統(tǒng)編版（部編版） 選擇性必修下冊第4單元 進階3　單元主題群文閱讀（含答案）

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第四單元求真求實·科學與文化論著研習

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淺仰芹科學探索求真求實，文明進步益國益民

閱讀導引

科學探索是求真求實的事業(yè)，推動著人類文明的進步。在漫長的歷史進程中，人類對自然的認識不斷拓展，東西方都形成了自己的科學傳統(tǒng)，科學精神逐漸成為不同文化的共識。讓我們熱愛科學，走進科學的殿堂；崇尚科學，探索科學的奧秘。

自然科學論著能夠幫助讀者揭開自然的奧秘，帶我們走進一片神秘的天地：那里有人類祖先的足跡，有浩瀚的宇宙和閃爍的星空，有科學的理性，有哲學的睿智。了解自然，思索未來，向著那些未知的領域，邁開探索的腳步……

篇目

關(guān)于進化論的講演

[英]赫胥黎

有這樣一個有趣的兒童故事，名叫“杰克和豆稈"。這是一個關(guān)于一棵豆子的傳說，它一個勁兒地長，聳入云霄直達天堂，它的葉子伸展成一個巨大的華蓋。故事的主人公，順著豆稈爬了上去，發(fā)現(xiàn)寬闊茂密的葉子支撐著另一個世界，它是由同下界一樣的成分組成的，然而卻是那樣新奇。主人公在那里的奇遇，我不去多談，我現(xiàn)在的探索與這個勇敢的探險者的探索有某些相似之處。我請求你們與我一起，借一粒豆子之助，嘗試著去進入一個對許多人來說可能感到奇特的世界。正如你們所知，那個世界是一個簡單的、看起來無生氣的東西?？墒侨绻羞m當?shù)姆N植條件，最重要的一條是有足夠暖和的溫度，它就會非常顯著地表現(xiàn)出一種十分驚人的活力。從土中露出地面的一棵小青苗，很快地茁壯長大，同時經(jīng)過一系列的變化，這些變化并不會像我們在故事里所遇到的那樣使我們那么感到驚奇，只是因為我們每日每時都可以看到這些變化。

這一植物以覺察不出的步驟逐漸長大，成為由根、莖、葉、花和果實組成的一種既大且多樣化的結(jié)構(gòu)，每一部分從里到外都是按照一個極端復雜而又異常精確細致的模型鑄造出來的。在每個復雜的結(jié)構(gòu)中，就像在它們最微小的組成部分中一樣，都具有一種內(nèi)在的能量，協(xié)同在所有其他部分中的這種能量，不停地工作著來維持其整體的生命并有效地實現(xiàn)其在自然界體系中所應起的作用。經(jīng)過如此巧奪天工建立起來的大廈一旦全部完成，它就開始倒塌。這種植物逐漸凋謝。只剩下一些表面上看去毫無生氣的、或多或少的簡單物體，恰如它由之生長出來的那個豆子一樣，而且也像豆子那樣富有產(chǎn)生相似的循環(huán)表現(xiàn)的潛在能力。

不必用有詩意的或科學的想象來尋求與這種向前進展、又好像是回復到起點的過程的類比。這就像向上投擲出去的一塊石頭的上升和下降，或者像是一支沿著軌道飛行的箭的進程。或者我們也可以說，生活起初走的是向上的道路，而后走的是向下的道路；或者可能更恰當?shù)氖牵瑢⑴哐繑U展成為成長的植物比作打開一把折扇，或者比作向前滾滾流動和不斷展寬的河流，而由此達到“發(fā)展”或“進化"的概念。在這里和在別的地方一樣，名詞只是“噪聲”和“煙霧”，重要的是對名詞所表示的事實要有一個明確而恰當?shù)母拍睢Ｓ纱苏f來，當前的這一事實是永遠重復的過程。在這一過程中，有生命并在成長中的植物，從種子的比較簡單和潛伏的狀態(tài)過渡到完全顯現(xiàn)為高度分化的類型，然后又回復到簡單和潛伏狀態(tài)。

對這一過程的性質(zhì)深刻理解的價值在于：它適用于豆子，也適用于一般有生命的東西。在動物界，也和在植物界中一樣，從非常低級的類型到最高級的類型，生命過程表現(xiàn)出同樣的循環(huán)進化。不僅如此，我們只要看一看世界的其他方面，循環(huán)進化從各個方面都表現(xiàn)出來。諸如表現(xiàn)在水之流入大海復歸于水源；天體中的月盈月虧、位置的來回轉(zhuǎn)移；人生年歲的無情增加；王朝和國家的相繼崛起、興盛和沒落——這是文明史上最突出的主題。

正如沒有人在涉過急流時能在同一水里落腳兩次，因此，也沒有人能確切斷定這個能感覺到的世界里的任何事物的現(xiàn)狀。我們對事物的本質(zhì)認識得越多，也就越了解到我們所謂的靜止只不過是沒有被覺察到的活動；表面的平靜乃是無聲而劇烈的戰(zhàn)斗。在每一局部，每一時刻，宇宙狀態(tài)只是各種敵對勢力的一種暫時協(xié)調(diào)的表現(xiàn)，是斗爭的一幕，所有的戰(zhàn)士都依次在斗爭中陣亡。對世界的每個局部來說是這樣，對整體來說也是這樣。自然知識越來越導致這樣的結(jié)論：“天上的列星和地上的萬物”都是宇宙物質(zhì)的部分過渡形式，在沿著進化道路前進，從星云的潛力，通過太陽、行星、衛(wèi)星的無限成長，通過事物的千變?nèi)f化，通過生命和思維上的無限的差異，也許，還通過我們沒有想到，或不能想到的各種存在形式，而回復到它們由之產(chǎn)生的不確定的潛在狀態(tài)。這樣，宇宙的最明顯的屬性，就是它的不穩(wěn)定性。它所表現(xiàn)的面貌與其說是永恒的實體，不如說是變化的過程，在這過程中除了能量的流動和滲透于宇宙的合理秩序之外，沒有什么東西是持續(xù)不變的。

(略有改動)

篇目

生命的搖籃

我們?nèi)祟愖孀孑呡呍陉懙厣仙睿偸前殃懙乜醋髯约旱墓枢l(xiāng)。但是不要忘記，我們很遠的祖先卻生活在海洋。

大約在32億年以前，最原始的生命在海洋里誕生。根據(jù)化石所見，這些原始的生命和今天的細菌相似。它們以海洋里自然形成的一些有機物為生，所以是一些“異養(yǎng)生物"。大約一億年以后，才出現(xiàn)像藍藻一樣的原始生命。這些原始的藍藻含有光合色素，能進行光合作用。也就是說，它們在地球歷史上第一次能以取之不盡、用之不竭的太陽光作為能源，以水、碳酸鹽(或二氧化碳)、硝酸鹽、磷酸鹽等無機物作為原料，合成富含能量的有機物——糖、淀粉、蛋白質(zhì)、脂肪等。因此，這是一批自食其力的“自養(yǎng)生物”。

原始生命的誕生，像一聲春雷，打破了地球的死寂，開辟了地球歷史的新紀元。這些原始生命在和大自然的搏斗中生存、發(fā)展，經(jīng)過億萬年的進化逐步形成了原生動物、海綿動物、環(huán)節(jié)動物、軟體動物、節(jié)肢動物、棘皮動物，以至出現(xiàn)了像魚類這樣比較高等的海洋脊椎動物。原始生命向另一個方向發(fā)展，又形成了許多海洋藻類。

生命在海洋里誕生絕不是偶然的，海洋物理和化學性質(zhì)，使它成為孕育原始生命的搖籃。

我們知道，水是生物的重要組成部分，許多動物組織的含水量在80%以上，而水母一類海洋動物的含水量高達95%。水是新陳代謝的重要媒介，沒有水，體內(nèi)的一系列生理和生物化學反應就無法進行，生命也就停止。因此，在短時期內(nèi)，動物缺水要比缺食物更加危險。水對于今天的生命是這樣重要，它對脆弱的原始生命，更是舉足輕重了。生命在海洋里誕生，就不會有缺水之憂。

水是一種良好的溶劑。海水中含有生命所必需的許多無機鹽，如氯化鈉、氯化鉀、碳酸鹽、硝酸鹽、磷酸鹽，還有溶解氧。原始生命可以毫不費力地從水中吸取它所需要的元素。水具有很高的熱容量，加之水體浩大，任憑夏季烈日暴曬，冬季寒風掃蕩，海水的溫度變化卻比較小。因此，巨大的海洋就像是天然的溫箱，是孕育原始生命的溫床。

陽光雖然為生命所必需，但是陽光中的紫外線卻有扼殺原始生命的危險。水能有效地吸收紫外線，因而又為原始生命提供了天然的屏障。

這一切都是原始生命得以產(chǎn)生和發(fā)展的必要條件。

原始海洋的海水是淡的。在歷史過程中，由于雨水沖刷，陸地上的無機鹽被洗入江河，成年累月地傾注入海，再加上海水不斷蒸發(fā)，使海水的含鹽量不斷增加。在生命起源的那個時期，海水還可能是比較淡的。到了無脊椎動物大量出現(xiàn)的那個時期，即距今五六億年以前，海水可能是半咸的。今天絕大部分動物的體液，包括我們?nèi)梭w的血液在內(nèi)，都是半咸的，這是當時海水狀況的重要見證。

正像溫室里的花朵經(jīng)不起風吹雨打一樣，優(yōu)越的海洋環(huán)境也限制了生物向高級的方向發(fā)展。高等動物和高等植物是在陸地上誕生的。爬行類、鳥類、哺乳類動物是原始的海洋魚類移居陸地以后才慢慢進化起來的。而陸地植物則是由海洋藻類進化而來。這種移居陸地的過程，很可能是被迫的。由于地殼的變動和氣候的變遷，一部分海洋變成了陸地，迫使一些水生的植物去適應新的環(huán)境?？諝獾谋戎睾苄?，不能像海水那樣浮起動植物的身體，于是陸地植物逐漸分化為根、莖、葉。根鉆進土壤吸收養(yǎng)料和水分，葉在空中吸收陽光進行光合作用，莖起著連接和支持植物體的作用。陸地動物逐步進化出四肢，以適應在陸地上的奔跑。由于陸地氣候干燥，氣溫變化較大，于是陸地動物又進化出致密的皮膚和保溫的毛發(fā)。總之，陸地的艱苦環(huán)境鍛煉了生物，使它們的身體結(jié)構(gòu)變得更加精細，更加復雜，更加完善。

今天的海洋，除了魚類外，也有一些高等動物在那里生活著，如海龜、海蛇等爬行類，鯨、海豹等哺乳動物。海洋植物除了低等的藻類，也有少數(shù)高等植物。這些高等動植物是從陸地返回海洋的。

篇目

黑洞的“歌聲"

高軍

黑洞一直被認為是星體命運的終點。當星體耗完最后一絲能量的時候，要么被撕裂，然后被別的星球“吞食”；要么濃縮成一個可怕的黑點，“吞食"經(jīng)過它的一切物質(zhì)和能量。

黑洞是一種體積極小、質(zhì)量極大的天體，具有強大的引力。黑洞是看不見的，因為它的引力大得不讓光發(fā)射出去，還可以讓經(jīng)過的光消失在它的黑洞里。從前，科學家只能通過測量黑點周圍的環(huán)境來確認黑洞，直接測量黑洞被認為是不可能的。然而，最近科學家卻測到了黑洞的聲音。黑洞是個天生的低音“歌手”，聲音低得讓人無法用耳朵去欣賞，只能用專用的儀器才能“聽到"。

日前，英國劍橋天文學研究所法比安教授的小組，利用美國宇航局的“錢德拉”X射線太空望遠鏡，探測到英仙座星系團中央一個超大質(zhì)量的黑洞發(fā)出的聲波。這個星系團距地球約2.5億光年。這個黑洞發(fā)出聲波的頻率，只有人耳能聽到的最低聲音的千萬億分之一，是迄今在宇宙中探測到的最低沉的聲音。

法比安表示，他們對特大黑洞能發(fā)出聲波并不感到意外。雖然黑洞會吞食物質(zhì)和能量，但它們也不是一毛不拔，以前也探測到它們發(fā)出的低頻率電磁波。為什么黑洞會發(fā)聲呢？這是因為黑洞不停地吸收靠近它的物質(zhì)，黑洞在吸進物質(zhì)的同時，也會從中心向外產(chǎn)生高速物質(zhì)流。天文學家們說，正是這些高速物質(zhì)流導致黑洞發(fā)出聲波。

這個新發(fā)現(xiàn)，為破解困擾天文學界多年的一個謎團提供了線索?？茖W家曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)，不少星團周圍都包裹著大量的熾熱氣體。他們猜測，這些氣體應該隨著時間的推移，漸漸冷卻下來；溫度下降后的氣體，應該在星團中央附近形成低壓，吸引周邊的氣體進入星團中央?yún)^(qū)。在這一過程中，應該可以形成數(shù)十億個星體。然而，事實上并非如此。英仙座星系團中心包含的高溫氣體，在近百億年中，溫度一直很高而不冷卻，這種現(xiàn)象著實讓天文學家們不得其解。法比安解釋說，星系團中的高溫氣體，可能吸收了聲波中的能量，從而使高溫得以維持。這一過程涉及的能量之大，令人震驚——相當于1億個星體同時爆炸產(chǎn)生的能量。他們說，如果這一推測屬實，將意味著：英仙座星系團中央的這個黑洞所發(fā)出的“歌聲”，可能在長達2.5億年中都沒有發(fā)生過變化。

(略有改動)

中國空間站天和核心

艙發(fā)射任務成功

2021年4月29日11時23分，中國空間站天和核心艙發(fā)射升空，準確進入預定軌道，任務取得成功。中國空間站是中國獨立自主建造運營的載人空間站，由天和核心艙、問天實驗艙、夢天實驗艙三個艙段構(gòu)成。天和核心艙是空間站的管理和控制中心，是發(fā)射入軌的第一個空間站艙段。根據(jù)任務安排，空間站計劃于2022年完成在軌建造，具備長期開展近地空間有人參與科學實驗、技術(shù)試驗和綜合開發(fā)利用太空資源能力，轉(zhuǎn)入應用與發(fā)展階段。建造空間站、建成國家太空實驗室，是實現(xiàn)我國載人航天工程“三步走”戰(zhàn)略的重要目標，是建設科技強國、航天強國的重要引領性工程。天和核心艙發(fā)射成功，標志著我國空間站建造進入全面實施階段，為后續(xù)任務展開奠定了堅實基礎。

地球科學家詳解

“祝融"著陸科學

2021年5月15日7時18分，天問一號探測器成功著陸于火星烏托邦平原南部預選著陸區(qū)，我國首次火星探測任務著陸火星取得成功。

據(jù)國家航天局公布的消息，15日凌晨1時許，天問一號探測器在停泊軌道實施降軌，機動至火星進入軌道。4時許，著陸巡視器與環(huán)繞器分離，歷經(jīng)約3小時飛行后，進入火星大氣，經(jīng)過約9分鐘的減速、懸停避障和緩沖，成功軟著陸于預選著陸區(qū)。天問一號探測器相關(guān)數(shù)據(jù)經(jīng)地面應用系統(tǒng)處理、分發(fā)后，能夠盡快“抵達”科學家，開展研究，揭開更多火星之謎。天問一號探測器著陸火星，邁出了我國星際探測征程的重要一步，實現(xiàn)了從地月系到行星際的跨越。

C919大飛機

C919客機，學名是“中短程雙發(fā)窄體民用運輸機"(而C929是遠程寬體客機)，在中國飛機史上自然是大飛機，但在當代世界客機界屬中型(而大型客機是遠程寬體)。它是中國首款按照最新國際適航標準，與美國、法國等國企業(yè)合作研制組裝的干線民用飛機，于2008年開始研制。C是China的首字母，也是商飛英文縮寫COMAC的首字母，“9×9”寓意天長地久(波音用“7×7”，中國高鐵開通日子則一般選擇16號或26號)，“1”是代型，標準載客量為180座。C919客機是建設創(chuàng)新型國家的標志性工程，機體具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)，當然大量部件是利用全球生產(chǎn)分工合作(減少成本)?；拘突旌霞壊季?55座，全經(jīng)濟艙布局169座、高密度布局175座，標準航程4075公里，最大航程5555公里。

量子衛(wèi)星

量子衛(wèi)星就是以量子信號作為衛(wèi)星與地面之間數(shù)據(jù)傳輸媒介的衛(wèi)星。其過程是量子信號從地面上發(fā)射并穿透大氣層，衛(wèi)星接收到量子信號并按需要將其轉(zhuǎn)發(fā)到另一特定衛(wèi)星，量子信號從該特定衛(wèi)星上再次穿透大氣層到達地球某個角落的指定接收地點。

世界規(guī)模最大抽水

蓄能電站投產(chǎn)發(fā)電

2021年12月30日，河北豐寧抽水蓄能電站(以下簡稱“豐寧電站")正式投產(chǎn)發(fā)電，標志著其成為世界范圍內(nèi)規(guī)模最大的抽水蓄能電站。同時，作為北京冬奧的重要電力供應地之一，豐寧電站的投產(chǎn)發(fā)電將為北京冬奧場館實現(xiàn)100%綠色電力供應提供堅強保障。

在裝機容量與儲能能力這兩項抽蓄電站的核心指標上，豐寧電站均位列世界第一，共安裝了12臺30萬千瓦單級可逆式水泵水輪發(fā)電電動機組，總裝機360萬千瓦。12臺機組滿發(fā)利用小時數(shù)可達到10.8小時，為世界抽蓄電站之最，并且其一次蓄滿可儲存新能源電量近4000萬度，全年可消納新能源87億度，堪稱是世界最大的“超級充電寶”。不僅如此，豐寧電站也是世界范圍內(nèi)首次實現(xiàn)抽蓄電站接入柔性直流電網(wǎng)，開創(chuàng)了抽蓄電站發(fā)展史上的“先河”，為破解新能源大規(guī)模開發(fā)利用難題提供了寶貴的“中國方案”。

1．科學尊重事實，服從真理，而不會屈服于任何壓力。

——童第周

2．科學研究的進展及其日益擴充的領域?qū)酒鹞覀兊南Ｍ?/p>

——諾貝爾

3．科學需要人的全部生命。

——巴甫洛夫

4．科學雖沒有國界，但是學者卻有他自己的國家。

——巴斯德

5．科學是老老實實的學問，不可能靠運氣來創(chuàng)造發(fā)明，對一個問題的本質(zhì)不了解，就是碰上機會也是枉然。入寶山而空手回，原因在此。

——華羅庚

6．科學始終是不公道的。如果它不提出十個問題，也就永遠不能解決一個問題。

——蕭伯納

7．科學家的成果是全人類的財產(chǎn)，而科學是最無私的領域。

——高爾基

8．科學家不創(chuàng)造任何東西，而是揭示自然界中現(xiàn)成的隱藏著的真實，藝術(shù)家創(chuàng)造真實的類似物。

——岡察洛夫

9．科學既是人類智慧的最高成果，又是最有希望的物質(zhì)福利的源泉。

——貝爾納

10．科學技術(shù)是生產(chǎn)力，而且是第一生產(chǎn)力。

——鄧小平

1．《關(guān)于進化論的講演》中作者為什么要在文章的開頭引用“杰克和豆稈"的故事？

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[答案]因為“豆稈”的成長過程及其特點性質(zhì)與人的進化過程、人類的文明史發(fā)展過程十分相似，都表現(xiàn)出同樣的循環(huán)進化的特點；而且，以一個兒童故事開頭也使這篇科學講演更生動，更能吸引聽眾，所以作者以兒童故事為開頭。

2．《生命的搖籃》中，如何理解“優(yōu)越的海洋環(huán)境也限制了生物向高級的方向發(fā)展"一句的含意？

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[答案]①海洋里條件好，原始海洋生物無須復雜的生理結(jié)構(gòu)，就可以生存、繁衍。②海洋環(huán)境不如陸地環(huán)境復雜，因而缺少進化、生成高級生物的外部條件。③原始海洋生物的身體結(jié)構(gòu)比后來的陸地生物粗糙、簡單，也不完善。

3．應如何理解《黑洞的“歌聲”》中“黑洞是個天生的低音‘歌手’"？

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[答案]最近科學家測到了黑洞的聲音，聲音低得讓人無法用耳朵去欣賞，只能用專用的儀器才能“聽到”。

4．以上文章都體現(xiàn)出了求真求實的科學精神，結(jié)合文本內(nèi)容，請簡要分析。

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[答案]①《關(guān)于進化論的講演》中“這樣，宇宙的最明顯的屬性，就是它的不穩(wěn)定性。它所表現(xiàn)的面貌與其說是永恒的實體，不如說是變化的過程，在這過程中除了能量的流動和滲透于宇宙的合理秩序之外，沒有什么東西是持續(xù)不變的。"揭示了宇宙永恒而持續(xù)不斷發(fā)展進化的特點，體現(xiàn)出科學的求真求實。②《生命的搖籃》中“根據(jù)化石所見，這些原始的生命和今天的細菌相似”的“根據(jù)化石所見”，說明這是作出判斷的科學事實或依據(jù)，否則，這個判斷就只能是一種猜測了，體現(xiàn)出科學的求真求實。③《黑洞的“歌聲”》中“如果這一推測屬實，將意味著：英仙座星系團中央的這個黑洞所發(fā)出的‘歌聲’，可能在長達2.5億年中都沒有發(fā)生過變化”，反映出科學推理的嚴謹性和準確性，體現(xiàn)出求真求實的科學精神。主題素養(yǎng)練(四)

閱讀下面的文字，完成1～5題。

材料一：

達爾文在劃時代的《物種起源》巨著中，創(chuàng)立了以“自然選擇”為核心的科學進化論，大大地促進了科學的發(fā)展，推動了社會的進步。在這部經(jīng)典著作中，達爾文以誠實的態(tài)度提出了進化論中的一系列難點，其中一個就是“寒武爆發(fā)"。

所謂“寒武爆發(fā)”，是指在寒武紀初期世界各地不約而同地突然爆發(fā)出眾多無脊椎動物，海綿動物、腔腸動物、環(huán)節(jié)動物、軟體動物、節(jié)肢動物、腕足動物、棘皮動物、須腕動物等無脊椎動物的主要門類，幾乎都在此時出現(xiàn)。在我國澄江動物群中還出現(xiàn)了脊椎動物——魚類。達爾文不相信進化中有“突然爆發(fā)"的事件，認為無脊椎動物的主要門類在寒武紀初期幾乎同時出現(xiàn)，是生物逐步進化，即連續(xù)漸進的結(jié)果；現(xiàn)在人們感到突然，一是地質(zhì)上有間斷，二是未找到“中間型過渡生物”。他在《物種起源》中，說自己的進化論是“緩慢而漸進的進化論”，還多次宣告“自然界無躍進”。這是達爾文學說的第一個缺陷，也是達爾文的第一個可悲之處。事實上，生命演化史上的爆發(fā)遠不止寒武紀初期一次，還有三疊紀初的大爆發(fā)、第三紀初的大爆發(fā)等；自然界也絕不是“無躍進"。生物的演化亦不完全是連續(xù)漸進的。鑒于大量的事實，美國科學家N．埃爾德雷奇和S．J．吉爾德于1972年提出了生命演化的全新理論“間斷平衡論”。他們認為生物演化的過程不完全是達爾文強調(diào)的連續(xù)漸進的過程，而是突進與漸進交替的過程；認為生物演化過程不完全是達爾文強調(diào)的線性進化圖形，根據(jù)基因突變學說，生物演化進程應該是間斷平衡圖形；認為新種不是緩慢變異積累形成，而是由基因突變或地理隔離形成。間斷平衡論以一種全新的哲學觀點看待生物進化史，向達爾文進化學說提出了挑戰(zhàn)。它比較合理地解釋了生命歷史上的許多化石紀錄，即生物界的突進、躍變，是可以在沒有地質(zhì)間斷的層序中發(fā)生的。例如，在中國南方古生界和中生界之間往往是連續(xù)沉積的，看不到長時間的間斷，但是古生界的生物與中生界的生物都發(fā)生了突變，無論是腕足類、雙殼類、有孔蟲類、牙形石、三葉蟲類，還是珊瑚類等都發(fā)生了突然的變化或絕滅，以及新的生物的爆發(fā)。而且，可以說生命演化的絕大多數(shù)突變階段都找不到達爾文所期待的“中間型過渡生物”，這都是達爾文的漸變論無法解答的。

(摘編自孫關(guān)龍《達爾文進化論的五大缺陷》)

材料二：

今天我們已經(jīng)明確地知道，達爾文是錯誤地把即使在最純的群體里也會出現(xiàn)的細微的、連續(xù)的、偶然的變異，當作是自然選擇的材料。因為事實已經(jīng)證明，這些變異不是遺傳的。這個事實很重要，值得作簡要的說明。

如果你拿來一捆純種大麥，一個麥穗一個麥穗地測量它們的麥芒的長度，并根據(jù)統(tǒng)計數(shù)字作圖，你將會得到一條鐘狀的曲線。換句話說，一定的中等長度占優(yōu)勢，以一定的概率向兩個方向偏離。現(xiàn)在把一組麥芒明顯超過平均長度的麥穗拿出來，麥穗的數(shù)目足夠在地里播種并長出新的作物。對新長出的大麥作同樣的統(tǒng)計時，我想，達爾文是會發(fā)現(xiàn)向右方移動的相應的曲線的。換句話說，他可以期待通過選擇來增加麥芒的平均長度。如果用的是真正純種繁育的大麥品系，就不會是這種情況。從選出來播種的大麥的后代那里得到的新的統(tǒng)計曲線，跟第一條曲線將是完全一樣的，即使選麥芒特別短的麥穗作種子，也將是完全一樣的。因為細微的、連續(xù)的變異不是遺傳的，所以選擇沒有效果。它們顯然不是以遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)為基礎的，而是偶然出現(xiàn)的。

可是，在四十多年前，荷蘭人德弗里斯發(fā)現(xiàn)，即使是完全純種繁育的原種的后代里，也有極少數(shù)的個體，比如說幾萬分之二或萬分之三，出現(xiàn)了細微的但是“躍遷式”的變化?！败S遷式”，并不是說這個變化是相當大的，而是說這是一種不連續(xù)的變化，在未變和少許改變之間沒有中間形式。德弗里斯稱之為突變。重要的事實是不連續(xù)性。這使我想起了量子論物理學家的說法——在兩個相鄰的能級之間不發(fā)生中間能量。打個比方說，德弗里斯的突變論，不妨稱為生物學的量子論。以后我們將會明白這可不是比喻。突變論實際上是由基因分子中的量子躍遷所引起的。1902年，當?shù)赂ダ锼沟谝淮伟l(fā)表他的研究發(fā)現(xiàn)時，量子論的問世還不過兩年時間。因此，要由另一代去發(fā)現(xiàn)它們之間的密切聯(lián)系，是不足為怪的！

突變同原始的、未變的特性一樣，也是絲毫不爽地遺傳下去的。比如，上面講到的大麥的第一次收獲中，會出現(xiàn)少量的麥穗的麥芒長度大大超過了變異范圍，比如說是完全無芒。它們可以代表一種德弗里斯突變，并將生育出一模一樣的后代，就是說，它們的所有后代全都是無芒的。

因此，突變肯定是基因?qū)殠熘械囊环N變化，而且必須用遺傳物質(zhì)中的某些變化來說明它。由于突變繁育模樣相同的后代，所以突變是達爾文描述的、通過不適者淘汰、最適者生存而產(chǎn)生物種的自然選擇的合適材料。在達爾文的學說里，恰恰必須用上述所謂的“突變”來代替他的“細微的偶然變異"。

(摘編自埃爾溫·薛定諤《生命是什么？

——生物細胞的物理學見解》)

1．下列對材料相關(guān)內(nèi)容的理解和分析，正確的一項是()

A．寒武紀初期無脊椎動物的主要門類以及眾多脊椎動物，在世界各地幾乎不約而同地突然出現(xiàn)，充分證實了“生命大爆發(fā)”的存在。

B．達爾文認為，寒武紀初期世界各地突然爆發(fā)出眾多無脊椎動物，是生物逐步進化的結(jié)果，人們感到突然，只是因為缺乏有關(guān)證據(jù)。

C．持“間斷平衡論"者認為，生物演化的過程是突進與漸進交替的間斷平衡圖形，而非達爾文強調(diào)的連續(xù)漸進的線性進化圖形。

D．所謂“躍遷式”變化，并不只是說這個變化有多么大，還指這是一種不連續(xù)的變化，在未變和少許改變之間沒有中間形式。

C[A項，“無脊椎動物的主要門類以及眾多脊椎動物"錯，原文說的是“寒武紀初期世界各地不約而同地突然爆發(fā)出眾多無脊椎動物……幾乎都在此時出現(xiàn)。在我國澄江動物群中還出現(xiàn)了脊椎動物——魚類”。B項，“只是因為缺乏有關(guān)證據(jù)"錯，結(jié)合材料一第二段可知人們感到突然的原因有兩個，一是地質(zhì)上有間斷，二是未找到“中間型過渡生物”。D項，“并不只是說這個變化有多么大"錯，原文說的是“并不是說這個變化是相當大的”。]

2．根據(jù)材料相關(guān)內(nèi)容，下列說法不正確的一項是()

A．在無地質(zhì)間斷的層序中發(fā)生的生物界的突進、躍變所留下來的化石記錄完全顛覆了科學進化論，使“間斷平衡論"得到比較合理的證明。

B．基本找不到達爾文所說的“中間型過渡生物”，證明生命演化過程不是緩慢變異積累的過程，新種是由基因突變或地理隔離形成。

C．用真正純種繁育的大麥品系播種后得到的麥芒平均長度的統(tǒng)計曲線，跟第一條曲線完全一樣，證明這些細微的、連續(xù)的變異不是遺傳的。

D．物種發(fā)生突變的比例雖然很低，但也需要用遺傳物質(zhì)中的某些變化來說明它，因為突變同未變的特性一樣，也是絲毫不爽地遺傳下去的。

A[“完全顛覆"錯，由材料一“可以說生命演化的絕大多數(shù)突變階段都找不到達爾文所期待的‘中間型過渡生物’，這都是達爾文的漸變論無法解答的”可知，是“絕大多數(shù)”，并非“完全顛覆”。]

3．下列各項中，不符合達爾文進化論的一項是()

A．由于地球上的生存空間有限，不可能允許所有種群都擴大規(guī)模，其結(jié)果就是優(yōu)勢類型在競爭中打敗了較不占優(yōu)勢的類型。

B．在英國工業(yè)革命前，某種飛蛾的顏色呈灰白色；工業(yè)革命以后，空氣污染，樹皮由白變黑，飛蛾的顏色也跟著變成了黑色。

C．新的改良變種必將取代舊的少有改良的中間變種，并使其絕滅，這樣物種在很大程度上就成為界限分明的自然群體了。

D．幾乎所有的現(xiàn)生動物的門類和已滅絕的生物，都突然出現(xiàn)在寒武紀地層，而更古老的地層中卻沒有其祖先的化石被發(fā)現(xiàn)。

D[D項，屬于達爾文進化論無法解答的一個難題，不符合他的進化論。]

4．結(jié)合兩則材料，簡述“科學進化論"間斷平衡論”“德弗里斯突變論"三種生物學理論的異同點。

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[答案]相同點：都認為物種是漸進式進化。不同點：①達爾文“科學進化論”只承認漸進式(連續(xù)性)，即這種進化是緩慢、連續(xù)、不間斷的，不相信進化中有突變和躍進；②“間斷平衡論"認為生物進化是突進與漸進交替的過程，這里的“突進”強調(diào)突然發(fā)生、不連續(xù)性(間斷)；③“德弗里斯突變論"強調(diào)不連續(xù)的“躍遷式”的變化，這種變化也是緩慢長期的。

5．請簡要梳理材料二的行文脈絡。

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[答案]材料二采用了總—分—總的論證結(jié)構(gòu)。首先提出觀點，闡明達爾文進化論的錯誤之處，即否認突變，只認可自然選擇和漸進；然后用三個段落進行分析論證，證明漸進式的不合理以及“躍遷式"突變的存在；最后進一步總結(jié)，升華論點，全面辯證地分析了達爾文進化論既有不全面、不合理處，又有它的科學性。

1主題素養(yǎng)練(四)

閱讀下面的文字，完成1～5題。

材料一：

達爾文在劃時代的《物種起源》巨著中，創(chuàng)立了以“自然選擇”為核心的科學進化論，大大地促進了科學的發(fā)展，推動了社會的進步。在這部經(jīng)典著作中，達爾文以誠實的態(tài)度提出了進化論中的一系列難點，其中一個就是“寒武爆發(fā)"。

所謂“寒武爆發(fā)”，是指在寒武紀初期世界各地不約而同地突然爆發(fā)出眾多無脊椎動物，海綿動物、腔腸動物、環(huán)節(jié)動物、軟體動物、節(jié)肢動物、腕足動物、棘皮動物、須腕動物等無脊椎動物的主要門類，幾乎都在此時出現(xiàn)。在我國澄江動物群中還出現(xiàn)了脊椎動物——魚類。達爾文不相信進化中有“突然爆發(fā)"的事件，認為無脊椎動物的主要門類在寒武紀初期幾乎同時出現(xiàn)，是生物逐步進化，即連續(xù)漸進的結(jié)果；現(xiàn)在人們感到突然，一是地質(zhì)上有間斷，二是未找到“中間型過渡生物”。他在《物種起源》中，說自己的進化論是“緩慢而漸進的進化論”，還多次宣告“自然界無躍進”。這是達爾文學說的第一個缺陷，也是達爾文的第一個可悲之處。事實上，生命演化史上的爆發(fā)遠不止寒武紀初期一次，還有三疊紀初的大爆發(fā)、第三紀初的大爆發(fā)等；自然界也絕不是“無躍進"。生物的演化亦不完全是連續(xù)漸進的。鑒于大量的事實，美國科學家N．埃爾德雷奇和S．J．吉爾德于1972年提出了生命演化的全新理論“間斷平衡論”。他們認為生物演化的過程不完全是達爾文強調(diào)的連續(xù)漸進的過程，而是突進與漸進交替的過程；認為生物演化過程不完全是達爾文強調(diào)的線性進化圖形，根據(jù)基因突變學說，生物演化進程應該是間斷平衡圖形；認為新種不是緩慢變異積累形成，而是由基因突變或地理隔離形成。間斷平衡論以一種全新的哲學觀點看待生物進化史，向達爾文進化學說提出了挑戰(zhàn)。它比較合理地解釋了生命歷史上的許多化石紀錄，即生物界的突進、躍變，是可以在沒有地質(zhì)間斷的層序中發(fā)生的。例如，在中國南方古生界和中生界之間往往是連續(xù)沉積的，看不到長時間的間斷，但是古生界的生物與中生界的生物都發(fā)生了突變，無論是腕足類、雙殼類、有孔蟲類、牙形石、三葉蟲類，還是珊瑚類等都發(fā)生了突然的變化或絕滅，以及新的生物的爆發(fā)。而且，可以說生命演化的絕大多數(shù)突變階段都找不到達爾文所期待的“中間型過渡生物”，這都是達爾文的漸變論無法解答的。

(摘編自孫關(guān)龍《達爾文進化論的五大缺陷》)

材料二：

今天我們已經(jīng)明確地知道，達爾文是錯誤地把即使在最純的群體里也會出現(xiàn)的細微的、連續(xù)的、偶然的變異，當作是自然選擇的材料。因為事實已經(jīng)證明，這些變異不是遺傳的。這個事實很重要，值得作簡要的說明。

如果你拿來一捆純種大麥，一個麥穗一個麥穗地測量它們的麥芒的長度，并根據(jù)統(tǒng)計數(shù)字作圖，你將會得到一條鐘狀的曲線。換句話說，一定的中等長度占優(yōu)勢，以一定的概率向兩個方向偏離。現(xiàn)在把一組麥芒明顯超過平均長度的麥穗拿出來，麥穗的數(shù)目足夠在地里播種并長出新的作物。對新長出的大麥作同樣的統(tǒng)計時，我想，達爾文是會發(fā)現(xiàn)向右方移動的相應的曲線的。換句話說，他可以期待通過選擇來增加麥芒的平均長度。如果用的是真正純種繁育的大麥品系，就不會是這種情況。從選出來播種的大麥的后代那里得到的新的統(tǒng)計曲線，跟第一條曲線將是完全一樣的，即使選麥芒特別短的麥穗作種子，也將是完全一樣的。因為細微的、連續(xù)的變異不是遺傳的，所以選擇沒有效果。它們顯然不是以遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)為基礎的，而是偶然出現(xiàn)的。

可是，在四十多年前，荷蘭人德弗里斯發(fā)現(xiàn)，即使是完全純種繁育的原種的后代里，也有極少數(shù)的個體，比如說幾萬分之二或萬分之三，出現(xiàn)了細微的但是“躍遷式”的變化?！败S遷式”，并不是說這個變化是相當大的，而是說這是一種不連續(xù)的變化，在未變和少許改變之間沒有中間形式。德弗里斯稱之為突變。重要的事實是不連續(xù)性。這使我想起了量子論物理學家的說法——在兩個相鄰的能級之間不發(fā)生中間能量。打個比方說，德弗里斯的突變論，不妨稱為生物學的量子論。以后我們將會明白這可不是比喻。突變論實際上是由基因分子中的