生物必修2《遗传与进化》第2节 自然选择与适应的形成学案设计

第2节　自然选择与适应的形成

　[学生用书P82]

一、适应的普遍性和相对性

1．适应的含义

(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．适应是普遍存在的，但又是相对的。

二、适应是自然选择的结果

1．拉马克的进化学说

2．达尔文的自然选择学说

(1)自然选择学说的解释模型

(2)适应形成的必要条件

①群体中出现可遗传的有利变异。

②环境的定向选择。

(3)自然选择学说的进步意义、局限性及理论发展

(1)适应就是生物对其所处环境的适应。(×)

(2)适应相对性的根本原因是遗传物质的稳定性与环境不断变化之间的矛盾。(√)

(3)达尔文的自然选择学说揭示了生物界的统一性。(×)

(4)拉马克认为，生物的适应性特征的形成是用进废退和获得性遗传的结果。(√)

(5)达尔文的自然选择学说正确地解释了生物的多样性、适应性以及遗传和变异的本质。(×)

知识点一　适应的普遍性和相对性[学生用书P83]

1．适应的普遍性：适应是普遍存在的，所有生物都具有适应环境的特征。

2．适应的相对性：生物的适应性特征不是绝对的。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。当环境条件出现较大的变化时，适应就变成了不适应，有时还成为有害的甚至致死的因素。

3．适应相对性的根本原因：遗传物质的稳定性与环境不断变化之间的矛盾。

4．动物的适应性特征

动物在适应环境的过程中，形成了一些适应性特征，如保护色、警戒色、拟态等。枯叶蝶的外形似枯叶属于拟态，冬季雷鸟白色的羽毛属于保护色。具有拟态和保护色的动物不易被其他动物发现。

发展素养

一种水生小动物在20 ℃环境中部分个体能正常生活，若将正常生活的个体置于28 ℃环境中，全部死亡。请从适应的角度分析原因是什么。(生命观念)

提示：适应的相对性。

1．枯叶蝶似枯叶，不易被天敌发现。这种适应性的形成是(　　)

A．自然选择的结果

B．长期生存斗争的结果

C．其祖先努力适应的结果

D．万能的上帝创造的结果

解析：选A。枯叶蝶似枯叶是长期自然选择的结果。

2．下列关于生物适应的说法，错误的是(　　)

A．生物的形态结构适合于完成一定的功能体现了结构与功能的适应

B．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，体现了生物对环境的适应

C．适应是普遍存在的，并且高等生物的适应能力高于低等生物

D．适应具有相对性，说明生物适应环境的特征有时可能不利于生存

解析：选C。所有生物都具有与环境相适应的特征，但不是越高等的生物适应能力越强，如大熊猫属于高等动物，但濒临灭绝。适应具有相对性，生物适应环境的特征由于环境条件的变化，可能反而不利于生存，例如雷鸟冬季换羽，如果不下雪，白色的羽毛反而更容易被天敌发现。

知识点二　达尔文的自然选择学说[学生用书P83]

1．自然选择学说的内容

分析：

(1)过度繁殖

(2)生存斗争

(3)遗传变异

(4)适者生存

①生物产生的不定向变异，由自然选择决定其保存或淘汰。

②自然选择只选择与环境相适应的变异类型，通过多次选择，生物微小的变异得到积累。

2．自然选择学说中有关“变异”的分析

(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。

发展素养

1．某同学认为“在自然选择学说中，变异的方向和自然选择的方向是一致的”，该同学的观点正确吗？说出你的理由。(科学思维)

提示：不正确。在自然选择之前，生物中存在多种变异，有有利的也有不利的，自然选择选择有利变异，淘汰不利变异。

2．自然选择学说中的生存斗争都是发生在生物与生物之间的，这句话是否正确？分析原因。(科学思维)

提示：不正确。生存斗争不仅仅发生在生物与生物之间，也会发生在生物与环境之间。

1．用达尔文生物进化论的观点进行判断，下列叙述中正确的是(　　)

A．达尔文的自然选择学说认为进化的实质是种群基因频率的改变

B．北极熊生活在冰天雪地的环境里，它们的身体就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，农田害虫产生抗药性

解析：选C。现代进化理论认为，自然选择决定生物进化的方向，生物进化的实质是种群基因频率的改变，A错误；变异是不定向的，自然选择是定向的，B错误；即使无农药，害虫也可以产生抗药性的变异，这一性状并非由农药引起，D错误。

2．下图所示是以长颈鹿的进化为例说明达尔文的自然选择学说。以下说法不正确的是(　　)

A．长颈鹿个体之间许多性状存在差异，如颈和前肢的长短不同

B．生物产生后代的数量往往超过生活环境所能承受的数量而引起生存斗争

C．颈和前肢较长的个体，在生存斗争中容易得到食物而生存并繁殖后代

D．自然选择是定向的，使适应环境的长颈鹿个体朝着符合人类需要的方向发展

解析：选D。达尔文的自然选择学说能科学地解释生物进化的原因是变异、自然选择、遗传(使微小的有利变异逐代积累)的综合作用。其中生物的变异是不定向的，而自然选择是定向的，自然选择是通过生存斗争来实现的。自然选择使生物朝着适应环境、有利于自身生存的方向发展。

[随堂检测][学生用书P84]

1．毛泽东在《沁园春·长沙》中写下了这样优美的诗句：“鹰击长空，鱼翔浅底，万类霜天竞自由。”该诗句艺术地展示了(　　)

A．生物的多样性

B．生物的适应性

C．生物的遗传和变异性

D．生物的进化规律

解析：选A。从题干中可知，诗句的后半部分是对前半部分的概括，诗人的本意是说，祖国山河无比壮观，在这里生活着各种各样的生物，它们千姿百态，把大自然装扮得绚丽多彩，所以该诗句展示了生物的多样性，故选A。

2．下列与适应及其形成有关的叙述，正确的是(　　)

A．适应是指生物对环境的适应

B．生物形成的适应性特征不会遗传给后代

C．具有适应性特征的个体不会被天敌发现

D．适应的相对性是遗传的稳定性与环境不断变化之间的矛盾形成的

解析：选D。适应不仅指生物对环境的适应，也包括生物的形态结构与功能相适应，A错误；生物形成的适应性特征是由遗传物质决定的，可以遗传给后代，B错误；具有保护色的个体不容易被天敌发现，从而生存下来繁殖后代的机会大，但是，在环境发生变化时，这些个体可能更容易被天敌发现，C错误；适应的相对性是遗传的稳定性与环境不断变化之间的矛盾形成的，D正确。

3．下列关于拉马克的进化学说的叙述，不正确的是(　　)

A．拉马克认为，地球上的所有生物是由更古老的生物进化而来的

B．生物的适应性特征的形成是由于用进废退和获得性遗传

C．器官废而不用，就会造成形态上的退化

D．用进废退获得的性状不可以遗传给后代

解析：选D。拉马克认为，用进废退获得的后天性性状是可以遗传给后代的，故D错误。

4．每条雌鲫鱼一年可产很多卵，约有3 000个受精卵孵化成小鱼。小鱼经一年成熟后就可繁殖下一代。理想状态下，一对鲫鱼三年后可产生后代几十亿条，但事实上只有很少的个体生存下来。该生物现象体现了(　　)

①过度繁殖削弱生存斗争的强度

②过度繁殖加剧了生存斗争

③激烈的生存斗争不利于物种的生存和发展

④适者生存，不适者被淘汰

A．①④　　　B．①③　　　C．②③　　　D．②④

解析：选D。过度繁殖会产生大量的个体，而生存资源有限，故生存斗争加剧；在激烈的生存斗争过程中，适应(或生存)能力强的个体被保留下来。激烈的生存斗争对某些个体的生存不利，但对物种的生存和发展有利。

5．下列关于害虫抗药性增强的原因分析，不正确的是(　　)

A．害虫抗药性的增强与长期施用同一种农药有关  

B．使用农药前，所有害虫的抗药性强弱差不多

C．害虫抗药性的增强是长期自然选择的结果

D．害虫抗药性形成之后，如果再长期使用新的农药，则原有抗药性不起作用

解析：选B。农药对害虫具有选择作用，害虫抗药性的增强与长期施用同一种农药有关，A正确；变异是不定向的，使用农药前，所有害虫的抗药性强弱不同，B错误；自然选择是定向的，害虫抗药性的增强是长期自然选择的结果，C正确；不同农药对害虫选择的方向不同，害虫抗药性形成之后，如果再长期使用新的农药，则原有抗药性不起作用，D正确。

6．下图表示达尔文对现代长颈鹿进化形成过程的解释，请据图回答下列问题：

(1)长颈鹿祖先过度繁殖的含义是________________________________。长颈鹿的颈和前肢的长短各异，这表明生物变异是________________。变异提供生物进化的________。

(2)在缺乏青草的时期，有的个体能吃到高处食物而活下来，有的个体因得不到食物而死亡，这个过程叫作________________，它是通过生存斗争实现的。生存斗争是指________________________________________________________。

(3)适应有双重含义：一是指生物的________与环境相适应的表现，二是指生物________________________的过程。适应是________________的结果。

解析：适者生存，不适者被淘汰是自然选择的必然结果。  自然选择总是选择有利于生存的变异，淘汰不利于生存的变异，所以，自然选择决定着生物进化的方向。适应主要是指生物的形态结构与环境相适应，适应是在生物进化的过程中逐渐形成的，是生物改造自己形成适应环境的形态结构及功能的过程，这是长期自然选择的结果。

答案：(1)后代数目超过环境承受的能力　不定向的　原材料

(2)自然选择　生物与生物之间以及生物与无机环境之间的斗争

(3)形态结构　改造自己形成适合环境的形态结构及功能　自然选择

[课时作业][学生用书P148(单独成册)]

1．下列关于适应的叙述，不正确的是(　　)

A．生物对它的生活环境都具有一定的适应性

B．适应性是自然选择的结果

C．适应是生物与环境相结合的现象

D．生物对环境的适应是绝对的

解析：选D。生物对环境的适应是普遍存在的，现存的每一种生物，都具有与环境相适应的形态结构、生理特征或行为，但并不是生物能适应所有的环境，这种适应具有一定的局限性，A正确，D错误；适应是长期自然选择的结果，是生物与环境相互作用的结果，B、C正确。

2．雷鸟的体色在冬天呈现白色，在夏天呈现褐色，这种现象是(　　)

A．生物具有保护色

B．雷鸟随意改变自己的体色

C．因为冬天较冷，夏天较热

D．夏天阳光较强烈

解析：选A。雷鸟在不同季节有不同体色，是长期自然选择的结果，这种与环境颜色相同或相近的体色，属于保护色，A正确。

3．下列关于达尔文自然选择学说和拉马克进化学说的区别的叙述，正确的是(　　)

A．达尔文自然选择学说认为环境的作用可引起不定向的变异

B．拉马克进化学说认为不定向的变异是由动物的意愿决定的

C．达尔文自然选择学说认为变异后就能适应环境

D．拉马克进化学说认为生物通过变异适应环境

解析：选D。达尔文自然选择学说认为变异在自然界中是始终存在的，且变异是不定向的，只有有利变异的个体才能适应环境，A、C错误。拉马克进化学说认为生物可根据自己的意愿产生适应环境的变异，变异是定向的，B错误。达尔文自然选择学说认为环境对不定向的变异起选择作用，生物先产生变异，环境再进行选择，而拉马克进化学说认为生物为了适应环境而产生相应的变异，D正确。

4．下列关于达尔文自然选择学说的叙述，正确的是(　　)

A．自然选择所保留的变异，对人类都是有利的

B．“生存”的“适者”，对人类都是有益的

C．在自然选择中，人类起着主导作用

D．“适者生存，不适者被淘汰”的过程中，起主导作用的是环境条件

解析：选D。自然选择的结果是适者生存，保留下来的都是适应环境的个体，对人类不一定有利，A、B错误；在自然选择中，起主导作用的是自然环境，C错误，D正确。

5．下列说法符合达尔文自然选择学说的是(　　)

A．昆虫抗药性形成的原因是农药引起了昆虫的变异

B．生活在洞穴中的盲螈的眼睛因为长期不用而退化

C．长颈鹿的祖先中的短颈个体因得不到食物而被淘汰

D．猎豹和斑马通过单向选择而进化

解析：选C。昆虫本身具有抗药性和无抗药性的变异，农药对其起了选择作用，农药并不能引起昆虫的变异，A错误；B选项体现了拉马克的用进废退学说，B错误；猎豹和斑马通过双向选择向善于奔跑这一方向进化，而不是单向选择，D错误。

6．达尔文自然选择学说受到当时科学发展水平的限制，对生物进化的解释具有一定的局限性，下列叙述错误的是(　　)

A．不能很好地解释物种大爆发的原因

B．对生物进化的解释局限在生物个体水平

C．能对遗传变异的本质作出很明确的解释

D．不能科学地解释自然选择如何对可遗传变异起作用

解析：选C。自然选择学说强调生物进化是长期渐变的结果，不能解释物种大爆发等现象，A正确；自然选择学说认为生物个体是生物进化的基本单位，B正确；自然选择学说对遗传和变异的本质不能作出科学的解释，C错误；自然选择学说能科学地解释生物进化的原因，但不能解释自然选择如何对可遗传变异起作用，D正确。

7．受人工选择现象的启发，达尔文提出了自然选择学说。下列属于人工选择实例的是(　　)

A．由于狼群的存在，鹿群中反应灵敏、奔跑速度比较快的个体所占的比例越来越高

B．由于长期使用同一种外用药，小李的皮癣越来越严重

C．由于长期使用杀虫剂，害虫的抗药性类型比例上升

D．杂交育种

解析：选D。由于狼群的存在，鹿群中反应灵敏、奔跑速度比较快的个体所占的比例越来越高，属于自然选择，A不符合题意；由于长期使用同一种外用药，小李的皮癣越来越严重，这不符合人类的要求，属于自然选择，B不符合题意；由于长期使用杀虫剂，害虫的抗药性类型比例上升，这也不符合人类的生产要求，属于自然选择，C不符合题意；杂交育种过程中，人类要对产生的后代进行选择和淘汰，进而获得人类需要的、能够稳定遗传的新品种，属于人工选择，D符合题意。

8．在某小岛上的一种啄木鸟，其喙长分布如下图甲所示，而其唯一的食物是一种在树干中的虫，其深度分布如下图乙所示。下列关于子一代鸟喙的可能长度的说法，合理的是(　　)

A．都比父母长，因为鸟需要适应它们的环境

B．都比父母长，因为较长的鸟喙是生存所必需的

C．不一定比父母长，仅一代的时间还不足以进化出较长的鸟喙

D．不一定比父母长，因为虫在树干中的深度并不是都很深

解析：选C。根据达尔文的自然选择学说，生物进化是长期自然选择的结果，是逐代积累的结果，所以仅一代的时间不足以进化出较长的鸟喙，C合理。

9．水虱是一种小型水生动物，用它进行下图所示的实验，回答下列问题：

(1)实验结果表明，多数水虱生活的最适温度为________。有些水虱能在20 ℃的环境中生活，有些水虱能在28 ℃的环境中生活，这表明水虱个体间存在______________，从而体现了生物的变异是________________的。

(2)能在20 ℃环境中生存的个体都是________________的个体，而能在28 ℃环境下生存的个体都是________________的个体。因而，温度的改变对水虱起了________作用，而这种作用是________的。

(3)将20 ℃环境中生活的水虱移入28 ℃环境中，将导致其死亡；同理，将28 ℃环境中生活的水虱移入20 ℃环境中也将死亡。这说明当环境变化时，如果生物体缺少________________________，就会被环境淘汰。

解析：由题中所示实验可以看出，把水虱放入25 ℃水温的试管中，大多数个体能适应25 ℃的水温环境而正常生活，少数个体因不适应25 ℃水温的环境被淘汰。如果把适应25 ℃水温的大多数个体分成两部分，分别移入20 ℃和28 ℃水温的试管中，每支试管中只有少部分能适应新温度环境条件而生存下来，大部分则不适应而死亡。这一现象说明25 ℃温度环境中能正常生活的个体中，有着略耐低温或高温的不同变异类型存在，当温度条件改变时，这种变异类型的个体也能适应新的温度环境条件生存下来，而其他个体因不适应新的温度环境条件而死亡。如再把20 ℃水温试管中的个体移入28 ℃水温的试管中，把28 ℃水温的试管中的个体移入20 ℃水温的试管中，结果全部死亡，这说明当环境条件改变时，原本生存的个体因缺乏能适应新环境的变异而被淘汰。

答案：(1)25 ℃　各种变异类型　不定向

(2)适应20 ℃温度环境　适应28 ℃温度环境　选择　定向

(3)适应环境的变异

10．下图为对一块甲虫成灾的农田使用两种杀虫剂的实验结果曲线图，试用学过的生物学知识分析并回答下列问题：

(1)使用杀虫剂Ⅰ和杀虫剂Ⅱ后，曲线不会下降到0的原因是

______________________________________________________________。

(2)曲线回升是________________通过________来实现的。

(3)杀虫剂的使用对甲虫起了________作用，这种作用是________(填“定向”或“不定向”)的，结果是导致甲虫的抗药性________(填“增强”或“减弱”)。

(4)根据以上分析，使用杀虫剂治虫有其缺点，主要有：

①_____________________________________________________________。

②_____________________________________________________________。

解析：通过分析坐标曲线图可以看出，因为甲虫存在变异，会产生具有抗药性的个体，所以种群密度不可能为0。使用杀虫剂后，在早期都取得了一定效果，甲虫种群密度明显下降，但下降到一定程度时，甲虫的种群密度不再下降，反而上升，这就说明杀虫剂的使用没有杀死有抗药性的甲虫，而这部分甲虫大量繁殖，导致种群密度上升。使用杀虫剂治虫主要有两个缺点：一是使具有抗药性的甲虫增多，二是污染环境。

答案：(1)甲虫存在变异，部分甲虫具有抗药性

(2)甲虫与杀虫剂　生存斗争

(3)选择　定向　增强

(4)①使具有抗药性害虫的比例上升　②对环境造成污染