2023-2024學(xué)年 人教版 必修二 自然選擇與適應(yīng)的形成 學(xué)案

第2節(jié)自然選擇與適應(yīng)的形成1．舉例說明種群內(nèi)的某些可遺傳變異將賦予個(gè)體在特定環(huán)境中的生存和繁殖優(yōu)勢(shì)。2．概述現(xiàn)代進(jìn)化理論以自然選擇學(xué)說為核心，為地球上的生命進(jìn)化提供了科學(xué)解釋。1．結(jié)合實(shí)例理解適應(yīng)的普遍性和相對(duì)性。2．比較拉馬克的進(jìn)化學(xué)說和達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說，深刻理解適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果。一、適應(yīng)的普遍性和相對(duì)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(diǎn)：普遍性和相對(duì)性。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。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。二、適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果1．物種不變論的觀點(diǎn)：各種生物都是自古以來就如此的。2．拉馬克的觀點(diǎn)(1)內(nèi)容①當(dāng)今所有的生物都是由更古老的生物進(jìn)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(jìn)化過程中逐漸形成的。②適應(yīng)的形成都是由于用進(jìn)廢退和獲得性遺傳。(2)意義及評(píng)價(jià)拉馬克提出的進(jìn)化學(xué)說徹底否定了物種不變論，在當(dāng)時(shí)是有進(jìn)步意義的，但他對(duì)適應(yīng)形成的解釋是膚淺的，未被人們普遍接受。3．達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說的觀點(diǎn)(1)自然選擇學(xué)說的解釋模型(2)適應(yīng)形成的原因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(jìn)步意義①使人們認(rèn)識(shí)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(jìn)化的結(jié)果。(4)局限性對(duì)于遺傳和變異的認(rèn)識(shí)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(jìn)化理論的發(fā)展(1)遺傳和變異方面：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(shí)到了遺傳和變異的本質(zhì)。(2)自然選擇的作用方面：研究對(duì)象：從以生物個(gè)體為單位，發(fā)展到以種群為基本單位。(3)形成了以自然選擇學(xué)說為核心的現(xiàn)代生物進(jìn)化理論。自然選擇與變異的方向一定相同嗎？為什么？提示：不一定，變異是不定向的，自然選擇是定向的。(正確的打“√”，錯(cuò)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(zhǎng)頸鹿脖子越來越長(zhǎng)，符合拉馬克的觀點(diǎn)。 ()3．達(dá)爾文認(rèn)識(shí)到遺傳和變異的本質(zhì)并進(jìn)行了科學(xué)地解釋。 ()4．生物進(jìn)化的內(nèi)因是生存斗爭(zhēng)。 ()5．各種生物均有過度繁殖的傾向。 ()6．現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的核心是自然選擇學(xué)說，研究對(duì)象是生物個(gè)體。 ()提示：1．√2．√3．×達(dá)爾文沒有對(duì)遺傳和變異的本質(zhì)進(jìn)行解釋。4．×生物進(jìn)化的內(nèi)因是遺傳和變異。5．√6．×現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的研究對(duì)象是種群。適應(yīng)的普遍性和相對(duì)性材料1枯葉蝶(如圖所示)停息在樹枝或草葉上時(shí)，兩翅收合豎立，隱藏著身軀，全身呈古銅色，色澤和形態(tài)均酷似一片枯葉。材料2夏季的雷鳥擁有一身深色的羽毛，到了冬季便更換為雪白的羽毛，減少了被天敵捕食的風(fēng)險(xiǎn)，是一種適應(yīng)性。但是如果某一年的冬季來得晚，在下雪前雷鳥已將羽毛換成白色，反而更容易被天敵捕食。1．枯葉蝶的翅像一片枯葉，這有什么適應(yīng)意義？提示：這是擬態(tài)現(xiàn)象，使枯葉蝶不易被天敵發(fā)現(xiàn)。2．從進(jìn)化的角度，怎樣解釋這種適應(yīng)的形成？提示：枯葉蝶的祖先種群中出現(xiàn)翅似枯葉的變異個(gè)體后，由于這種變異是可遺傳的有利變異，這種變異的個(gè)體生存和留下后代的機(jī)會(huì)多，久而久之，使這種蝴蝶具有翅似枯葉的適應(yīng)性特征。3．試分析材料2說明了什么問題？提示：雷鳥在冬季來臨前將羽毛換成白色，有利于在白雪皚皚的環(huán)境中保護(hù)自己；如果冬季來得晚，在下雪前雷鳥已將羽毛換成白色反而更易被天敵捕食，由此說明適應(yīng)是相對(duì)的。1．對(duì)適應(yīng)的普遍性和相對(duì)性的理解生物都生活在非常復(fù)雜的環(huán)境中，時(shí)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(duì)環(huán)境的適應(yīng)都不是絕對(duì)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(duì)生物的適應(yīng)性有很大的影響，這就是適應(yīng)的相對(duì)性。2．適應(yīng)的相對(duì)性表現(xiàn)及根本原理(1)適應(yīng)的相對(duì)性表現(xiàn)①生物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)只是一定程度上的適應(yīng)，并不是絕對(duì)的、完全的適應(yīng)。②適應(yīng)的相對(duì)性還表現(xiàn)在它是一種暫時(shí)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(shí)，適應(yīng)就變成了不適應(yīng)，有時(shí)還成為有害的甚至致死的因素。(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(duì)性的根本原因。1．適應(yīng)具有普遍性和相對(duì)性，下列不屬于適應(yīng)相對(duì)性的實(shí)例是()A．毒蛇往往具有醒目的色彩或斑紋，容易被發(fā)現(xiàn)B．仙人掌的葉退化成葉刺后有利于保水，但光合作用減弱C．具有艷麗斑點(diǎn)的雄性孔雀魚，有更多機(jī)會(huì)繁殖后代，也易被天敵發(fā)現(xiàn)D．枯葉蝶在停息時(shí)很像一片枯葉，但仍會(huì)被天敵通過嗅覺發(fā)現(xiàn)并捕食A[毒蛇往往具有醒目的色彩或斑紋，目的是威懾警告其他動(dòng)物不要靠近，屬于警戒色，這是動(dòng)物在進(jìn)化過程中形成的，避免自身遭到攻擊，這是長(zhǎng)期適應(yīng)環(huán)境的表現(xiàn)，不屬于適應(yīng)的相對(duì)性，A符合題意。]2．非洲干旱環(huán)境下生長(zhǎng)的金合歡，是具有長(zhǎng)達(dá)10厘米尖刺的高大樹種，尖刺減少水分散失的同時(shí)又可抵御動(dòng)物的啃食。長(zhǎng)頸鹿有長(zhǎng)達(dá)45厘米的舌頭，柔軟細(xì)長(zhǎng)的舌頭加上長(zhǎng)長(zhǎng)的脖子可以輕松吃到被尖刺覆蓋的金合歡嫩葉。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A．金合歡的尖刺和長(zhǎng)頸鹿的長(zhǎng)舌頭都是生物適應(yīng)性的表現(xiàn)B．生物適應(yīng)性的形成離不開遺傳、變異與環(huán)境的相互作用C．非洲干旱環(huán)境使金合歡出現(xiàn)適應(yīng)性性狀并遺傳給后代D．當(dāng)環(huán)境發(fā)生改變后，長(zhǎng)頸鹿的適應(yīng)性有可能變得不適應(yīng)C[尖刺對(duì)于金合歡是一種表型，該表型是由基因和環(huán)境共同作用的結(jié)果，非洲干旱環(huán)境起到選擇作用，擁有尖刺的金合歡能適應(yīng)非洲干旱環(huán)境，C錯(cuò)誤。]適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果下圖表示達(dá)爾文對(duì)現(xiàn)代長(zhǎng)頸鹿進(jìn)化形成過程的解釋。1．在旱季缺乏青草的時(shí)期，頸和前肢長(zhǎng)短不同的個(gè)體生存機(jī)會(huì)相等嗎？由此說明什么問題？提示：生存機(jī)會(huì)不相等。頸和前肢長(zhǎng)些的個(gè)體，在生存斗爭(zhēng)中容易得到食物，從而得以生存并繁殖。食物在決定長(zhǎng)頸鹿變異個(gè)體的生存和淘汰過程中，起到了選擇作用。2．請(qǐng)分別利用拉馬克和達(dá)爾文的進(jìn)化觀點(diǎn)，解釋長(zhǎng)頸鹿脖子長(zhǎng)的原因。提示：拉馬克的觀點(diǎn)解釋：長(zhǎng)頸鹿在旱季缺乏青草的時(shí)期就會(huì)用它的長(zhǎng)脖子去吃高處的樹葉，這樣長(zhǎng)期“使用”它的脖子，久而久之就更長(zhǎng)了(用進(jìn)廢退)，然后遺傳給了下一代(獲得性遺傳)。達(dá)爾文的觀點(diǎn)解釋：在缺乏青草的干旱時(shí)期，那些頸部和四肢都較長(zhǎng)的個(gè)體會(huì)有較多的機(jī)會(huì)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(gè)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(zhǎng)頸鹿逐漸被淘汰。3．通過對(duì)長(zhǎng)頸鹿進(jìn)化歷程的分析，你能否解釋達(dá)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(duì)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(qiáng)。1．達(dá)爾文自然選擇學(xué)說的內(nèi)容(1)圖解(2)分析①過度繁殖各種生物具有較強(qiáng)的繁殖能力，可產(chǎn)生②生存斗爭(zhēng)③遺傳④適者生存生物產(chǎn)生的不定向變異，由自然選擇2．拉馬克與達(dá)爾文進(jìn)化學(xué)說的比較項(xiàng)目拉馬克的進(jìn)化學(xué)說達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說區(qū)別進(jìn)化原因外界環(huán)境的影響是生物進(jìn)化的主要原因遺傳和變異是生物進(jìn)化的內(nèi)因，環(huán)境條件改變是生物進(jìn)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(jìn)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(jiǎn)單到復(fù)雜、由低等到高等逐漸進(jìn)化的3．達(dá)爾文以自然選擇學(xué)說為核心的生物進(jìn)化論使人們認(rèn)識(shí)到，原來自然界的萬千生物是在自然選擇的作用下不斷發(fā)展的，按照達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說，下列敘述正確的是()A．長(zhǎng)頸鹿的進(jìn)化中，長(zhǎng)脖子的出現(xiàn)是環(huán)境使其產(chǎn)生了定向的變異B．食蟻獸的長(zhǎng)舌是長(zhǎng)期舔食螞蟻，不斷伸長(zhǎng)的結(jié)果C．獵豹和斑馬在長(zhǎng)期的生存斗爭(zhēng)中相互選擇，結(jié)果都發(fā)展了各自的特征D．生活在地穴水井中的盲螈，因長(zhǎng)期不用眼睛而失去了視覺C[長(zhǎng)頸鹿長(zhǎng)脖子的出現(xiàn)不是環(huán)境引起的，而是種群內(nèi)本來就存在長(zhǎng)脖子的變異，環(huán)境僅僅起到了選擇的作用，A錯(cuò)誤；某些器官由于經(jīng)常使用而發(fā)達(dá)，并且遺傳給下一代，這是拉馬克用進(jìn)廢退和獲得性遺傳的觀點(diǎn)，B錯(cuò)誤；獵豹和斑馬相互選擇，生存下來的類型經(jīng)過一代代的積累，結(jié)果發(fā)展成為具有各自特征的種群，這符合達(dá)爾文自然選擇學(xué)說的觀點(diǎn)，C正確；盲螈因長(zhǎng)期不用眼睛而失去視覺是拉馬克用進(jìn)廢退的觀點(diǎn)，D錯(cuò)誤。]4．下列各項(xiàng)，能夠比較確切地說明達(dá)爾文自然選擇學(xué)說的是()A．環(huán)境變化→定向變異→去劣留優(yōu)B．生存斗爭(zhēng)→用進(jìn)廢退→適者生存C．過度繁殖→遺傳變異→生存斗爭(zhēng)→適者生存D．環(huán)境變化→用進(jìn)廢退→獲得性遺傳→適者生存C[達(dá)爾文自然選擇學(xué)說的內(nèi)容：過度繁殖是自然選擇的基礎(chǔ)，生存斗爭(zhēng)是自然選擇的動(dòng)力，遺傳變異是自然選擇的內(nèi)因，適者生存是自然選擇的結(jié)果。分析可知，它們的關(guān)系是過度繁殖→遺傳變異→生存斗爭(zhēng)→適者生存，C正確。]有關(guān)自然選擇學(xué)說的兩個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)(1)環(huán)境因素的作用會(huì)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(duì)不定向的變異進(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。英國(guó)的曼徹斯特地區(qū)有一種樺尺蛾，它們夜間活動(dòng)，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(shí)，曼徹斯特地區(qū)的樹干上長(zhǎng)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(shí)例比較拉馬克學(xué)說與達(dá)爾文自然選擇學(xué)說的異同，分析其局限性。嘗試運(yùn)用自然選擇學(xué)說解釋生物的適應(yīng)性及生物的進(jìn)化。(1)按照拉馬克的進(jìn)化觀點(diǎn)，樺尺蛾的適應(yīng)性特征的形成原因是什么？提示：根據(jù)拉馬克的進(jìn)化觀點(diǎn)，樺尺蛾的適應(yīng)性特征的形成是用進(jìn)廢退和獲得性遺傳的結(jié)果。(2)19世紀(jì)中葉以前，英國(guó)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？提示：這些深色的樺尺蛾是淺色的樺尺蛾在自然條件下的變異類型。(3)樹干變黑會(huì)影響樺尺蛾種群中淺色個(gè)體的出生率嗎？為什么？提示：會(huì)。樹干變成黑色，淺色個(gè)體生存并繁殖后代的機(jī)會(huì)降低，因此淺色個(gè)體的出生率降低。1．適應(yīng)包括兩個(gè)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．拉馬克認(rèn)為適應(yīng)的形成都是由于用進(jìn)廢退和獲得性遺傳。3．達(dá)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。4．達(dá)爾文提出的自然選擇學(xué)說對(duì)生物的進(jìn)化和適應(yīng)的形成作出了合理的解釋。5．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．刺猬遇到敵害時(shí)身體縮成一團(tuán)，以背部的硬刺保護(hù)自己。但狐貍有時(shí)會(huì)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(gè)例子說明()A．適應(yīng)的普遍性 B．適應(yīng)的相對(duì)性C．適應(yīng)的多樣性 D．生存在于競(jìng)爭(zhēng)B[生物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)具有普遍性和相對(duì)性，所謂對(duì)環(huán)境適應(yīng)的相對(duì)性是指生物只是在一定時(shí)間對(duì)一定環(huán)境的適應(yīng)，所以這個(gè)例子體現(xiàn)了刺猬對(duì)適應(yīng)的相對(duì)性。]2．肺魚在夏季如果遇到池塘干涸，常藏身于泥中進(jìn)行夏眠，直到雨季來臨時(shí)才“蘇醒”。下列各項(xiàng)均是對(duì)這一現(xiàn)象的解釋，其中不正確的是()A．這是對(duì)環(huán)境的一種適應(yīng)B．長(zhǎng)期自然選擇的結(jié)果C．環(huán)境迫使肺魚產(chǎn)生這種變異D．肺魚與環(huán)境長(zhǎng)期斗爭(zhēng)的結(jié)果C[變異是不定向的，自然選擇是定向的，肺魚能進(jìn)行夏眠度過干旱的季節(jié)，是長(zhǎng)期自然選擇的結(jié)果。]3．下列不屬于拉馬克進(jìn)化觀點(diǎn)的是()A．洞穴里的魚因長(zhǎng)期生活在黑暗條件下，眼睛失去原有的作用而退化了B．南美大食蟻獸的舌頭之所以又細(xì)又長(zhǎng)，是由于長(zhǎng)期舔食螞蟻的結(jié)果C．長(zhǎng)頸鹿的脖子之所以很長(zhǎng)，是由于其長(zhǎng)期覓食高處樹葉的結(jié)果D．獵豹的速度之所以很快，是與瞪羚等動(dòng)物長(zhǎng)期相互選擇的結(jié)果D[生活在草原上的瞪羚和獵豹都能迅速奔跑，體現(xiàn)了不同物種之間長(zhǎng)期相互選擇的結(jié)果，這是現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的觀點(diǎn)，不是拉馬克的進(jìn)化觀點(diǎn)。]4．對(duì)達(dá)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(jìn)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(zhǎng)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(shí)，具有適應(yīng)性變異的生物生存的機(jī)會(huì)多，③正確，①④錯(cuò)誤；可遺傳的變異是生物進(jìn)化的基礎(chǔ)，②正確；經(jīng)過長(zhǎng)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．達(dá)爾文在環(huán)球考察中登上遠(yuǎn)離南美大陸的加拉帕戈斯群島，這片島嶼是在距今幾百萬年前由海底的火山噴發(fā)形成的，島上有幾百種特有物種，其中一些特有物種引起了達(dá)爾文的關(guān)注，因此他在島上進(jìn)行了一個(gè)多月的考察。(1)有人認(rèn)為，島嶼上奇花異草薈萃，珍禽怪獸云集，說明該群島上的環(huán)境條件很適合各種各樣的生物生存。這樣的觀點(diǎn)正確嗎？為什么？用達(dá)爾文生物進(jìn)化理論應(yīng)如何解釋？_____________________________________________________________________________________________________