第2節(jié)　自然選擇與適應(yīng)的形成課標(biāo)內(nèi)容要求核心素養(yǎng)對接1．舉例說明種群內(nèi)的某些可遺傳變異將賦予個體在特定環(huán)境中的生存和繁殖優(yōu)勢。2．概述現(xiàn)代進化理論以自然選擇學(xué)說為核心，為地球上的生命進化提供了科學(xué)解釋。1．生命觀念：運用生物進化理論解釋適應(yīng)的形成和生物的進化。2．社會責(zé)任：運用生物進化理論分析現(xiàn)實生活中諸如耐藥菌產(chǎn)生等相關(guān)問題。一、適應(yīng)的普遍性和相對性1．適應(yīng)的兩方面含義(1)生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)適合于完成一定的功能。(2)生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)及其功能適合于該生物在一定的環(huán)境中生存和繁殖。2．適應(yīng)具有的特點：普遍性和相對性。二、適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果1．物種不變論的觀點：各種生物都是自古以來就如此。2．拉馬克的觀點(1)觀點內(nèi)容①當(dāng)今所有的生物都是由更古老的生物進化來的，各種生物的適應(yīng)性特征并不是自古以來就如此的，而是在進化過程中逐漸形成的。②適應(yīng)的形成都是由于用進廢退和獲得性遺傳。(2)對拉馬克觀點的評價拉馬克提出的進化學(xué)說徹底否定了物種不變論，在當(dāng)時具有進步意義，但他對適應(yīng)形成的解釋是膚淺的，未被人們普遍接受。3．達爾文的自然選擇學(xué)說的觀點適應(yīng)的來源是可遺傳的變異，適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果。(1)自然選擇學(xué)說的解釋模型(2)對適應(yīng)的解釋①適應(yīng)的來源是可遺傳的變異，適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果。②群體中出現(xiàn)可遺傳的有利變異和環(huán)境的定向選擇是適應(yīng)形成的必要條件。(3)進步意義①使人們認(rèn)識到生物是在自然選擇的作用下不斷發(fā)展變化的，使生物學(xué)第一次擺脫了神學(xué)的束縛，走上了科學(xué)的軌道。②揭示了生物界的統(tǒng)一性是由于所有的生物都有共同祖先。③科學(xué)地解釋了生物的多樣性和適應(yīng)性是進化的結(jié)果。(4)局限性對于遺傳和變異的認(rèn)識還局限于性狀水平，不能科學(xué)地解釋遺傳和變異的本質(zhì)。4．生物進化理論的發(fā)展(1)遺傳變異方面： ①研究水平：從性狀水平深入到基因水平。    ②研究結(jié)果：認(rèn)識到了遺傳和變異的本質(zhì)。(2)自然選擇的作用方面：研究對象：從以生物個體為單位，發(fā)展到以種群為基本單位。(3)形成了以自然選擇為核心的現(xiàn)代生物進化理論。判斷對錯(正確的打“√”，錯誤的打“×”)1．生物都具有適應(yīng)環(huán)境的特征，適應(yīng)是普遍存在的。 (　　)2．由于缺少草而吃樹葉的長頸鹿脖子越來越長，符合拉馬克的觀點。 ????????????? ????????????? (　　)3．達爾文認(rèn)識到遺傳和變異的本質(zhì)并做出了科學(xué)的解釋。 (　　)4．生物進化的內(nèi)因是生存斗爭。  (　　)5．各種生物均有過度繁殖的傾向。 (　　)6．現(xiàn)代生物進化理論的核心是自然選擇學(xué)說，研究對象是生物個體。 ????????????? ????????????? (　　)提示：1．√　2.√3．×　達爾文沒有對遺傳和變異的本質(zhì)做出解釋。4．×　生物進化的內(nèi)因是遺傳和變異。5．√6．×　現(xiàn)代生物進化理論的研究對象是種群。　適應(yīng)的普遍性和相對性1．對適應(yīng)的普遍性和相對性的理解生物都生活在非常復(fù)雜的環(huán)境中，時刻受到環(huán)境中各種生態(tài)因素的影響。生物只有適應(yīng)環(huán)境才能生存繁衍，這就是適應(yīng)的普遍性。但是，每種生物對環(huán)境的適應(yīng)都不是絕對的、完全的適應(yīng)，只是一定程度上的適應(yīng)，環(huán)境條件的不斷變化對生物的適應(yīng)性有很大的影響，這就是適應(yīng)的相對性。2．適應(yīng)的相對性的表現(xiàn)及根本原因(1)適應(yīng)的相對性的表現(xiàn)適應(yīng)的相對性的表現(xiàn)舉例生物對環(huán)境的適應(yīng)只是一定程度上的適應(yīng)，并不是絕對的、完全的適應(yīng)①許多種鳥類具有保護色(如百靈、雛雞等)，可以避免部分攻擊，但常常被嗅覺發(fā)達的獸類(如狐等)所捕食；②具有保護色的昆蟲也常常被視力敏銳的食蟲鳥類捕食適應(yīng)的相對性還表現(xiàn)在它是一種暫時的現(xiàn)象，而不是永久性的。當(dāng)環(huán)境條件出現(xiàn)大的變化時，適應(yīng)就變成了不適應(yīng)，有時還成為有害的甚至致死的因素冬季森林里的雷鳥換上了白色羽毛，可以適應(yīng)降雪后的白色環(huán)境。但是，當(dāng)降雪延遲，一身白色羽毛的雷鳥反而容易被捕食者發(fā)現(xiàn)(2)根本原因遺傳的穩(wěn)定性與環(huán)境不斷變化之間的矛盾是適應(yīng)的相對性的根本原因。一種水生小動物水蚤，在25 ℃環(huán)境中能正常生活。若將其置于20 ℃環(huán)境中部分個體能正常生活，若將正常生活的個體置于28 ℃環(huán)境中，全部死亡。(1)水蚤在25 ℃環(huán)境中能正常生活，若將其置于20 ℃環(huán)境中部分個體能正常生活，請從生物的變異與環(huán)境相適應(yīng)的角度分析原因。提示：在25 ℃環(huán)境條件下能正常生活的水蚤存在著變異，這種變異的水蚤既適應(yīng)25 ℃環(huán)境也適應(yīng)20 ℃環(huán)境。(2)20 ℃環(huán)境中部分個體能正常生活，若將正常生活的個體置于28 ℃環(huán)境中，全部死亡，請從適應(yīng)的角度分析原因。提示：適應(yīng)具有相對性。1．以下屬于適應(yīng)的相對性實例的是(　　)A．枯葉蝶在停息時，它的翅很像一片枯葉B．竹節(jié)蟲俯身于竹枝上，其身體顏色和形態(tài)與竹枝相似C．仙人掌的葉退化成葉刺，光合作用減弱D．冬季來臨前，雷鳥將羽毛換成白色的C　[仙人掌的葉退化成葉刺，這是對干旱環(huán)境的一種適應(yīng)，但光合作用減弱，這說明適應(yīng)是相對的。]2．適應(yīng)的形成離不開生物的遺傳和變異(內(nèi)因)與環(huán)境(外因)的相互作用。下列與適應(yīng)及其形成相關(guān)的表述錯誤的是(　　)A．適應(yīng)不僅是指生物對環(huán)境的適應(yīng)，也包括生物的結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)B．具有有利變異的個體都能成功地生存和繁殖后代；具有不利變異的個體會過早死亡，不能留下后代C．適應(yīng)具有相對性的根本原因是遺傳的穩(wěn)定性與環(huán)境不斷變化之間的矛盾D．雷鳥在冬季來臨前將羽毛換成白色的，有時是有利的，有時會有一定的局限性B　[具有有利變異的個體，生存并留下后代的機會多；具有不利變異的個體，生存并留下后代的機會少，B錯誤。]　適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果1．達爾文自然選擇學(xué)說的內(nèi)容(1)圖解(2)分析①過度繁殖②生存斗爭③遺傳變異2．拉馬克與達爾文進化學(xué)說的比較項目拉馬克的進化學(xué)說達爾文的自然選擇學(xué)說區(qū)別進化原因外界環(huán)境的影響是生物進化的主要原因遺傳和變異是生物進化的內(nèi)因，環(huán)境條件改變是生物進化的外因變異方向變異是定向的，環(huán)境和器官的使用情況決定變異的方向變異是生物本來就有的，是不定向的適應(yīng)性變異都是適應(yīng)環(huán)境的有些變異適應(yīng)環(huán)境，適者生存；有些變異不適應(yīng)環(huán)境，不適者被淘汰進化方向由生物自身決定由自然選擇決定聯(lián)系都認(rèn)為生物是由簡單到復(fù)雜、由低等到高等逐漸進化的1．請結(jié)合情境，回答問題：下圖表示達爾文對現(xiàn)代長頸鹿進化形成過程的解釋，請據(jù)圖回答下列問題：(1)在旱季缺乏青草的時期，頸和前肢長短不同的個體生存機會相等嗎？由此說明什么問題？提示：生存機會不相等。頸和前肢長些的個體，在生存斗爭中容易得到食物，從而得以生存并繁殖。食物在決定長頸鹿變異個體的生存和淘汰過程中，起到了選擇作用。(2)請分別利用拉馬克和達爾文的進化觀點，解釋長頸鹿脖子長的原因。提示：拉馬克觀點解釋：長頸鹿在旱季缺乏青草的時期就會用它的長脖子去吃高處的樹葉，這樣長期“使用”它的脖子，久而久之就更長了(用進廢退)，然后遺傳給了下一代(獲得性遺傳)。達爾文觀點解釋：在缺乏青草的干旱時期，那些頸部和四肢都較長的個體會有較多的機會吃到高處的樹葉，能夠生存下來，并繁殖后代，而那些頸部和四肢較短的個體則無法得到足夠的食物，不容易生存下來，也無法繁殖后代，所以頸部和四肢較短的長頸鹿逐漸被淘汰。(3)通過對長頸鹿的進化歷程的分析，你能否解釋達爾文自然選擇學(xué)說中遺傳變異和自然選擇的關(guān)系？提示：變異是不定向的，自然選擇的直接對象就是生物的變異性狀，定向篩選出有利變異和不利變異，通過遺傳使生物微小的有利變異得以積累加強。2．某同學(xué)認(rèn)為“在自然選擇學(xué)說中，變異的方向和自然選擇的方向是一致的”，該同學(xué)的觀點正確嗎？說出你的理由。提示：不正確。在自然選擇之前，生物中存在多種變異，有有利的也有不利的，自然選擇選擇有利變異，淘汰不利變異。1．在超市中無公害蔬菜很多，也很受市民的歡迎。這些無公害蔬菜在生產(chǎn)中，不使用農(nóng)藥、殺蟲劑和化肥等。假如在蔬菜的生產(chǎn)中長期使用某種殺蟲劑，其結(jié)果是  (　　)A．殺蟲劑誘發(fā)了害蟲抗藥性基因的產(chǎn)生，使害蟲的抗藥性增強B．殺蟲劑對害蟲具有選擇作用，使抗藥性害蟲的數(shù)量增加C．殺蟲劑能誘導(dǎo)害蟲分解藥物的基因大量表達D．害蟲全部消失，最終導(dǎo)致某些害蟲的物種滅絕B　[由于基因突變，害蟲群體中存在著能抵抗殺蟲劑的變異個體，當(dāng)使用某種殺蟲劑后，絕大多數(shù)害蟲被殺死，少數(shù)具有抗藥性的個體生存下來并繁殖；害蟲大量繁殖后，再用該種殺蟲劑，會有比以前更多的個體生存。因此，殺蟲劑對害蟲起到一個定向選擇作用。]2．對達爾文和拉馬克相關(guān)理論的評價，正確的是(　　)A．達爾文的自然選擇學(xué)說正確解釋了生物界的多樣性和適應(yīng)性B．達爾文的自然選擇學(xué)說正確解釋了遺傳和變異的本質(zhì)C．拉馬克的進化學(xué)說使生物學(xué)第一次擺脫了神學(xué)的束縛，走上了科學(xué)的道路D．拉馬克的進化學(xué)說科學(xué)地解釋了生物進化的原因A　[自然選擇學(xué)說能科學(xué)地解釋生物進化的原因和生物的適應(yīng)性、多樣性的形成，但由于受當(dāng)時科學(xué)發(fā)展水平的限制，自然選擇學(xué)說對遺傳和變異的本質(zhì)未能作出科學(xué)的解釋，A正確、B錯誤。拉馬克學(xué)說的進步意義是最早提出了比較完整的生物進化學(xué)說，但拉馬克提出的“用進廢退”和“獲得性遺傳”的觀點缺少科學(xué)依據(jù)，對適應(yīng)的形成的解釋是膚淺的，C、D錯誤。]有關(guān)自然選擇學(xué)說的兩個易錯點(1)環(huán)境因素的作用會提高突變的頻率，但任何情況下變異都是不定向的，所以環(huán)境不能起到定向誘導(dǎo)變異的作用，它的作用是對不定向的變異進行定向選擇。(2)在運用達爾文自然選擇學(xué)說分析問題時，要注意“變異在前，選擇在后”的思路。英國的曼徹斯特地區(qū)有一種樺尺蛾，它們夜間活動，白天棲息在樹干上。在19世紀(jì)中葉以前，樺尺蛾幾乎都是淺色型的，到了20世紀(jì)中葉，黑色型的樺尺蛾卻成了常見的類型。19世紀(jì)時，曼徹斯特地區(qū)的樹干上長滿了淺色的地衣。后來，隨著工業(yè)的發(fā)展，工廠排出的煤煙使地衣不能生存，結(jié)果樹皮裸露并被熏成黑褐色。通過實例比較拉馬克學(xué)說與達爾文自然選擇學(xué)說的異同，分析其局限性。嘗試運用自然選擇學(xué)說解釋生物的適應(yīng)性及生物的進化。1．按照拉馬克的進化觀點，樺尺蛾的適應(yīng)性特征的形成原因是什么？(科學(xué)思維)提示：根據(jù)拉馬克的進化觀點，樺尺蛾的適應(yīng)性特征的形成是用進廢退和獲得性遺傳的結(jié)果。2．19世紀(jì)中葉以前，英國曼徹斯特地區(qū)的樺尺蛾多數(shù)是淺色的，少數(shù)是深色的，這些深色的樺尺蛾是如何產(chǎn)生的？(科學(xué)思維)提示：這些深色的樺尺蛾是淺色樺尺蛾在自然條件下的變異類型。3．樹干變黑會影響樺尺蛾種群中淺色個體的出生率嗎？為什么？(科學(xué)探究)提示：會。樹干變成黑色，淺色個體生存并繁殖后代的機會降低，因此淺色個體的出生率降低。[課堂小結(jié)]知 識 網(wǎng) 絡(luò) 構(gòu) 建核 心 語 句 背 誦1.適應(yīng)包括兩個方面的含義：一是指生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)適合于完成一定的功能，二是指生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)及其功能適合于該生物在一定的環(huán)境中生存和繁殖。2.物種不變論認(rèn)為，各種生物都是自古以來就如此的。3.拉馬克認(rèn)為適應(yīng)的形成都是由于用進廢退和獲得性遺傳。4.達爾文認(rèn)為適應(yīng)的來源是可遺傳的變異，適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果。5.達爾文提出的自然選擇學(xué)說對生物的進化和適應(yīng)的形成作出了合理的解釋。6.群體中出現(xiàn)可遺傳的有利變異和環(huán)境的定向選擇是適應(yīng)形成的必要條件。1．到了寒冷的冬天，北方的闊葉樹(如楊樹、法國梧桐等)紛紛落葉，而松樹卻郁郁蔥蔥。這說明(　　)A．它們都適應(yīng)了北方寒冷的環(huán)境B．北方的闊葉樹不適應(yīng)寒冷的環(huán)境C．松樹比闊葉樹更適應(yīng)寒冷的環(huán)境D．以上三項都不符合題意A　[生物必須適應(yīng)環(huán)境才能生存。到了寒冷的冬天，北方的闊葉樹紛紛落葉，是植物對冬季寒冷干燥環(huán)境的一種適應(yīng)。松樹郁郁蔥蔥，也是對冬季寒冷干燥環(huán)境的適應(yīng)。這是適應(yīng)的普遍性的實例。]2．刺猬遇到敵害時身體縮成一團，以背部的硬刺保護自己。但狐貍有時會把刺猬拋向空中，待其落地伸展軀體的剎那間，咬住其無刺的腹部而將它吃掉。這個例子說明(　　)A．適應(yīng)的普遍性　　 B．適應(yīng)的相對性C．適應(yīng)的多樣性 D．生存在于競爭B　[生物對環(huán)境的適應(yīng)具有普遍性和相對性，所謂對環(huán)境適應(yīng)的相對性是指生物只是在一定時間，對一定環(huán)境的適應(yīng)，所以這個例子體現(xiàn)了刺猬的適應(yīng)的相對性。]3．下列不屬于拉馬克進化學(xué)說的是(　　)A．鯨沒有牙齒，是因為它們吞食浮游生物B．長頸鹿的頸很長是采食高處樹葉反復(fù)伸頸的結(jié)果C．羚羊聽覺靈敏、奔跑快是長期自然選擇的結(jié)果D．蛇身體細(xì)長無足，是經(jīng)常出入鼠穴捕食的結(jié)果C　[A、B、D選項都是拉馬克進化學(xué)說的觀點；C選項是達爾文自然選擇學(xué)說的觀點。]4．對達爾文自然選擇學(xué)說的理解正確的是(　　)①環(huán)境改變使生物產(chǎn)生適應(yīng)性的變異　②可遺傳的變異是生物進化的基礎(chǔ)　③變異是不定向的　④變異是定向的　⑤變異經(jīng)過長期的自然選擇和遺傳積累就可能產(chǎn)生出生物的新類型A．②④⑤ B．②③⑤C．①②④ D．①③⑤B　[生物的變異是不定向的，環(huán)境改變時，具有適應(yīng)性變異的生物生存的機會多，③正確，①④錯誤；可遺傳的變異是生物進化的基礎(chǔ)，②正確；經(jīng)過長期的自然選擇和遺傳積累，變異可能產(chǎn)生出生物的新類型，⑤正確。]5．用達爾文的自然選擇學(xué)說分析斑馬的進化過程。(1)斑馬群中存在著不同體色的個體，說明生物具有________的特性，這種特性一般是________的，________是生物進化的內(nèi)在因素。(2)隨著環(huán)境的不斷改變，體色為黑白相間、跑得快的斑馬因與環(huán)境相適應(yīng)、不易被敵害發(fā)現(xiàn)而在________中得以生存、繁衍。這樣，環(huán)境對斑馬起了________作用，而這種作用是________的，它決定著生物進化的________。(3)上述過程表明，自然選擇的動力是________，自然選擇的結(jié)果是________。[解析]　達爾文的自然選擇學(xué)說認(rèn)為，生物普遍具有變異性且變異是不定向的。這種不定向的變異導(dǎo)致生物個體之間本來就有差異，從而為生物的進化提供了原始的選擇材料。而在一定環(huán)境中進行的自然選擇是定向的，只有適應(yīng)環(huán)境的變異類型才能生存下來，并且產(chǎn)生后代。經(jīng)過一代又一代的自然選擇，斑馬體色的有利變異被定向積累而形成現(xiàn)在黑白相間的體色，這是經(jīng)過長期定向的自然選擇而形成的。遺傳能保持物種的穩(wěn)定，變異則使物種得以發(fā)展，適應(yīng)環(huán)境的有利變異通過遺傳能得到定向積累而使物種進化，兩者缺一不可。在遺傳和變異的基礎(chǔ)上通過生存斗爭、自然選擇，最終形成現(xiàn)在的斑馬體色。[答案]　(1)變異　不定向　遺傳和變異　(2)生存斗爭　選擇　定向　方向　(3)生存斗爭　適者生存  

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第2節(jié) 自然選擇與適應(yīng)的形成

版本： 人教版 (2019)

年級： 必修2《遺傳與進化》

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