
第六章 生物的進(jìn)化2 自然選擇與適應(yīng)的形成課前· 新知導(dǎo)學(xué)1.適應(yīng)包含兩方面的含義:一是指生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)適合于______________,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__________________。2.適應(yīng)具有________和________。適應(yīng)的普遍性和相對(duì)性完成一定的功能 生存和繁殖普遍性 相對(duì)性提示:適應(yīng)具有普遍性和相對(duì)性。仙人掌葉變成刺狀適于干旱環(huán)境;猛獸和猛禽具有銳利的牙齒(或喙)和尖銳的爪,適于食肉;魚有鰓適應(yīng)水中生活,但當(dāng)水葫蘆瘋長(zhǎng)時(shí),一些魚因?yàn)椴辉龠m于環(huán)境就會(huì)死亡。這些現(xiàn)象說明了什么問題?1.拉馬克的觀點(diǎn)適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果更古老的生物 用進(jìn)廢退 獲得性遺傳2.達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說(1)自然選擇學(xué)說的主要內(nèi)容【答案】(1)過度繁殖 差異 生存斗爭(zhēng) 遺傳 有利變異 有利變異(2)對(duì)自然選擇學(xué)說的評(píng)價(jià)①意義揭示了生物界的統(tǒng)一性是由于所有的生物都有共同的祖先,生物的________和____________是進(jìn)化的結(jié)果。②局限性對(duì)于遺傳和變異的認(rèn)識(shí)還局限于________水平。不能科學(xué)解釋遺傳和變異的________。多樣性適應(yīng)性性狀 本質(zhì)3.達(dá)爾文以后進(jìn)化理論的發(fā)展(1)隨著生物科學(xué)的發(fā)展,關(guān)于遺傳和變異的研究,已經(jīng)從________水平深入到________水平。(2)關(guān)于自然選擇的作用等問題的研究,已經(jīng)從以________為單位發(fā)展到以________為基本單位。性狀 基因生物個(gè)體 種群提示:長(zhǎng)頸鹿過度繁殖,由于存在變異,其中有些長(zhǎng)頸鹿脖子較短,有些則較長(zhǎng)。長(zhǎng)頸鹿主要以樹葉為食,低處的資源有限,慢慢地只有長(zhǎng)脖子的長(zhǎng)頸鹿才能獲得較豐富的食物,短脖子的長(zhǎng)頸鹿由于缺少食物慢慢被淘汰,長(zhǎng)脖子長(zhǎng)頸鹿將這種變異遺傳給后代,逐漸進(jìn)化為現(xiàn)在的長(zhǎng)頸鹿。如何用達(dá)爾文的進(jìn)化學(xué)說解釋長(zhǎng)頸鹿脖子變長(zhǎng)的原因? 公鹿往往用鹿角作為爭(zhēng)奪配偶的武器。按照達(dá)爾文的觀點(diǎn),現(xiàn)代的公鹿鹿角發(fā)達(dá)的原因是 ( )A.代代經(jīng)常使用的結(jié)果B.變異朝著有利于生殖的方向發(fā)展的結(jié)果C.繁衍后代的需要D.自然選擇的結(jié)果【答案】D 【解析】公鹿的祖先存在著個(gè)體差異,有的公鹿鹿角發(fā)達(dá)些,有的不夠發(fā)達(dá)。這種差異在公鹿?fàn)帄Z配偶的生存斗爭(zhēng)中,會(huì)產(chǎn)生不同的結(jié)果。具有發(fā)達(dá)鹿角的公鹿得以奪得配偶繁衍后代,而鹿角不夠發(fā)達(dá)的公鹿在爭(zhēng)奪配偶的斗爭(zhēng)中被擊敗,不能獲得配偶繁衍后代。這樣一代一代地選擇進(jìn)化,就成了今天的有發(fā)達(dá)鹿角的公鹿,這是自然選擇的結(jié)果。課堂 · 素養(yǎng)初培適應(yīng)的普遍性和相對(duì)性[知識(shí)歸納]【易錯(cuò)警示】遺傳物質(zhì)具有穩(wěn)定性,它是不能隨著環(huán)境條件的變化而迅速改變的,這就導(dǎo)致已經(jīng)形成的適應(yīng)一般要落后于環(huán)境條件的變化,這是造成適應(yīng)相對(duì)性的主要原因。1.一種水生小動(dòng)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(gè)體能正常生活,若將正常生活的個(gè)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(gè)體能正常生活”,請(qǐng)從生物的變異與環(huán)境相適應(yīng)的角度分析原因。(2)“20 ℃環(huán)境中部分個(gè)體能正常生活,若將正常生活的個(gè)體置于28 ℃環(huán)境中,全部死亡”,請(qǐng)從適應(yīng)的角度分析原因。提示:(1)在25 ℃環(huán)境中能正常生活的水蚤存在變異,這種變異的水蚤既適應(yīng)25 ℃環(huán)境也適應(yīng)20 ℃環(huán)境。 (2)適應(yīng)具有相對(duì)性。2.據(jù)圖思考下列問題: (1)如果環(huán)境劇變或某種植物病害爆發(fā),圖中哪種植物的生存幾率最大?(2)為什么野生小麥和野生玉米的多樣性比栽培小麥和栽培玉米豐富?(3)如果環(huán)境劇變或某種植物病害爆發(fā),野生小麥中的個(gè)體會(huì)全部生存下來嗎?為什么?提示:(1)野生小麥。(2)栽培小麥和栽培玉米經(jīng)過了人工選擇,淘汰了人類所不需要的類型。(3)不會(huì)。野生小麥中存在多種變異類型,有的變異類型會(huì)在環(huán)境劇變或某種植物病害爆發(fā)時(shí)被淘汰。[對(duì)點(diǎn)精練]1.如圖表示環(huán)境變化后,害蟲種群密度的變化情況,下列有關(guān)敘述中不正確的是 ( )A.a(chǎn)點(diǎn)種群中存在很多種變異類型B.a(chǎn)→b的變化是環(huán)境作用的結(jié)果C.b→c是適應(yīng)環(huán)境的類型積累的結(jié)果D.環(huán)境變化使害蟲產(chǎn)生了適應(yīng)環(huán)境的變化【答案】D 【解析】變異具有不定向性,使得種群中存在很多變異類型,A正確;環(huán)境變化后,適應(yīng)環(huán)境強(qiáng)的變異的個(gè)體生存下來,而適應(yīng)環(huán)境弱的變異的個(gè)體被淘汰,a→b的變化是環(huán)境作用的結(jié)果,B正確;環(huán)境變化后,把適應(yīng)環(huán)境弱的個(gè)體淘汰,適應(yīng)環(huán)境強(qiáng)的害蟲活下來,這樣經(jīng)過長(zhǎng)期選擇,使得害蟲適應(yīng)環(huán)境的個(gè)體越來越多,因此b→c是適應(yīng)環(huán)境的類型逐代積累的結(jié)果,C正確;變異是不定向的,變異發(fā)生在自然選擇之前,先有了各種類型的變異,才能自然選擇出適應(yīng)環(huán)境的變異,D錯(cuò)誤。2.19世紀(jì)中葉以前,英國(guó)的樺尺蛾大多數(shù)是灰色,極少數(shù)是黑色。隨著工業(yè)的發(fā)展,到1898年各工業(yè)區(qū)黑色樺尺蛾的數(shù)量大大超過灰色樺尺蛾。下列敘述正確的是 ( )A.無工業(yè)污染的環(huán)境中,與灰色有關(guān)的基因頻率不會(huì)發(fā)生改變B.基因頻率的改變導(dǎo)致灰色樺尺蛾與黑色樺尺蛾出現(xiàn)生殖隔離C.不同體色樺尺蛾的同時(shí)存在體現(xiàn)了生物多樣性D.黑色樺尺蛾的出現(xiàn)是工業(yè)污染的結(jié)果【答案】C 【解析】與灰色有關(guān)的基因是突變產(chǎn)生的,無工業(yè)污染的環(huán)境中,也可能發(fā)生突變,引起與灰色有關(guān)的基因頻率發(fā)生改變,A錯(cuò)誤;黑色與灰色樺尺蛾為同一物種,B錯(cuò)誤;生物的多樣性包括物種多樣性、遺傳多樣性和生態(tài)系統(tǒng)的多樣性三個(gè)層次,不同體色樺尺蛾的同時(shí)存在體現(xiàn)了遺傳多樣性,C正確;黑色樺尺蛾的出現(xiàn)是基因突變的結(jié)果,工業(yè)污染只是起到了自然選擇的作用,D錯(cuò)誤。1.拉馬克進(jìn)化學(xué)說(1)主要內(nèi)容:當(dāng)今生物是由更古老的生物進(jìn)化而來的;生物的適應(yīng)性特征是在進(jìn)化過程中逐漸形成的。(2)進(jìn)化的原因:用進(jìn)廢退、獲得性遺傳。(3)意義:否定了物種不變論。適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果[知識(shí)歸納]2.達(dá)爾文自然選擇學(xué)說的內(nèi)容(1)圖解(2)分析3.自然選擇學(xué)說與拉馬克進(jìn)化學(xué)說的比較1.從拉馬克關(guān)于進(jìn)化原因的觀點(diǎn)解釋下列兩個(gè)現(xiàn)象:(1)現(xiàn)象一:食蟻獸的舌頭之所以細(xì)長(zhǎng),是長(zhǎng)期舔食螞蟻的結(jié)果。(2)現(xiàn)象二:鼴鼠長(zhǎng)期生活在地下,眼睛長(zhǎng)期不用就萎縮、退化。提示:(1)用進(jìn)。(2)廢退。2.結(jié)合下圖,試著用達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說思考下列問題:(1)長(zhǎng)頸鹿之間為什么會(huì)出現(xiàn)生存斗爭(zhēng)?(2)是什么原因?qū)е铝嗽谏娑窢?zhēng)中出現(xiàn)優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)?(3)長(zhǎng)頸鹿中頸較長(zhǎng)的能吃到樹葉而生存下來,而頸較短的吃不到樹葉而死亡,這種選擇的結(jié)果達(dá)爾文是如何描述的?提示:(1)一是長(zhǎng)頸鹿通過過度繁殖產(chǎn)生大量的個(gè)體;二是生存資源是有限的。(2)由于遺傳變異使長(zhǎng)頸鹿有頸長(zhǎng)和頸短的差異。(3)適者生存,不適者被淘汰。[對(duì)點(diǎn)精練]1.下列選項(xiàng)不是達(dá)爾文的進(jìn)化觀點(diǎn)的是 ( )A.同種生物不同個(gè)體間存在許多性狀上的差異B.生物產(chǎn)生后代的數(shù)量往往超過生活環(huán)境所能承受的數(shù)量C.不適應(yīng)生存環(huán)境的生物會(huì)被淘汰D.基因突變和基因重組為生物進(jìn)化提供了原材料【答案】D 【解析】A項(xiàng)說明同種生物之間存在著變異;B項(xiàng)說明生物存在著過度繁殖現(xiàn)象,生物生存條件是有限的,從而引起生存斗爭(zhēng);C項(xiàng)所述指適者生存;D項(xiàng)中,在達(dá)爾文生活的那個(gè)年代,還沒有“基因”的概念。2.當(dāng)某種新藥問世時(shí),可治療病毒性感冒,治療效果很好,幾年后療效減低。其根本原因可能是 ( )A.病毒接觸了藥物后,慢慢地產(chǎn)生了抗藥性B.病毒為了適應(yīng)環(huán)境,產(chǎn)生了抗藥性變異C.抗藥性個(gè)體的逐漸增多是自然選擇的結(jié)果D.后來的藥量用得過少,產(chǎn)生了抗藥性變異【答案】C 【解析】病毒的抗藥性不是因接觸藥物而誘發(fā)的,也不是“為了”適應(yīng)有藥物的環(huán)境而“主動(dòng)”產(chǎn)生的;病毒本身會(huì)發(fā)生各種各樣的變異,在沒用該新藥的時(shí)候,抗該新藥的變異類型就已經(jīng)存在,只是在沒使用該藥物前顯示不出其生存優(yōu)勢(shì);當(dāng)使用該新藥后,藥物的選擇作用使這種變異類型的個(gè)體在生存斗爭(zhēng)中被保留下來并繁殖后代,其抗藥性不斷增強(qiáng),最終使藥物“失效”。課堂·延伸提分 易錯(cuò)易混1:混淆自然選擇與人工選擇人工選擇和自然選擇的比較:(1)區(qū)別:二者選擇的標(biāo)準(zhǔn)不同,目的不同。人工選擇是以“是否對(duì)人類有利”為標(biāo)準(zhǔn),對(duì)人類有利的基因或性狀被保留下來,不利的就被淘汰。而自然選擇的標(biāo)準(zhǔn)為“是否有利于該生物的生存”,有利于該生物生存的性狀或基因就被保留下來,不利的就被淘汰。(2)聯(lián)系:二者都能使被選擇的種群的基因頻率發(fā)生改變。 易錯(cuò)易混2:自然選擇學(xué)說中有關(guān)“變異”的分析(1)環(huán)境因素的作用:環(huán)境不能起到誘導(dǎo)變異的作用,它只是對(duì)不定向變異進(jìn)行定向選擇。(2)在運(yùn)用達(dá)爾文自然選擇學(xué)說分析問題時(shí),要注意“變異在前,選擇在后”的思路。例 下圖是以長(zhǎng)頸鹿的進(jìn)化為例說明達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說。以下說法不正確的是 ( )A.長(zhǎng)頸鹿個(gè)體之間許多性狀存在差異,如頸和前肢的長(zhǎng)短不同B.生物產(chǎn)生后代的數(shù)量往往超過生活環(huán)境所能承受的數(shù)量而引起生存斗爭(zhēng)C.頸和前肢長(zhǎng)些的長(zhǎng)頸鹿,在生存斗爭(zhēng)中容易得到食物而生存并繁殖后代D.自然選擇是定向的,使適應(yīng)環(huán)境的長(zhǎng)頸鹿個(gè)體朝著符合人類需要的方向發(fā)展【答案】D 【解析】達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說所解釋的生物進(jìn)化的原因是變異、自然選擇、遺傳(使微小的有利變異逐代積累)的綜合作用。其中生物的變異是不定向的,而自然選擇是定向的,自然選擇是通過生存斗爭(zhēng)來實(shí)現(xiàn)的。自然選擇使生物朝著適應(yīng)環(huán)境、有利于自身生存的方向發(fā)展。小練 · 素養(yǎng)達(dá)成1.下列說法符合拉馬克進(jìn)化觀點(diǎn)的是 ( )①食蟻獸的舌頭變得細(xì)長(zhǎng),是由于食蟻獸長(zhǎng)期舔食螞蟻的結(jié)果②比目魚的雙眼并列于向光的一面,是由于長(zhǎng)期臥伏于海底的緣故③長(zhǎng)頸鹿經(jīng)常努力伸長(zhǎng)頸和前肢去吃樹上的葉子,因此頸和前肢都變得很長(zhǎng)④鼴鼠由于長(zhǎng)期生活于地下,眼睛萎縮、退化⑤病菌抗藥性的不斷增強(qiáng)是由于抗生素對(duì)病菌的抗藥性變異定向選擇并逐漸積累的結(jié)果A.①②③ B.④C.①②③④ D.①②③④⑤【答案】C 【解析】拉馬克關(guān)于生物進(jìn)化原因的兩個(gè)觀點(diǎn)是用進(jìn)廢退和獲得性遺傳,即動(dòng)物的器官越用越發(fā)達(dá),相反器官廢而不用,就會(huì)造成形態(tài)上的退化,并且拉馬克認(rèn)為這些因?yàn)橛眠M(jìn)廢退而獲得的性狀可以遺傳給后代。①②③均為“用進(jìn)”的實(shí)例,④為“廢退”的實(shí)例。⑤符合達(dá)爾文自然選擇學(xué)說的觀點(diǎn)。2.下列有關(guān)生物進(jìn)化的敘述中,不符合達(dá)爾文學(xué)說基本觀點(diǎn)的有 ( )A.遺傳和變異是自然選擇發(fā)生作用的基礎(chǔ)B.生物的變異是不定向的,自然選擇是定向的C.變異經(jīng)過長(zhǎng)期的自然選擇和積累,就可能產(chǎn)生生物的新類型D.環(huán)境改變使生物產(chǎn)生定向變異,以適應(yīng)變化的環(huán)境【答案】D 【解析】達(dá)爾文學(xué)說認(rèn)為,生物的變異是不定向的,而環(huán)境的選擇是定向的;環(huán)境的作用是選擇不定向的變異,不是引起生物定向的變異。3.達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說未能解釋的是 ( )A.生物進(jìn)化的原因B.生物不定向變異的原因C.生物多樣性的原因D.現(xiàn)存生物適應(yīng)性的原因【答案】B 【解析】達(dá)爾文自然選擇學(xué)說認(rèn)為:生物進(jìn)化是變異、自然選擇和遺傳三者的綜合作用;生物的多樣性和適應(yīng)性都是長(zhǎng)期的自然選擇的結(jié)果;由于受當(dāng)時(shí)科學(xué)發(fā)展水平的限制,對(duì)于遺傳和變異的本質(zhì),達(dá)爾文還不能作出科學(xué)的解釋。4.關(guān)于達(dá)爾文學(xué)說和拉馬克學(xué)說的區(qū)別,正確的說法是( )A.達(dá)爾文學(xué)說認(rèn)為環(huán)境的作用可以引起不定向的變異B.拉馬克學(xué)說認(rèn)為不定向的變異是由動(dòng)物的意愿決定的 C.達(dá)爾文學(xué)說認(rèn)為變異后就能適應(yīng)環(huán)境D.拉馬克學(xué)說認(rèn)為生物通過變異適應(yīng)環(huán)境【答案】D 【解析】環(huán)境只是對(duì)生物起選擇作用,并不是生物變異的誘因,在環(huán)境改變以前,生物就存在變異,即變異在前,選擇在后。只有有利變異的個(gè)體才能適應(yīng)環(huán)境,并得到保留。拉馬克認(rèn)為生物的變異是定向的,生物體為了適應(yīng)環(huán)境而產(chǎn)生相應(yīng)的變異。5.有的螳螂成蟲的翅展開時(shí)像鮮艷的花朵,若蟲的足像美麗的花瓣,可以誘使采食花粉的昆蟲飛近,從而將這些昆蟲捕食,這種現(xiàn)象是由于螳螂的祖先 ( )A.突變后經(jīng)人工選擇的結(jié)果B.人工選擇后再突變的結(jié)果C.突變后經(jīng)自然選擇的結(jié)果D.自然選擇后再突變的結(jié)果【答案】C 【解析】生物的變異是隨機(jī)發(fā)生的,是不定向的,各種變異類型在環(huán)境中因自然選擇而優(yōu)勝劣汰。螳螂這種近乎神奇的捕食方式,是長(zhǎng)期自然選擇的結(jié)果。6.達(dá)爾文在南美加拉帕戈斯群島上發(fā)現(xiàn)不同島嶼分別生活著15種陸上龜類,它們的形態(tài)各異,食性和棲息場(chǎng)所也各不相同。但是經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)它們都有南美西海岸大陸龜類的痕跡,是由大陸龜類進(jìn)化來的。請(qǐng)分析說明大陸龜?shù)倪M(jìn)化過程及其原因。(1)在大陸龜?shù)暮蟠芯哂衉___________,為大陸龜?shù)倪M(jìn)化提供了____________。(2)在不同島嶼的特定條件下,龜類與環(huán)境之間存在的____________,是不同島嶼上龜類進(jìn)化的________。(3)不同島嶼的特定環(huán)境的____________作用,保留了具有有利變異的個(gè)體,并決定了龜類進(jìn)化的________。(4)有利變異通過____________作用得到積累和加強(qiáng),經(jīng)過上述長(zhǎng)期的進(jìn)化過程,并逐步出現(xiàn)了____________,這樣就形成了不同的____________?!敬鸢浮?1)可遺傳的變異 原材料 (2)生存斗爭(zhēng) 動(dòng)力(3)定向選擇 方向 (4)自然選擇 新類型 物種【解析】大陸龜具有多種變異類型,在不同島嶼的不同環(huán)境(食物來源、棲息場(chǎng)所)的選擇作用下,它們朝著適應(yīng)環(huán)境的方向進(jìn)化,逐漸形成了各種類型。| 課后提能集訓(xùn)|
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