2023-2024学年 人教版 必修二 自然选择与适应的形成 学案

第2节自然选择与适应的形成1．举例说明种群内的某些可遗传变异将赋予个体在特定环境中的生存和繁殖优势。2．概述现代进化理论以自然选择学说为核心，为地球上的生命进化提供了科学解释。1．结合实例理解适应的普遍性和相对性。2．比较拉马克的进化学说和达尔文的自然选择学说，深刻理解适应是自然选择的结果。一、适应的普遍性和相对性1．适应的两方面含义(1)生物的形态结构适合于完成一定的功能。(2)生物的形态结构及其功能适合于该生物在一定的环境中生存和繁殖。2．适应具有的特点：普遍性和相对性。水蚤在25℃环境中能正常生活，若将其置于20℃环境中部分个体能正常生活，请从生物的变异与环境相适应的角度分析原因。提示：在25℃环境条件下能正常生活的水蚤存在着变异，这种变异的水蚤既适应25℃环境也适应20℃环境。二、适应是自然选择的结果1．物种不变论的观点：各种生物都是自古以来就如此的。2．拉马克的观点(1)内容①当今所有的生物都是由更古老的生物进化来的，各种生物的适应性特征并不是自古以来就如此的，而是在进化过程中逐渐形成的。②适应的形成都是由于用进废退和获得性遗传。(2)意义及评价拉马克提出的进化学说彻底否定了物种不变论，在当时是有进步意义的，但他对适应形成的解释是肤浅的，未被人们普遍接受。3．达尔文的自然选择学说的观点(1)自然选择学说的解释模型(2)适应形成的原因①适应的来源是可遗传的变异，适应是自然选择的结果。②群体中出现可遗传的有利变异和环境的定向选择是适应形成的必要条件。(3)进步意义①使人们认识到生物是在自然选择的作用下不断发展变化的，使生物学第一次摆脱了神学的束缚，走上了科学的轨道。②揭示了生物界的统一性是由于所有的生物都有共同祖先。③科学地解释了生物的多样性和适应性是进化的结果。(4)局限性对于遗传和变异的认识还局限于性状水平，不能科学地解释遗传和变异的本质。4．生物进化理论的发展(1)遗传和变异方面：①研究水平：从性状水平深入到基因水平。②研究结果：认识到了遗传和变异的本质。(2)自然选择的作用方面：研究对象：从以生物个体为单位，发展到以种群为基本单位。(3)形成了以自然选择学说为核心的现代生物进化理论。自然选择与变异的方向一定相同吗？为什么？提示：不一定，变异是不定向的，自然选择是定向的。(正确的打“√”，错误的打“×”)1．生物都具有适应环境的特征，适应是普遍存在的。 ()2．由于缺少草而吃树叶的长颈鹿脖子越来越长，符合拉马克的观点。 ()3．达尔文认识到遗传和变异的本质并进行了科学地解释。 ()4．生物进化的内因是生存斗争。 ()5．各种生物均有过度繁殖的倾向。 ()6．现代生物进化理论的核心是自然选择学说，研究对象是生物个体。 ()提示：1．√2．√3．×达尔文没有对遗传和变异的本质进行解释。4．×生物进化的内因是遗传和变异。5．√6．×现代生物进化理论的研究对象是种群。适应的普遍性和相对性材料1枯叶蝶(如图所示)停息在树枝或草叶上时，两翅收合竖立，隐藏着身躯，全身呈古铜色，色泽和形态均酷似一片枯叶。材料2夏季的雷鸟拥有一身深色的羽毛，到了冬季便更换为雪白的羽毛，减少了被天敌捕食的风险，是一种适应性。但是如果某一年的冬季来得晚，在下雪前雷鸟已将羽毛换成白色，反而更容易被天敌捕食。1．枯叶蝶的翅像一片枯叶，这有什么适应意义？提示：这是拟态现象，使枯叶蝶不易被天敌发现。2．从进化的角度，怎样解释这种适应的形成？提示：枯叶蝶的祖先种群中出现翅似枯叶的变异个体后，由于这种变异是可遗传的有利变异，这种变异的个体生存和留下后代的机会多，久而久之，使这种蝴蝶具有翅似枯叶的适应性特征。3．试分析材料2说明了什么问题？提示：雷鸟在冬季来临前将羽毛换成白色，有利于在白雪皑皑的环境中保护自己；如果冬季来得晚，在下雪前雷鸟已将羽毛换成白色反而更易被天敌捕食，由此说明适应是相对的。1．对适应的普遍性和相对性的理解生物都生活在非常复杂的环境中，时刻受到环境中各种生态因素的影响。生物只有适应环境才能生存繁衍，这就是适应的普遍性。但是，每种生物对环境的适应都不是绝对的、完全的适应，只是一定程度上的适应，环境条件的不断变化对生物的适应性有很大的影响，这就是适应的相对性。2．适应的相对性表现及根本原理(1)适应的相对性表现①生物对环境的适应只是一定程度上的适应，并不是绝对的、完全的适应。②适应的相对性还表现在它是一种暂时的现象，而不是永久性的。当环境条件出现大的变化时，适应就变成了不适应，有时还成为有害的甚至致死的因素。(2)根本原因遗传的稳定性与环境不断变化之间的矛盾是适应的相对性的根本原因。1．适应具有普遍性和相对性，下列不属于适应相对性的实例是()A．毒蛇往往具有醒目的色彩或斑纹，容易被发现B．仙人掌的叶退化成叶刺后有利于保水，但光合作用减弱C．具有艳丽斑点的雄性孔雀鱼，有更多机会繁殖后代，也易被天敌发现D．枯叶蝶在停息时很像一片枯叶，但仍会被天敌通过嗅觉发现并捕食A[毒蛇往往具有醒目的色彩或斑纹，目的是威慑警告其他动物不要靠近，属于警戒色，这是动物在进化过程中形成的，避免自身遭到攻击，这是长期适应环境的表现，不属于适应的相对性，A符合题意。]2．非洲干旱环境下生长的金合欢，是具有长达10厘米尖刺的高大树种，尖刺减少水分散失的同时又可抵御动物的啃食。长颈鹿有长达45厘米的舌头，柔软细长的舌头加上长长的脖子可以轻松吃到被尖刺覆盖的金合欢嫩叶。下列相关叙述错误的是()A．金合欢的尖刺和长颈鹿的长舌头都是生物适应性的表现B．生物适应性的形成离不开遗传、变异与环境的相互作用C．非洲干旱环境使金合欢出现适应性性状并遗传给后代D．当环境发生改变后，长颈鹿的适应性有可能变得不适应C[尖刺对于金合欢是一种表型，该表型是由基因和环境共同作用的结果，非洲干旱环境起到选择作用，拥有尖刺的金合欢能适应非洲干旱环境，C错误。]适应是自然选择的结果下图表示达尔文对现代长颈鹿进化形成过程的解释。1．在旱季缺乏青草的时期，颈和前肢长短不同的个体生存机会相等吗？由此说明什么问题？提示：生存机会不相等。颈和前肢长些的个体，在生存斗争中容易得到食物，从而得以生存并繁殖。食物在决定长颈鹿变异个体的生存和淘汰过程中，起到了选择作用。2．请分别利用拉马克和达尔文的进化观点，解释长颈鹿脖子长的原因。提示：拉马克的观点解释：长颈鹿在旱季缺乏青草的时期就会用它的长脖子去吃高处的树叶，这样长期“使用”它的脖子，久而久之就更长了(用进废退)，然后遗传给了下一代(获得性遗传)。达尔文的观点解释：在缺乏青草的干旱时期，那些颈部和四肢都较长的个体会有较多的机会吃到高处的树叶，能够生存下来，并繁殖后代，而那些颈部和四肢较短的个体则无法得到足够的食物，不容易生存下来，也无法繁殖后代，所以颈部和四肢较短的长颈鹿逐渐被淘汰。3．通过对长颈鹿进化历程的分析，你能否解释达尔文自然选择学说中遗传变异和自然选择的关系？提示：变异是不定向的，自然选择的直接对象就是生物的变异性状，定向筛选出有利变异和不利变异，通过遗传使生物微小的有利变异得以积累加强。1．达尔文自然选择学说的内容(1)图解(2)分析①过度繁殖各种生物具有较强的繁殖能力，可产生②生存斗争③遗传④适者生存生物产生的不定向变异，由自然选择2．拉马克与达尔文进化学说的比较项目拉马克的进化学说达尔文的自然选择学说区别进化原因外界环境的影响是生物进化的主要原因遗传和变异是生物进化的内因，环境条件改变是生物进化的外因变异方向变异是定向的，环境和器官的使用情况决定变异的方向变异是生物本来就有的，是不定向的适应性变异都是适应环境的有些变异适应环境，适者生存；有些变异不适应环境，不适者被淘汰进化方向由生物自身决定由自然选择决定联系都认为生物是由简单到复杂、由低等到高等逐渐进化的3．达尔文以自然选择学说为核心的生物进化论使人们认识到，原来自然界的万千生物是在自然选择的作用下不断发展的，按照达尔文的自然选择学说，下列叙述正确的是()A．长颈鹿的进化中，长脖子的出现是环境使其产生了定向的变异B．食蚁兽的长舌是长期舔食蚂蚁，不断伸长的结果C．猎豹和斑马在长期的生存斗争中相互选择，结果都发展了各自的特征D．生活在地穴水井中的盲螈，因长期不用眼睛而失去了视觉C[长颈鹿长脖子的出现不是环境引起的，而是种群内本来就存在长脖子的变异，环境仅仅起到了选择的作用，A错误；某些器官由于经常使用而发达，并且遗传给下一代，这是拉马克用进废退和获得性遗传的观点，B错误；猎豹和斑马相互选择，生存下来的类型经过一代代的积累，结果发展成为具有各自特征的种群，这符合达尔文自然选择学说的观点，C正确；盲螈因长期不用眼睛而失去视觉是拉马克用进废退的观点，D错误。]4．下列各项，能够比较确切地说明达尔文自然选择学说的是()A．环境变化→定向变异→去劣留优B．生存斗争→用进废退→适者生存C．过度繁殖→遗传变异→生存斗争→适者生存D．环境变化→用进废退→获得性遗传→适者生存C[达尔文自然选择学说的内容：过度繁殖是自然选择的基础，生存斗争是自然选择的动力，遗传变异是自然选择的内因，适者生存是自然选择的结果。分析可知，它们的关系是过度繁殖→遗传变异→生存斗争→适者生存，C正确。]有关自然选择学说的两个易错点(1)环境因素的作用会提高突变的频率，但任何情况下变异都是不定向的，所以环境不能起到定向诱导变异的作用，它的作用是对不定向的变异进行定向选择。(2)在运用达尔文自然选择学说分析问题时，要注意“变异在前，选择在后”的思路。英国的曼彻斯特地区有一种桦尺蛾，它们夜间活动，白天栖息在树干上。在19世纪中叶以前，桦尺蛾几乎都是浅色型的，到了20世纪中叶，黑色型的桦尺蛾却成了常见的类型。19世纪时，曼彻斯特地区的树干上长满了浅色的地衣。后来，随着工业的发展，工厂排出的煤烟使地衣不能生存，结果树皮裸露并被熏成黑褐色。通过实例比较拉马克学说与达尔文自然选择学说的异同，分析其局限性。尝试运用自然选择学说解释生物的适应性及生物的进化。(1)按照拉马克的进化观点，桦尺蛾的适应性特征的形成原因是什么？提示：根据拉马克的进化观点，桦尺蛾的适应性特征的形成是用进废退和获得性遗传的结果。(2)19世纪中叶以前，英国曼彻斯特地区的桦尺蛾多数是浅色的，少数是深色的，这些深色的桦尺蛾是如何产生的？提示：这些深色的桦尺蛾是浅色的桦尺蛾在自然条件下的变异类型。(3)树干变黑会影响桦尺蛾种群中浅色个体的出生率吗？为什么？提示：会。树干变成黑色，浅色个体生存并繁殖后代的机会降低，因此浅色个体的出生率降低。1．适应包括两个方面的含义：一是指生物的形态结构适合于完成一定的功能，二是指生物的形态结构及其功能适合于该生物在一定的环境中生存和繁殖。2．拉马克认为适应的形成都是由于用进废退和获得性遗传。3．达尔文认为适应的来源是可遗传的变异，适应是自然选择的结果。4．达尔文提出的自然选择学说对生物的进化和适应的形成作出了合理的解释。5．群体中出现可遗传的有利变异和环境的定向选择是适应形成的必要条件。1．刺猬遇到敌害时身体缩成一团，以背部的硬刺保护自己。但狐狸有时会把刺猬抛向空中，待其落地伸展躯体的刹那间，咬住其无刺的腹部而将它吃掉。这个例子说明()A．适应的普遍性 B．适应的相对性C．适应的多样性 D．生存在于竞争B[生物对环境的适应具有普遍性和相对性，所谓对环境适应的相对性是指生物只是在一定时间对一定环境的适应，所以这个例子体现了刺猬对适应的相对性。]2．肺鱼在夏季如果遇到池塘干涸，常藏身于泥中进行夏眠，直到雨季来临时才“苏醒”。下列各项均是对这一现象的解释，其中不正确的是()A．这是对环境的一种适应B．长期自然选择的结果C．环境迫使肺鱼产生这种变异D．肺鱼与环境长期斗争的结果C[变异是不定向的，自然选择是定向的，肺鱼能进行夏眠度过干旱的季节，是长期自然选择的结果。]3．下列不属于拉马克进化观点的是()A．洞穴里的鱼因长期生活在黑暗条件下，眼睛失去原有的作用而退化了B．南美大食蚁兽的舌头之所以又细又长，是由于长期舔食蚂蚁的结果C．长颈鹿的脖子之所以很长，是由于其长期觅食高处树叶的结果D．猎豹的速度之所以很快，是与瞪羚等动物长期相互选择的结果D[生活在草原上的瞪羚和猎豹都能迅速奔跑，体现了不同物种之间长期相互选择的结果，这是现代生物进化理论的观点，不是拉马克的进化观点。]4．对达尔文自然选择学说的理解正确的是()①环境改变使生物产生适应性的变异②可遗传的变异是生物进化的基础③变异是不定向的④变异是定向的⑤变异经过长期的自然选择和遗传积累就可能产生出生物的新类型A．②④⑤ B．②③⑤C．①②④ D．①③⑤B[生物的变异是不定向的，环境改变时，具有适应性变异的生物生存的机会多，③正确，①④错误；可遗传的变异是生物进化的基础，②正确；经过长期的自然选择和遗传积累，变异可能产生出生物的新类型，⑤正确。]5．达尔文在环球考察中登上远离南美大陆的加拉帕戈斯群岛，这片岛屿是在距今几百万年前由海底的火山喷发形成的，岛上有几百种特有物种，其中一些特有物种引起了达尔文的关注，因此他在岛上进行了一个多月的考察。(1)有人认为，岛屿上奇花异草荟萃，珍禽怪兽云集，说明该群岛上的环境条件很适合各种各样的生物生存。这样的观点正确吗？为什么？用达尔文生物进化理论应如何解释？_____________________________________________________________________________________________________