内容正文:
第2节 自然选择与适应的形成
[学习目标] 1.理解生物的适应性。 2.评价拉马克进化学说的进步意义和局限性。 3.评价达尔文自然选择学说的贡献和局限性。
知识点一 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.适应的特性
(1)普遍性:适应是普遍存在的,所有的生物都具有适应环境的特征。
(2)相对性:适应是针对一定的环境条件而言的,是一种暂时的现象。
[判断正误]
1.所有生物都具有适应环境的特征。(√)
2.适应不仅是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。(√)
3.越高等的生物适应环境的能力越强。(×)
4.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。(√)
任务 分析适应的相对性,提高理解能力
1.枯叶蝶高超的伪装艺术能否完全避免被天敌捕食?夏季的雷鸟拥有一身深色的羽毛,到了冬季便更换为雪白的羽毛,减少了被天敌捕食的风险,是一种适应性,但是如果某一年的冬季来得晚,在下雪前雷鸟已将羽毛换成白色,反而更容易被天敌捕食,这说明了什么?
提示:枯叶蝶难以完全避免被天敌捕食。雷鸟在冬季来临前将羽毛换成白色,有利于在白雪皑皑的环境中保护自己,如果冬季来得晚,在下雪前雷鸟已将羽毛换成白色反而更易被天敌捕食,由此说明适应是相对的。
2.一种水生小动物水蚤,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,若将正常生活的个体置于28 ℃环境中,全部死亡。
学生用书第145页
(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。
应用1.下列关于生物适应性的叙述,不正确的是( )
A.生物的适应性可以理解为生物的形态结构适合于完成一定的功能
B.仙人掌的叶退化成针形是对干旱环境的适应
C.生物能够适应环境,但是对环境的适应具有相对性
D.生物的适应具有普遍性,只要生物具有某种适应性特征,就能长期生存和繁衍
答案:D
解析:每种生物的适应都不是绝对的、完全的,只是一定程度上的适应,环境条件的不断变化对生物的适应性有很大的影响,所以生物具有某种适应性特征,不一定能长期生存和繁衍,D错误。
应用2.以下属于适应的相对性实例的是( )
A.枯叶蝶在停息时,它的翅很像一片枯叶
B.竹节虫俯身于竹枝上,其身体颜色和形态与竹枝相似
C.仙人掌的叶退化成叶刺,光合作用减弱
D.冬季来临前,雷鸟将羽毛换成白色的
答案:C
解析:仙人掌的叶退化成叶刺,这是对干旱环境的一种适应,但光合作用减弱,这说明适应是相对的,C正确。
知识点二 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)主要内容
提醒:自然选择的直接对象是生物的性状,间接对象是相关的基因型,根本对象是与性状相对应的基因。
(2)对自然选择学说的评价
历史贡献
合理地解释了生物进化的原因,使生物学走上了科学的轨道,揭示了生物界的统一性是由于所有的生物都有共同祖先,而生物的多样性和适应性是进化的结果
局限性
对于遗传和变异的认识局限于性状水平,不能科学地解释遗传和变异的本质
(3)达尔文以后进化理论的发展
①关于遗传和变异的研究,已经从性状水平深入到基因水平,人们逐渐认识到了遗传和变异的本质。
②关于适应以及物种的形成等问题的研究,已经从以生物个体为单位,发展到以种群为基本单位。
③形成了以自然选择学说为核心的现代生物进化理论。
[判断正误]
1.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。(√)
2.达尔文认为,具有有利变异的个体能生存并留下后代的机会多。(√)
学生用书第146页
3.达尔文的自然选择学说不仅阐明了生物进化的原因,还揭示了生物遗传和变异的本质。(×)
4.生物进化的内因是生存斗争。(×)
任务 运用自然选择学说解释适应的形成
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。
(2)在旱季缺乏青草的时期,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。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。由此说明食物在决定长颈鹿变异个体的生存和淘汰过程中,起到了选择作用。
(3)请分别利用拉马克和达尔文的进化观点,解释长颈鹿脖子长的原因。
提示:拉马克观点解释:长颈鹿在旱季缺乏青草的时期就会用它的长脖子去吃高处的树叶,这样长期“使用”它的脖子,久而久之就更长了(用进废退),然后遗传给了下一代(获得性遗传)。达尔文观点解释:在缺乏青草的干旱时期,那些颈部和四肢都较长的个体会有较多的机会吃到高处的树叶,能够生存下来,并繁殖后代,而那些颈部和四肢较短的个体则无法得到足够的食物,不容易生存下来,也无法繁殖后代,所以颈部和四肢较短的长颈鹿逐渐被淘汰。
(4)通过对长颈鹿的进化历程的分析,你能否解释达尔文自然选择学说中遗传变异和自然选择的关系?
提示:变异是不定向的,自然选择的直接对象就是生物的变异性状,定向筛选出有利变异和不利变异,通过遗传使生物微小的有利变异得以积累加强。
[核心归纳]
对达尔文的自然选择学说的理解
1.内容:过度繁殖、生存斗争、遗传变异和适者生存。
2.关系图解
(1)过度繁殖为自然选择提供了更多的原材料,加剧了生存斗争。
(2)生物进化是通过生存斗争来实现的,生存斗争是生物进化的动力。
(3)生物的变异是不定向的,具有有利变异的个体在生存斗争中易取得胜利而得以生存,有利变异通过遗传得以积累和加强,产生适应环境的新类型。
(4)适者生存是自然选择的结果。
应用3.下列对达尔文和拉马克相关理论的评价,正确的是( )
A.达尔文自然选择学说揭示了生物的多样性和适应性是进化的结果
B.达尔文自然选择学说科学地解释了遗传和变异的本质
C.拉马克进化学说使生物学第一次摆脱了神学的束缚,走上了科学的轨道
D.拉马克的进化学说科学地解释了适应形成的原因
答案:A
解析:达尔文的自然选择学说揭示了生物的多样性和适应性是进化的结果,A正确;受到当时科学发展水平的限制,达尔文对于遗传和变异的认识还局限于性状水平,不能科学地解释遗传和变异的本质,B错误;拉马克提出的进化学说在当时是有进步意义的,但他对适应形成的解释是肤浅的,达尔文的生物进化论使生物学第一次摆脱了神学的束缚,走上了科学的轨道,C、D错误。
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应用4.达尔文以自然选择学说为核心的生物进化论使人们认识到,原来自然界的万千生物是在自然选择的作用下不断发展的,按照达尔文的自然选择学说,下列叙述不正确的是(多选)( )
A.长颈鹿的进化中,长脖子的出现是环境使其产生了定向的变异
B.食蚁兽的长舌是长期舔食蚂蚁,不断伸长的结果
C.猎豹和斑马在长期的生存斗争中相互选择,结果都发展了各自的特征
D.生活在地穴水井中的盲螈,因长期不用眼睛而失去了视觉
答案:ABD
解析:长颈鹿长脖子的出现不是环境引起的,而是种群内本来就存在长脖子的变异,环境仅仅起到了选择的作用,A错误;某些器官由于经常使用而发达,并且遗传给下一代,这是拉马克“用进废退”和“获得性遗传”的观点,B错误;猎豹和斑马相互选择,生存下来的类型经过一代代的积累,结果发展成为具有各自特征的种群,这符合达尔文自然选择学说的观点,C正确;盲螈因长期不用眼睛而失去视觉是拉马克“用进废退”的观点,D错误。
思维导图
要语必背
1.拉马克进化学说的主要内容:用进废退和获得性遗传。
2.达尔文自然选择学说的主要内容:过度繁殖、生存斗争、适者生存、遗传和变异。
3.达尔文自然选择学说揭示了生物界的统一性是由于所有的生物都有共同祖先,而生物的多样性和适应性是进化的结果。
4.受到当时科学发展水平的限制,达尔文对于遗传和变异的认识还局限于性状水平,不能科学地解释遗传和变异的本质。
1.刺猬遇到敌害时身体缩成一团,以背部的硬刺保护自己。但狐狸有时会把刺猬抛向空中,待其落地伸展躯体的刹那间,咬住其无刺的腹部将它吃掉。这个例子说明( )
A.适应的普遍性 B.适应的相对性
C.适应的多样性 D.生存在于竞争
答案:B
解析:生物对环境的适应具有普遍性和相对性,所谓对环境适应的相对性是指生物只是在一定时间,对一定环境的适应,所以这个例子体现了刺猬适应的相对性,B正确。
2.适应具有普遍性和相对性,下列不属于适应相对性的实例是( )
A.毒蛇往往具有醒目的色彩或斑纹,容易被发现
B.雷鸟在冬季来临前将羽毛换成白色的,有时是有利的,有时会有一定的局限性
C.具有艳丽斑点的雄性孔雀鱼,有更多机会繁殖后代,也易被天敌发现
D.枯叶蝶在停息时很像一片枯叶,但仍会被天敌通过嗅觉发现并捕食
答案:A
解析:毒蛇往往具有醒目的色彩或斑纹,目的是威慑警告其他动物,不要靠近我,属于警戒色,这是动物在进化的过程中形成的,避免自身遭到攻击,这是长期适应环境的表现,不属于适应的相对性,A符合题意;雷鸟的换羽,说明适应具有相对性,B不符合题意;具有艳丽斑点的雄性孔雀鱼,有更多机会繁殖后代,有利于基因的延续,但也易被天敌发现,不利于生存,说明适应具有相对性,C不符合题意;枯叶蝶在停息时很像一片枯叶,不容易通过视觉发现,但天敌可以通过嗅觉发现并捕食,体现了适应的相对性,D不符合题意。
3.下列不属于拉马克进化观点的是( )
A.洞穴里的鱼因长期生活在黑暗条件下,眼睛失去原有的作用而退化了
B.比目鱼的双眼并列于向光的一面,是长期卧伏于海底的缘故
C.长颈鹿的脖子之所以很长,是由于其长期觅食高处树叶的结果
D.猎豹的速度之所以很快,是与瞪羚等动物长期相互选择的结果
答案:D
解析:洞穴里的鱼由于长期生活在黑暗条件下,眼睛萎缩、退化,比目鱼的双眼并列于向光的一面,强调环境的变化是物种产生变化的原因,生活在特定环境中的生物某些器官由于不用而退化,并且传递给下一代,这是拉马克的“用进废退”观点,A、B不符合题意;长颈鹿经常努力伸长颈和前肢去吃树上的叶子,因此颈和前肢都变得很长,长颈鹿的颈会越来越长,这是拉马克的“用进废退”的进化观点,C不符合题意;生活在草原上的瞪羚和猎豹都能迅速奔跑,体现了不同物种之间长期相互选择的结果,这是现代生物进化理论的观点,不是拉马克的进化观点,D符合题意。
4.达尔文的进化论认为:物种是可变的,所有生物都是由共同的祖先进化而来的。下列描述不支持上述观点的是( )
A.自然选择等因素使种群发生变化
B.物种间的所有差异都会遗传给下一代
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C.同一物种的不同种群生活在不同的环境中,可以发生不同的变化来适应各自的环境
D.遗传的力量使彼此不同而又相似的物种保持某种结构和功能的统一模式
答案:B
解析:物种间的所有差异未必都会遗传给下一代,物种适应环境的性状有更多的机会遗传给下一代,B错误。
5.(2023·大连期末)枯叶蝶在停息时,它的翅很像一片枯叶,这是枯叶蝶对环境的一种适应。同枯叶蝶一样,所有的生物都具有适应环境的特征。下列关于自然选择与适应的形成,分析不正确的是(多选)( )
A.达尔文认为适应的来源是可遗传的变异,适应是自然选择的结果
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.枯叶蝶的这种性状是自然选择的结果,自然选择获得的性状都可以通过遗传进行积累
D.适应具有普遍性,且是绝对的、完全适应的
答案:BCD
解析:适应不仅是指生物对环境的适应,也包括生物的结构与功能相适应,适应的来源是可遗传的变异,适应是自然选择的结果,A正确;拉马克认为生物适应性特征的形成是由于“用进废退”和“获得性遗传”,这不是达尔文的自然选择观点,B错误;自然选择获得的性状,若是可遗传变异的结果,则可以通过遗传进行积累,故枯叶蝶的这种性状是自然选择的结果,但自然选择获得的性状不一定都可以通过遗传进行积累,C错误;所有的生物都具有适应环境的特征,适应具有普遍性、相对性和局限性,是自然选择的结果,D错误。
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