向
2.在下面的叙述中，不属于达尔对长颈鹿进化过程的理论解释的是
A.长颈鹿祖先的遗传物质发生改变
B.祖先产生的后代中存在着变异个体
C.在摄食的生存斗争中，颈和前肢较长的个体得到生存
D.微小有利的变异通过遗传而世代积累
3. 是对理论的支持；对此做出解释则是 过程。拉马克发现古代生物与现代生物既相似又相异所采用的方法是 ，并在此基础上得出 的科学结论。
综合创新型
题型1 创新应用
例1 微生物学家科赫很小的时候就发现他家乡牛群中有一种奇怪的病。这种病使牛的血液呈现煤炭一样的紫黑色，称为“炭疽病”。科赫发现，与病牛接触过的健康牛很容易患上炭疽病；走过埋葬病牛草地的健康牛也会感染炭疽病；将病牛的血液注射到健康牛身上也会使健康牛患上炭疽病。想一想，如果你是科赫，运用归纳法，能找出炭疽病发病的直接原因吗？
［研析］ 归纳是指从个别事物的性质、特点和关系中概括出一类事物的性质、特点
和关系的推理形式。
［答案］ 科赫推导的结论是病牛是导致炭疽病发生流行的直接原因。
点评 要做出正确的归纳，从总体中选出的样本就必须足够大而且具有代表性。
题型2 开放探究
例2 实验设计探究：设计一个实验方案证明果蝇的抗药性产生中DDT起了选择的作用，而不是诱发突变的作用。
材料用具：果蝇若干、不同浓度的DDT、相同培养瓶若干。
提示：果蝇抗药性可用其死亡率代表，抗药性强死亡率低，抗药性弱死亡率高；
方法步骤：
预测结果并且得出结论：
［研析］ 本实验设计的关键是步骤环环相扣，严谨科学，对照目的明确，一针见血，
同时对实验操作的随机性，果蝇的大量处理上也有较高的要求。
［答案］ 方法步骤：将若干果蝇随机平分成甲、乙两组，甲组果蝇混合培养，自由交配，繁殖10 代；乙组果蝇再随机分成若干对（每对雌雄各一只），分别装人若干个培养瓶中，使其各繁殖成一个家系，再把每个家系的许多果蝇随机平分成A、B 两部分，用一定浓度的DDT 分别处理各个家系的A部分，而B部分不处理（即不接触DDT），然后检查计算各家系A部分的死亡率，把死亡率高的家系淘汰掉，选取死亡率最低的A对应的B部分留下，再随机分成若干对，仍按上述方法进行培养和处理，唯一不同的是每代处理都逐渐增加DDT的浓度，如此一直到第10代。最后，比较甲组第10代果蝇和乙组第10代
选出的B部分果蝇在分别用相同浓度的DDT（如处理乙组第1代A部分的浓度）处理时两者抗药性（死亡率）的差异。
预测结果并得出结论：乙组第10代B部分果蝇的抗药性远远高于甲组第10代，说明果蝇的抗药性产生中DDT起了选择的作用，而不是诱发突变的作用，因为虽然实验过程中乙组各代各家系的B部分从未接触过DDT，但最后其抗药性却很强。
点评 实验设计题要理解实验原理、实验目的及要求，了解材料、用具、掌握实验方法、步骤，学会设计对照实验，会观察、分析和解释实验中产生的现象、数据，并得出合理
的实验结论。
【教考动向•应用】
4.用达尔的观点判断下列问题，其中不正确的是
A.长颈鹿经常努力伸长颈和前肢去吃树上高处的叶子，因此颈和前肢都变得很长
B. 北极熊生活在冰天雪地的环境里，它们的身体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. 在长期有毒农药的作用下，农田害虫产生了抗药性
5.剩余法也叫排除法，首先排除不相关的因素，剩余的就是问题的答案。下列哪一种生物的代谢类型在进化上有可能发生在能进行原始的光合作用的生物之前
A. 红色硫细菌 B. 硝化细菌 C. 酵母菌 D.蓝藻
四、开拓学习新视野
教材知识拓展
［科学思维］
生命科学的研究方法
今天，一个生物学工作者在他进行题研究时，往往要拿出相当的时间和精力去查
阅和学习相关的实验技术，摸索和发展适用的实验条和手段，建立可行的实验模型。
许多重大的生物学研究成果都是与新技术的发明联系在一起的，例如，DNA的双螺旋结
构是应用X 射线衍射分析物质结构的方法首先获知的；限制性内切酶方法的应用是基因
工程得以进行的基础；同位素标记、单克隆抗体、PCR、转基因及体细胞克隆等技术已成
为今天生物学实验的常规手段。就广泛意义的科学方法而言，生命科学研究方法大致可
以分为三大类型：第一是对生命现象、生物体的结构和生命过程等进行直接的观察与描
述；第二是在实验室（场）人为地对条进行控制，针对性的再现或阻断特定的生命过程，
以期了解生命活动的规律；第三是在观察、实验和科学假设的基础上，以等效或近似的人
工模型模拟生命过程，以求达到对生命现象的了解和预测。
考题在线搜索
考题1（2004年上海高考）分类是按照事物的性质划分类别的常用方法。表! 是对
下列食物的一种分类，请你再找出一种分类方法。完成表2。

考题2 （2003年全国高考）下列说法符合达尔自然选择学说的是
A．生存斗争仅指种内斗争 B.不遗传的变异在进化上是有意义的
C. 生存斗争是生物进化的动力 D.自然选择决定生物进化的方向
［研析］ 达尔自然选择学说的四个主要内容：过度繁殖，生存斗争，遗传和变异，
适者生存。遗传变异是内因，变异产生进化的原材料，遗传使有利变异能得到定向的积
累和加强，生存斗争是自然选择的动力，适者生存是自然选择的结果。
［答案］ CD
点评 该题考查达尔自然选择学说的主要内容。要求同学们在掌握达尔自然选择学说的主要内容的四个方面的基础之上，能够正确评价该学说的意义和不足。
【教考动向•应用】"
6.达尔自然选择学说未能解释的是
A.生物进化的原因 B.现存生物适应性的原因
C.生物多样性的原因 D.生物不定向变异的原因
7.下面是关于生命科学发展史和科学方法的问题。
（1）孟德尔在总结了前人失败原因的基础上，运用科学的研究方法，经八年观察研究，成功地总结出豌豆的性状遗传规律，从而成为遗传学的奠基人。请回答：
①孟德尔选用豌豆作为实验材料，是因为豌豆品种间的 ，而且是 和 植物，可以避免外花粉的干扰。研究性状遗传时，由简到繁，先从 对相对性状着手，然后再研究 相对性状，以减少干扰。在处理观察得到的数据时，应用 方法，得到前人未注意到的子代比例关系。他根据实验中得到的材料提出了假设，并对此作了验证实验，从而发现了遗传规律。
②孟德尔的遗传规律是 。
（2）2003年是DNA结构发现50周年。1953 年，青年学者沃森和克里克发现了DNA的结构并构建了模型，从而获得诺贝尔奖，他们的成就开创了分子生物学的时代。请回答：
①沃森和克里克发现的DNA结构特点为 。
②组成DNA分子的四种脱氧核苷酸的全称是 。
多彩生物漫步
生物进化学说的发展
从法国学者拉马克创立生物进化学说以，很多科学家对于生物进化学说的发展，
作出了重要贡献。这里列举以下材料：
拉马克（1744 - 1829）根据自己在动植物学方面的研究，首次提出了生物进化的理论，并创立了用进废退学说。其中心理论仍是环境变化是物种变化的原因。获得性状可以遗传。拉马克认为，动物的变异是由动物本身的意愿所决定的，而且变异是一直向前发展的。
达尔（1790 - 1882）在前人的基础上，根据自己对动植物特点和地质等方面的广泛
观察与研究，提出了以自然选择为核心的进化学说。
与达尔同时代的孟德尔（1822- 1884）通过豌豆杂交实验，发现了基因的分离定律
和自由组合定律。后摩尔根通过果蝇实脸，又发现了基因的连锁互换定律和伴性遗传
原理，并对基因突变的原因作了解释。再之后，杜布赞斯基等人，将生物进化的基本单位
从生物个体扩展到以种群为基本单位加以研究。另外，沃森和克里克提出了DNA分子双螺旋结构模型，为解释生物进化的原因开辟了新的途径。
【教考动向•应用】
8．请根据以上资料回答：
（1）达尔自然选择学说的核心内容是什么？
（2）上述科学家的研究成果或学说对于生物进化理论的创立、发展与完善具有何种意义，请给予科学（客观）评价。（答出要点即可）

本节答案与解析研读
本【评价指南】解答
1．科学思维的基本过程包括观察、推理、分类、建立模型、交流等环节。在向同学们说明
推理在建立科学理论中的作用所举的例子时，教师只需把握例子中的实质内容，只要能说明推理在建立科学理论中的重要作用即可，不必拘泥于某个事例。
2．在科学史上经常出现这样的情况：两个理论，其事实根据都是相似的，但立论却相去甚
远，甚至相反。错误的理论，并不在于它依托的事实弄错了，而在于对事实材料的加工、推理弄错了。诚如恩格斯所说：不正确的观念，如果抛开观察的错误不讲，归根到底都是对于正确事实的不正确的观念。
【教考动向•演练】
1．B 拉马克是第一位提出生物进化观点的学者。
2．C 达尔自然选择学说的主要内容有：过度繁殖，生存斗争，遗传和变异，适者生存。
3．A B、C、D项涉及拉马克的用进废退学说。
4．分子 中性突变的随机固定 相互补充
5. 科学思维 6. 听说读写 建立模型
7.D 推理是从一事推出另一事的方法。
8.D 天平属于观察的测量仪器。
9.A 物理模型和实物模型属于物质模型，概念模型属于想象模型。
【教考动向•应用】
1.D 拉马克的进化观点主要有：物种不是不变的，更不是上帝创造的；环境条的改变
能引起生物的变异；环境的多样性是生物多样性的原因；用进废退；获得性遗传。
2.A 长颈鹿的祖先由于遗传物质的改变出现性状差异，不属于达尔对长颈鹿进化过
程的解释，因为达尔发表《物种起》时，还没有遗传学的理论知识，因此自然选
择对遗传和变异如何作用等问题，其不可能做出本质的阐明。
3. 观察结果 推理 分类 物种不是不变
4.A A选项“长颈鹿经常努力伸长颈和前肢去吃树上高处的叶子，因此颈和前肢都变得
很长”是用进废退的观点，是拉马克进化理论的内容。
5.A 原始的光合作用之前的生物代谢类型为自养厌氧型。选项( 的红色硫细菌高中
教材没有提及，同学们感到生疏；而其他’ 个选项中的生物代谢类型则较为熟悉，
可用排除法解题。选项# 的硝化细菌为自养需氧型；选项& 的酵母菌为异养兼
性厌氧型；选项) 的蓝藻为自养需氧型。故可排除选项#、&、)。
6.D 达尔的自然选择学说主要包括过度繁殖、生存斗争、遗传变异、适者生存。该学
说能够科学地解释生物进化的原因，以及生物的多样性和适应性，对于人们正确地
认识生物界具有重要意义。但是，由于受到当时科学发展水平的限制，对于遗传和
变异的本质，达尔还不能做出科学的解释。他没有阐明自然选择的机理，没有阐
明自然选择如何对可遗传的变异起作用。
7.（1）相对性状易于区分 自花传粉 闭花受粉 1 2对以上 统计 基因的分离定律，基因的自由组合定律 （2）双螺旋结构 腺嘌呤脱氧核苷酸；鸟嘌呤脱氧核苷酸；胞嘧啶脱氧核苷酸；胸腺嘧啶脱氧核苷酸
8.（1）过度繁殖、生存斗争、遗传和变异、适者生存。
（2）①拉马克是生物进化学说的最初奠基人，他的学说打破了特创论的观点，但他提出
的“动物的变异是由动物本身的意愿所决定的”是错误的。②达尔的自然选择学说是生物进化理论发展的重要标志，他科学地解释了生物进化的原因以及生物的多样性和适应性，但达尔无法对遗传和变异的原因做本质的解释。③孟德尔，摩尔根的研究成果，揭示了遗传和变异的本质。④杜布赞斯基等人又使生物进化的研究，从个体水平发展到群体水平，丰富和发展了达尔的进化理论。⑤沃森和克里克提出的DNA模型又为人们从微观的分子水平研究生物进化奠定了基础。
本知识回顾
［网络图表］

［知识归纳］
线索一：生物学的知识结构是通过科学探究得出的，科学探究是生物学科发展的基石，以科学探究能力为核心。掌握科学实验的设计思路和方法，学会用恰当的实验方法验证简单的生物学事实，并能对实验结果进行分析和解释。
线索二：抓住一个核心的知识内容，然后围绕这个核心知识进行多方位多角度的联系，使之形成由点到面的知识结构。这个核心的内容可以是一个概念、一个原理、一个图解、一个实例。例如，光合作用的相关内容，可抓住本光合作用过程的图解构建。
线索三：以某一生理过程或现象为线，把相关的知识串联起，形成知识链，这也是形成知识结构的一种重要方法。比如，以植物的生长过程为主线，可联系：种子的结构———种子的萌发（种子萌发的条、种子萌发过程中水量的变化、有机物总量的变化、有机物种类的变化、营养成分的变化、能量的变化等）———植物的生长（吸水方式的变化、有机物和能量代谢、激素的调节）———种子的形成。
线索四：生物是一个活的有机整体，各个组成部分既互相联系，又各不相同，各种生命活动都有它们各自的规律。因此，同学们要对比它们的组成和活动规律，找出共同点和不同点，运用比较法，把本中相关的知识放在一起进行比较，有利于将知识系统化，并形成知识结构网络。
线索五：通过“读”反映生物、生物生理过程、生物科学实验过程的“ 图和图群”，将能
表现栩栩如生的生物、理解看不见摸不着的生理过程、感受生物科学探究的魅力。
节专题探究
科学研究的基本模式
科学家们就像侦探一样，把各种线索拼凑起弄清事情的龙去脉。他们收集线索的途径之一就是开展科学实验。
（1）提出问题：实验是从提出一个科学问题开始的。科学问题是指能够通过收集数据而回答的问题。
（2）构想假说：假说是对实验结果的预测，它是建立在观察和以往的知识经验上的。但与许多预测不同的是，假说必须能够被检验。
（3）实验设计：设计一个实验检验你的假说。在计划中应该写明详细的实验步骤，以及在实验中要进行哪些观察和测量。设计实验时涉及到两个很重要的步骤，就是控制变量和给出可操作定义。
（4）分析数据：实验结束时要对数据进行分析，看看是否存在什么规律或趋势。它们能不能支持你的假说？它们是否指出了你实验中存在的缺陷？是否需要收集更多的数据？
（5）得出结论：在下结论的时候，你要确定收集的数据是否支持原先的假说。通常需要重复好几次实验才能得出最后的结论。

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