生物第2节 自然选择与适应的形成导学案

第2节　自然选择与适应的形成

1.理解适应的含义,列举实例认同适应的普遍性和相对性。

2.能运用自然选择学说解释生物的适应性和多样性的形成,说明适应是自然选择的结果。

3.了解生物进化观点对人们思想观念的影响。

新知探究一　适应的普遍性和相对性

资料1:分析下列实例,并思考回答下列问题。

(1)许多鱼类背部颜色深,腹部颜色浅,从上往下看,与水底颜色一致,从下往上看,却又像天空。

(2)毒蛾的幼虫多具有鲜艳的色彩和斑纹,误食这种幼虫的小鸟常被毒毛损伤口腔黏膜,使鸟再次再到它,便不再去吃它。毒蛾幼虫身体上的色彩和斑纹是一种警戒色。

问题(1):以上实例说明了什么?

提示:现存的各种生物对其生活的环境都有一定的适应性,即适应是普遍存在的。

资料2:分析实例,并思考回答下列问题。

雷鸟在冬季来临前将羽毛换成白色的,这有利于在白雪皑皑的环境中保护自己。当有一年下雪推迟时,雷鸟白色的羽毛与周围环境色彩就不一致了,反而易被天敌发现。

问题(2):上述实例说明了什么?分析原因。

提示:说明适应是相对的,并不是绝对的、完全的适应。产生适应相对性的原因,就外因看,是因为生物生存的环境不断发生变化;就内因看,是因为生物的遗传具有稳定性的一面,不会因环境变化立即改变其遗传特性;从进化的角度看,适应是自然选择的结果。

适应的普遍性和相对性

(1)适应包括两方面的含义: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)适应的特点:既具有普遍性,也具有相对性。

(3)在降雪晚而少的冬季,雷鸟因羽毛换成白色反而易被捕食者发现,这种现象在生物学上称为适应的相对性,其根本原因是遗传的稳定性与环境不断变化之间的矛盾。

1.刺猬背部布满硬刺,遇敌害时,身体蜷缩成团,使硬刺竖起,以保护自己,但有时却被狐狸抛向空中,当其落地伸展躯体时便被吃掉。这个例子说明了　　　　,造成该现象的根本原因是　　　。(　B　) 

A.适应的普遍性　自然选择是定向的

B.适应的相对性　环境条件的不断变化

C.适应的多样性　变异是不定向的

D.自然选择的定向性　现存生物对环境的适应是绝对的

解析:“刺猬背部布满硬刺,遇敌害时,身体蜷缩成团,使硬刺竖起,以保护自己”体现了适应的普遍性;“但有时却被狐狸抛向空中,当其落地伸展躯体时便被吃掉”,本题中强调的是刺猬被狐狸吃掉,说明适应的相对性,造成该现象的根本原因是环境条件的不断变化。

新知探究二　适应是自然选择的结果

资料1:如图是长颈鹿进化过程模型之一,据图思考下列问题。

问题(1):请运用拉马克进化学说的观点解释长颈鹿脖子形成的原因。

提示:拉马克认为长颈鹿要吃高处的树叶,因此它们想要长颈,于是天天使劲地将颈伸长,这种因用进废退获得的性状可以遗传给后代,形成了现在的长颈鹿。

问题(2):请你从历史意义和存在的不足角度,评价拉马克的进化学说。

提示:从历史意义的角度评价为,①反对神创论和物种不变论;②拉马克是历史上第一个系统地提出了进化理论的学者。

从进化学说的不足角度评价为,①拉马克提出的用进废退和获得性遗传的观点缺少科学证据的支持,大多来自主观臆测;②拉马克过于强调环境的变化直接导致物种的改变。

资料2:结合下图,试着用达尔文的自然选择学说思考下列问题。

问题(3):长颈鹿祖先的颈和前肢的长短有差异吗?由此说明什么问题?

提示:有差异。说明变异是不定向的。

问题(4):在旱季缺乏青草的时期,长颈鹿中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。长颈鹿中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,说明食物在长颈鹿变异个体的生存和淘汰过程中起到了选择作用。

问题(5):长颈鹿之间为什么会出现生存斗争?

提示:一是长颈鹿通过过度繁殖产生大量的个体;二是生存资源是有限的。

问题(6):长颈鹿中颈较长的个体能吃到树叶而生存下来,颈较短的个体吃不到树叶而死亡,这种选择的结果达尔文是如何描述的?

提示:适者生存,不适者被淘汰。

问题(7):请建构达尔文自然选择学说的解释模型。

提示:

问题(8):请对达尔文的自然选择学说作出合理的评价。

提示:①贡献包括a.相对系统地解释了生物进化的原因;b.较好地解释了生物的多样性和适应性;c.反对神创论和物种不变论,为辩证唯物主义世界观提供了有力的武器。

②局限性包括a.对于遗传和变异的本质,未能作出科学的解释;b.对生物进化的解释也局限于性状水平。

达尔文自然选择学说与拉马克进化学说的比较

2.在某山谷发现趾间有蹼和无蹼的两种老鼠,1900年筑坝使此山谷成为沼泽。现在人们发现,山谷中绝大多数老鼠有蹼,偶尔才能找到一只没有蹼的老鼠。下列四种解释中正确的是(　B　)

A.山谷环境的改变,使无蹼向有蹼方向变异

B.有蹼鼠对沼泽环境适应性强,成活率提高

C.老鼠的有蹼性状主要由环境控制

D.蹼有利于在沼泽中活动,使无蹼鼠长出了蹼

解析:有蹼性状是由遗传物质控制的,而不是由环境控制的;性状是被保留还是被淘汰是由环境决定的,适应环境的性状将被保留下来。

3.如图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(　D　)

A.长颈鹿个体之间存在许多性状差异,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,从而引起生存斗争

C.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

D.自然选择是定向的,现存的长颈鹿全部适应现有的环境

解析:自然选择是定向的,是通过生存斗争来实现的。在自然选择的作用下,长颈鹿发展的方向是适应环境,但是适应是相对的,并非现存的全部个体均适应环境。

 [生活情境]

一种水生小动物水蚤,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,若将20 ℃环境中能正常生活的个体置于28 ℃环境中,全部死亡。

探究: (1)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。

(2)20 ℃环境中部分个体能正常生活,若将这部分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。

提示:适应具有相对性。

课堂小结

随堂反馈

1.如果环境剧变或某种植物病害暴发,如图所示的哪种植物的生存概率最大(　C　)

A.栽培小麦 B.栽培玉米

C.野生小麦 D.野生玉米

解析:由题图分析可知,野生小麦的遗传多样性最为丰富,为进化提供了更多原材料,当环境发生剧变时,更容易适应环境的变化。

2.达尔文的自然选择学说能科学地解释(　B　)

A.生物遗传和变异的本质

B.生物的适应性和多样性

C.自然选择如何对可遗传的变异起作用

D.生物的应激性

解析:自然选择学说的中心论点是适者生存,不适者被淘汰,因此达尔文的自然选择学说科学地解释了生物的适应性和多样性。

3.随着抗生素的广泛应用,耐药细菌不断出现,抗生素在不久的将来有可能失去杀菌的功效。抗生素对细菌抗药性的产生所起的作用是(　B　)

A.抗生素的不断使用,使细菌逐渐适应而产生抗药性

B.细菌的变异是不定向的,抗生素对细菌进行了定向选择

C.细菌的变异是定向的,抗生素对细菌进行了定向选择

D.抗生素使细菌产生了定向变异

解析:抗生素是一类广谱杀菌药物,对细菌具有杀灭作用,同时具有选择作用,抗生素没有杀灭所有的细菌,原因是细菌中有经过变异产生的对抗生素有抗性的个体,抗生素杀灭不具有抗性的个体,即对细菌的不定向变异进行了定向选择。

4.18世纪,英国曼彻斯特地区的桦尺蛾栖息在长满地衣的浅色树干上,大多数桦尺蛾体色是浅色的,少数深色;100年后,工业污染把树皮熏成黑褐色,深色桦尺蛾变成了常见类型,浅色却成了少数。下列有关桦尺蛾体色由浅变深现象的分析,错误的是(　D　)

A.桦尺蛾体色的深或浅是可以遗传的性状

B.树干变成黑褐色是桦尺蛾种群体色变化的环境条件

C.食虫鸟对桦尺蛾种群体色的变化起到了选择作用

D.环境条件改变后桦尺蛾主动改变体色以适应新的环境

解析:桦尺蛾体色的深或浅是由遗传物质决定的,因此是可以遗传的性状;生物适应环境,树干变成黑褐色是桦尺蛾种群体色变化的环境条件;食虫鸟容易捕食与环境反差大的桦尺蛾,而与环境颜色相似的桦尺蛾,食虫鸟不易发现,因此食虫鸟对桦尺蛾体色的变化起到了选择作用;环境条件改变后是环境对桦尺蛾的体色进行了选择,不是桦尺蛾主动改变体色以适应新的环境。

5.如图表示达尔文对现代长颈鹿进化过程的解释,请根据图示回答问题。

(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　　　　　　。变异是生物进化的　　　　。 

(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。 

(3)适应有双重含义:一是生物体的　　　　　　适合于完成一定的功能,二是指生物的　　　　　　　　　　　适合于该生物在一定的环境中生存和繁殖。适应是　　　　　　的结果。 

解析:适应环境的个体生存下来,不适者被淘汰是自然选择的必然结果,各种适应是自然选择的结果。自然选择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。适应是生物与环境相适合的现象。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性状的过程,这是长期自然选择的结果。

答案:(1)后代个体数目超过环境承受的能力　不定向的　原材料　(2)自然选择

(3)形态结构　形态结构及其功能　自然选择

选题测控导航表

1.下列与适应及其形成有关的表述,正确的是(　D　)

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:适应不仅指生物对环境的适应,也包括生物的结构与功能相适应;生物形成的适应性特征可以遗传给后代;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,但在环境发生变化时,这些个体可能更容易被天敌发现;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。

2.雄鹿往往用鹿角作为争夺配偶的武器,所以它的鹿角发达。下列属于拉马克用进废退观点的是(　B　)

A.鹿角发达的个体被保留

B.鹿角因经常使用而发达

C.鹿角的变异朝着有利于其生存的方向发展

D.雄鹿为了繁衍后代的需要而使鹿角发达

解析:拉马克的观点是“用进废退”和“获得性遗传”,鹿角因为经常使用所以发达,符合用进废退的观点。

3.图中甲、乙、丙、丁、a、b、c、d代表各种不同生物,符合达尔文的进化观点的是(　C　)

解析:达尔文进化学说认为生物物种起源于共同的原始祖先,经过不同自然条件的选择,从而进化为现在的众多物种。

4.如图中理论值与实际生存个体数差别很大,可用来解释的是达尔文进化理论中的(　B　)

A.过度繁殖 B.生存斗争

C.遗传变异 D.适者生存

解析:理论值与实际生存个体数差别很大,说明在生存斗争中一部分个体被淘汰了。

5.在某超市中无公害蔬菜很多,很受顾客的欢迎。这些无公害蔬菜在生产中,不使用农药、杀虫剂和化肥等。假如在蔬菜的生产中长期使用某种杀虫剂,其结果是(　B　)

A.杀虫剂诱发了害虫抗药性基因的产生,使害虫的抗药性增强

B.杀虫剂对害虫具有选择作用,使抗药性害虫的数量增加

C.杀虫剂能诱导害虫分解药物的基因大量表达

D.害虫全部消失,最终导致某些害虫的物种灭绝

解析:由于基因突变,害虫群体中存在着能抵抗杀虫剂的变异种,当使用某种杀虫剂后,绝大多数害虫被杀死,少数具有抗药性的个体生存下来并繁殖;害虫大量繁殖后,再用该种杀虫剂,会有比以前更多的个体生存。因此,杀虫剂对害虫起到一个定向选择的作用。

6.某人把原产于A地的白三叶草移到B地栽培,B地的气候比较寒冷。最初白三叶草茎叶的单位面积产量很低,但经过若干年后,产量显著提高。人们对这一事实作出以下几点解释,其中不符合达尔文自然选择学说的是(　C　)

A.不耐寒的个体被自然淘汰

B.耐寒的个体得以生存并繁衍

C.白三叶草在生长过程中逐渐适应了新的环境

D.这是一个自然选择的过程

解析:根据达尔文自然选择学说,适应是自然选择的结果,白三叶草本身存在耐寒个体的变异,环境(气候比较寒冷)对该种变异进行了选择,使耐寒性状在后代中积累和加强,不耐寒的个体在生存斗争中被淘汰。

7.用达尔文的自然选择学说解释狼的凶狠、善跑等特性的进化过程。

(1)狼的种群中存在着不同个体,如跑得慢一些、跑得快一些、狡猾机灵些、行动呆板迟钝些,这些性状说明变异是　　　　的。 

(2)随着环境的变化,食物变得稀少,凶狠、善跑、狡猾、贪婪的个体容易得到食物,能够生存和繁殖,这样,环境和食物对狼起了　　　　作用,而这种作用是　　　　(填“定向”或“不定向”)的。 

(3)狼的凶狠、善跑等特性的增强,是通过狼与种内、种间以及环境条件的　　　　　　　来实现的,因而它能适应环境,这就是　　　　。

解析:(1)狼的种群中存在着不同个体,如跑得慢一些、跑得快一些、狡猾机灵些、行动呆板迟钝些,这些变异是基因突变或基因重组的结果,是一种不定向的变异。(2)随着环境的变化,食物变得稀少,具有凶狠、善跑等特性的个体容易得到食物,能够生存和繁殖,这样,环境和食物对狼起了选择作用,而这种作用是定向的。(3)狼的凶狠、善跑等特性的增强,是通过狼与种内、种间以及环境条件的生存斗争来实现的,因而它能适应环境,这就是适者生存。

答案:(1)不定向　(2)选择　定向　(3)生存斗争　适者生存

8.如图表示环境变化后,害虫种群密度的变化情况,下列有关叙述中不正确的是(　D　)

A.a点种群中存在多种变异类型

B.a→b的变化是环境作用的结果

C.b→c是适应环境的类型逐代积累的结果

D.环境使害虫产生了适应环境的变化

解析:变异具有不定向性,使得种群中存在很多种变异类型;环境变化后,具有适应环境强变异的个体生存下来,而具有适应环境弱变异的个体被淘汰,a→b的变化是环境作用的结果;环境变化后,把适应环境弱的个体淘汰,适应环境强的害虫活下来,这样经过长期选择,使得害虫适应环境的个体越来越多,因此b→c是适应环境的类型逐代积累的结果;变异是不定向的,变异发生在自然选择之前,先有了各种类型的变异,才能自然选择出适应环境的变异。

9.下列关于达尔文自然选择学说和人工选择的叙述,不正确的是(　B　)

A.自然选择所保留的变异,对人类不一定都是有利的

B.自然选择的结果与人工选择的结果往往是一致的

C.“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

D.人工选择过程中,人类起着主导作用

解析:自然选择保留的变异都是适应自然环境的,不一定对人类有利;自然选择保留的变异是适应环境的,而人工选择保留的变异是符合人类需要的;“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;人工选择过程中,人类起着主导作用。

10.如图是对一块马铃薯甲虫成灾的区域先后使用两种杀虫剂处理的实验结果曲线图:

(1)从实验结果看,甲虫抗药性的形成是　　　　　　　　的结果。 

(2)在这里,杀虫剂是选择因素,内在因素是甲虫本身就存在着　　　

　　　　　变异类型。 

(3)此实验说明甲虫对环境的适应是相对的,这是因为遗传是稳定的,环境是　　　　　　　　的。

(4)甲虫抗药性的增强是通过　　　　 　　　　之间的生存斗争实现的。

解析:(1)自然选择是指适者生存、不适者被淘汰的过程,在杀虫剂的选择下,甲虫不抗药的个体被杀死,抗药的个体存活,这是自然选择的结果。(2)杀虫剂是选择因素,而不是甲虫抗药性变异的诱导因素,甲虫抗药性变异在前,环境的选择在后。(3)分析题图可知,使用杀虫剂Ⅰ后,甲虫种群密度先下降后上升,最终适应了杀虫剂Ⅰ,但当使用杀虫剂Ⅱ时,种群密度又大幅度下降后上升,由原来的适应到不适应再到适应。上述分析说明:甲虫对环境的适应是相对的,因为遗传虽然是稳定的,但环境是不断变化的。(4)甲虫的抗药性变异是甲虫进化的内因,杀虫剂的选择是外因,通过甲虫与杀虫剂之间的生存斗争,使得甲虫的抗药性增强。

答案:(1)自然选择　(2)抗药性　(3)可变(或不断变化)

(4)甲虫与杀虫剂