6.2 自然选择与适应的形成（导学案）-【上好课】高一生物同步高效课堂（人教版2019必修2）

第六章 生物的进化 第2节 自然选择与适应的形成 【学习目标】 知识目标 1. 了解适应的普遍性和相对性，理解生物适应环境的机制。 2. 掌握拉马克进化理论的主要观点及其科学意义和局限性。 3. 理解达尔文的自然选择学说，包括过度繁殖、生存斗争、遗传变异和适者生存等核心概念。 4. 通过实例，解释自然选择在生物进化中的作用。 素养目标 1. 通过学习自然选择与适应的形成，培养学生对生物进化的兴趣，激发他们的探索精神。 2. 通过探究不同理论的科学性和可靠性，培养学生的科学思维能力和探究实践能力。 3. 引导学生关注生物进化的实际意义，培养社会责任感。 【学习重点】 1． 适应的普遍性和相对性，理解生物适应环境的机制。 2. 拉马克进化理论的主要观点及其科学意义和局限性。 3. 达尔文的自然选择学说，包括过度繁殖、生存斗争、遗传变异和适者生存等核心概念。 4. 通过实例，解释自然选择在生物进化中的作用。 【学习难点】 1． 适应的普遍性和相对性的科学性和可靠性。 2. 拉马克进化理论的科学意义和局限性。 3. 达尔文自然选择学说的核心概念及其在生物进化中的具体应用。 【课前预习】 一、适应的相对性和普遍性 1．适应，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环境中的 生存和繁殖 。 2．适应具有 普遍性 和 相对性 。 二、适应是自然选择的结果 1．拉马克的观点 2．达尔文的自然选择学说 （1）自然选择学说的主要内容 （2）对自然选择学说的评价 ①意义 揭示了生命现象的统一性是由于所有的生物都有共同的祖先，生物的 多样性 和 适应性 是进化的结果。 ②局限性 对于遗传和变异的认识还局限于 性状 水平。 不能科学解释遗传和变异的 本质 。 3．达尔文以后进化理论的发展 （1）随着生物科学的发展，关于遗传和变异的研究，已经从 性状 水平深入到 基因 水平。 （2）关于自然选择的作用等问题的研究，已经从以 生物个体 为单位发展到以 种群 为基本单位。 【课中探究】 新课导入：拟态章鱼通过改变皮肤的颜色进行伪装；兰花螳螂的体态和体色都接近兰花，这种伪装利于兰花螳螂捕食。不管是拟态章鱼还是兰花螳螂都体现了生物在长期的进化中对环境的适应。 什么是适应呢？ 一、适应的相对性和普遍性 适应的普遍性和相对性以及原因？ 适应的普遍性：所有的生物都具有适应环境的特征 普遍性的原因：自然选择。因为不适应环境的生物都被自然淘汰了，现存的生物都是能够适应环境的。 适应的相对性：生物对环境的适应只是一定程度上的适应,当环境条件出现较大的变化时,适应可能变成不适应,甚至可能成为有害的甚至致死的因素。 相对性的原因：遗传的稳定性与环境不断变化之间的矛盾。 【对应训练】 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，咬住其无刺的腹部而将它吃掉。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 【分析】生物必须适应环境才能生存，如沙漠上的植物必须耐旱才能生存。“海中三宝”之一的海参在遭遇天敌时，会“献出”自己的内脏，供敌害食之，它则乘机逃走，以后再长出新的内脏来．体现了生物对环境的适应．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，咬住其无刺的腹部而将它吃掉．这个例子说明生物适应性是相对的。 【详解】ABCD、生物必须适应环境才能生存，如沙漠上的植物必须耐旱才能生存。“海中三宝”之一的海参在遭遇天敌时，会“献出”自己的内脏，供敌害食之，它则乘机逃走，以后再长出新的内脏来．体现了生物对环境的适应．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，咬住其无刺的腹部而将它吃掉．这个例子说明生物适应性是相对的，ACD错误，B正确。 故选B。 二、拉马克进化理论和达尔文的自然选择学说 下图为长颈鹿的进化示意图。据图分析回答： 1．请利用拉马克的观点解释长颈鹿脖子长的原因。 长颈鹿主要以树叶为食，要想获得足够的食物就得天天伸长脖子去取食高出得树叶，由于“用进废退”从而形成了现在的长颈鹿。 2．请利用达尔文自然选择学说解释长颈鹿的形成。 长颈鹿在繁殖后代中发生了变异，有的长颈鹿脖子长，有的脖子短。在干旱的草原上，只有脖子长的才能获得更多的食物，在代代相传过程中，有利变异（脖子长）逐渐积累，最后形成了长颈鹿物种。 3．如何理解自然选择学说四点内容之间的关系？ （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容易取得胜利而得以生存，微小有利的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。 【对应训练】 1．下列关于生物进化的叙述，错误的是（    ） A．自然选择保留的变异永远有利于该生物的生存 B．变异是不定向的，环境对生物变化的选择是定向的 C．生物的遗传和变异是进化的基础,环境起选择作用 D．野兔的保护色和鹰锐利的目光是它们相互选择的结果 【答案】A 【分析】达尔文的自然选择学说，是生物进化论的核心内容。自然选择学说的中心论点是：物种是可变的。而且生物具有多样性和适应性。自然选择学说的主要内容是：过度繁殖、生存斗争、遗传和变异、适者生存。 【详解】A、自然选择保留的变异在当前是有利于生物的生存，但环境是不断变化的，随着环境的变化，以前适应环境的变异有可能因环境的改变而变得不适应环境而被淘汰，A错误； B、生物的变异一般是不定向的，环境对生物变化的选择是定向的，即自然选择是定向的，B正确； C、自然选择学说的主要内容是：过度繁殖、生存斗争、遗传和变异、适者生存。其中生物的遗传和变异是进化的基础，环境的改变对生物产生的变异进行了选择，C正确； D、野兔的保护色越逼真，越能生存下来，并繁殖后代，这是适者生存，经过若干代的自然选择保护色得到积累加强；鹰有锐利的目光容易发现食物野兔，能获得食物而生存，否则就会不适者被淘汰。是长期相互选择的结果，D正确。 故选A。 【课后巩固】 1．对达尔文自然选择学说的正确评价是（    ） A．它能正确解释生物界的适应性，但不能解释生物界的多样性 B．它能正确解释遗传和变异的本质 C．它能正确解释生物界的多样性和适应性，但没有阐明遗传和变异的本质 D．它能解释自然选择的作用，但不能阐明生物界的多样性 【答案】C 【分析】达尔文的自然选择学说的历史局限性和意义： （1）由于受到当时科学发展水平的限制，对于遗传和变异的本质，达尔文还不能做出科学的解释。 （2）他对生物进化的解释也局限于个体水平，而实际上，如果个体出现可遗传的变异，相应基因必须在群体里扩散并取代原有的基因，这样新的生物类型才可能形成。 （3）达尔文强调物种形成都是渐变的结果，不能很好的解释物种大爆发等现象。 【详解】达尔文自然选择学说能正确解释生物界的多样性和适应性，由于受当时科学发展水平的限制，达尔文对遗传和变异的本质还不能作出科学的解释，C正确，ABD错误。 故选C。 2．适应的形成离不开生物的遗传和变异（内因）与环境（外因）的相互作用。下列与适应及其形成相关的叙述，错误的是（    ） A．群体中出现可遗传的有利变异和环境的定向选择是适应形成的必要条件 B．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 C．适应具有相对性，根本原因是遗传的稳定性与环境不断变化之间的矛盾 D．具有有利变异的个体一定能繁衍后代，具有不利变异的个体一定不能繁衍后代 【答案】D 【分析】适应的普遍性和相对性： 1、普遍性（1）含义：生物体的形态结构适合于完成一定的功能；生物体形态结构及其功能适合于该生物在一定环境中生存和繁殖。（2）原因：自然选择。 2、相对性的原因：遗传物质的稳定性和环境条件的变化相互作用的结果。 【详解】A、可遗传的变异是适应形成的前提，定向的环境变化是适应形成的必要条件，因此，群体中出现可遗传的有利变异和环境的定向选择是适应形成的必要条件，A正确； B、适应是指生物对环境的适应，即是生物的结构特性与环境的适应性，也包括生物的结构和功能相适应，B正确； C、适应具有相对性，适应相对性的根本原因是遗传的稳定性与环境不断变化之间的矛盾，是遗传物质的稳定性和环境条件的变化相互作用的结果，C正确； D、适应具有相对性，具有不利变异的个体，可能由于环境突然改变，而成为有利变异，而不会过早死亡，也能留下后代，D错误。 故选D。 3．海鞘的种类很多，常见的有柄海鞘、玻璃海鞘等。海鞘在幼虫时期犹如蝌蚪，具有发达的脊索、背神经和尾巴；成体则变成茶壶状，固着在石头上，脊索、背神经、尾巴先后消失，结构变得更简单。下列有关叙述错误的是（　　） A．一片海域中全部营固着生活的柄海鞘不构成一个种群 B．海鞘成体形态和结构简单化是经过长期进化形成的 C．柄海鞘的出生和死亡、自然选择都会影响其种群基因库 D．海鞘幼体和成体为了适应环境而产生了不同的变异 【答案】D 【分析】种群指同一时间生活在一定自然区域内，同种生物的所有个体。种群中的个体并不是机械地集合在一起，而是彼此可以交配，并通过繁殖将各自的基因传给可育后代。 【详解】A、一片海域中全部营固着生活的柄海鞘仅是成体，种群还应包括该片海域柄海鞘的幼体，A正确； B、生物体形态结构的退化是适应环境的表现，是经过长期进化形成的，B正确； C、柄海鞘的出生和死亡、自然选择都会影响其种群基因库，C正确； D、海鞘幼体和成体形态结构的差异是环境对变异进行定向选择的结果，并非为了适应环境而产生变异，D错误。 故选D。 4．根据选择结果，自然选择对种群的作用常有三种类型：定向选择、稳定选择和分裂选择（如图）。下列叙述正确的是（    ）    注：①表型特征的分布指的是按一定顺序排布的种群个体的表型特征；②阴影部分是环境压力作用的区域。 A．环境的自然选择作用决定生物变异的方向 B．桦尺蛾工业黑化现象属于稳定选择的结果 C．分裂选择导致表型特征分裂成两个极端 D．定向选择大多出现在环境相对稳定的种群中 【答案】C 【分析】进化的实质是种群基因频率发生定向的改变，变异是不定项的，为进化提供原材料，而自然选择的方向是确定的。生物适应环境的方式不同，变异的类型不同，自然选择的结果不同，但被选择的个体都是适应环境的个体。 【详解】A、生物变异是不定向的，A错误； B、桦尺蛾工业黑化现象属于定向选择的结果，B错误； C、由图可知，分裂选择导致表型特征分裂成两个极端，C正确； D、由图可知，稳定选择大多出现在环境相对稳定的种群中，D错误。 故选C。 5．大熊猫是我国特有的珍稀物种，被誉为“活化石”。科学家通过研究大熊猫及其近亲，重新梳理了熊科动物的演化历程。以下叙述错误的是（    ） A．若发现新的类似大熊猫的古老化石，可能会改变当前对大熊猫演化的认识 B．大熊猫以低营养的竹子为主食，其消化系统的进化体现了生物与环境相互适应 C．与其他熊科动物相比，大熊猫某些变异基因的累积可能与其特殊的生活习性有关 D．在研究大熊猫演化过程中，其体内共生微生物的基因组数据可忽略不计 【答案】D 【分析】以自然选择学说为核心的现代生物进化理论对自然界的生命史作出了科学的解释：适应是自然选择的结果；种群是生物进化的基本单位；突变和基因重组提供进化的原材料，自然选择导致种群基因频率的定向改变，进而通过隔离形成新的物种；生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境协同进化的过程；生物多样性是协同进化的结果。 【详解】A、新发现的古老化石可能包含之前未被发现的形态结构、生理特征等信息，这些信息能够填补演化研究中的空白或纠正之前的错误认知，所以可能会改变对大熊猫演化的认识，A正确； B、大熊猫以竹子这种低营养食物为主食，其消化系统为了适应这种食物发生了相应的进化，例如其肠道结构、消化酶等方面的改变，体现了生物根据环境条件而发生适应性进化，B正确； C、大熊猫有着特殊的生活习性，如食竹、行动缓慢等，这些习性与其他熊科动物不同，而基因决定生物的性状，所以其某些变异基因的累积很可能与其特殊的生活习性有关，C正确； D、大熊猫体内的共生微生物在其营养获取、免疫等诸多生理过程中发挥重要作用。这些共生微生物的基因组数据能够为研究大熊猫的适应性进化提供线索，例如微生物帮助大熊猫消化竹子中的纤维素等，在研究大熊猫演化过程中不可忽略，D错误。 故选D。 【反思总结】 。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第六章 生物的进化 第2节 自然选择与适应的形成 【学习目标】 知识目标 1. 了解适应的普遍性和相对性，理解生物适应环境的机制。 2. 掌握拉马克进化理论的主要观点及其科学意义和局限性。 3. 理解达尔文的自然选择学说，包括过度繁殖、生存斗争、遗传变异和适者生存等核心概念。 4. 通过实例，解释自然选择在生物进化中的作用。 素养目标 1. 通过学习自然选择与适应的形成，培养学生对生物进化的兴趣，激发他们的探索精神。 2. 通过探究不同理论的科学性和可靠性，培养学生的科学思维能力和探究实践能力。 3. 引导学生关注生物进化的实际意义，培养社会责任感。 【学习重点】 1． 适应的普遍性和相对性，理解生物适应环境的机制。 2. 拉马克进化理论的主要观点及其科学意义和局限性。 3. 达尔文的自然选择学说，包括过度繁殖、生存斗争、遗传变异和适者生存等核心概念。 4. 通过实例，解释自然选择在生物进化中的作用。 【学习难点】 1． 适应的普遍性和相对性的科学性和可靠性。 2. 拉马克进化理论的科学意义和局限性。 3. 达尔文自然选择学说的核心概念及其在生物进化中的具体应用。 【课前预习】 一、适应的相对性和普遍性 1．适应，一是指生物的形态结构适合于 ，二是指生物的形态结构及其功能适合于该生物在一定环境中的 。 2．适应具有 和 。 二、适应是自然选择的结果 1．拉马克的观点 2．达尔文的自然选择学说 （1）自然选择学说的主要内容 （2）对自然选择学说的评价 ①意义 揭示了生命现象的统一性是由于所有的生物都有共同的祖先，生物的 和 是进化的结果。 ②局限性 对于遗传和变异的认识还局限于 水平。 不能科学解释遗传和变异的 。 3．达尔文以后进化理论的发展 （1）随着生物科学的发展，关于遗传和变异的研究，已经从 水平深入到 水平。 （2）关于自然选择的作用等问题的研究，已经从以 为单位发展到以 为基本单位。 【课中探究】 新课导入：拟态章鱼通过改变皮肤的颜色进行伪装；兰花螳螂的体态和体色都接近兰花，这种伪装利于兰花螳螂捕食。不管是拟态章鱼还是兰花螳螂都体现了生物在长期的进化中对环境的适应。 什么是适应呢？ 一、适应的相对性和普遍性 适应的普遍性和相对性以及原因？ 适应的普遍性：所有的生物都具有适应环境的特征 普遍性的原因：自然选择。因为不适应环境的生物都被自然淘汰了，现存的生物都是能够适应环境的。 适应的相对性：生物对环境的适应只是一定程度上的适应,当环境条件出现较大的变化时,适应可能变成不适应,甚至可能成为有害的甚至致死的因素。 相对性的原因： 。 【对应训练】 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，咬住其无刺的腹部而将它吃掉。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 二、拉马克进化理论和达尔文的自然选择学说 下图为长颈鹿的进化示意图。据图分析回答： 1．请利用拉马克的观点解释长颈鹿脖子长的原因。 2．请利用达尔文自然选择学说解释长颈鹿的形成。 3．如何理解自然选择学说四点内容之间的关系？ 【对应训练】 1．下列关于生物进化的叙述，错误的是（    ） A．自然选择保留的变异永远有利于该生物的生存 B．变异是不定向的，环境对生物变化的选择是定向的 C．生物的遗传和变异是进化的基础,环境起选择作用 D．野兔的保护色和鹰锐利的目光是它们相互选择的结果 【课后巩固】 1．对达尔文自然选择学说的正确评价是（    ） A．它能正确解释生物界的适应性，但不能解释生物界的多样性 B．它能正确解释遗传和变异的本质 C．它能正确解释生物界的多样性和适应性，但没有阐明遗传和变异的本质 D．它能解释自然选择的作用，但不能阐明生物界的多样性 2．适应的形成离不开生物的遗传和变异（内因）与环境（外因）的相互作用。下列与适应及其形成相关的叙述，错误的是（    ） A．群体中出现可遗传的有利变异和环境的定向选择是适应形成的必要条件 B．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 C．适应具有相对性，根本原因是遗传的稳定性与环境不断变化之间的矛盾 D．具有有利变异的个体一定能繁衍后代，具有不利变异的个体一定不能繁衍后代 3．海鞘的种类很多，常见的有柄海鞘、玻璃海鞘等。海鞘在幼虫时期犹如蝌蚪，具有发达的脊索、背神经和尾巴；成体则变成茶壶状，固着在石头上，脊索、背神经、尾巴先后消失，结构变得更简单。下列有关叙述错误的是（　　） A．一片海域中全部营固着生活的柄海鞘不构成一个种群 B．海鞘成体形态和结构简单化是经过长期进化形成的 C．柄海鞘的出生和死亡、自然选择都会影响其种群基因库 D．海鞘幼体和成体为了适应环境而产生了不同的变异 4．根据选择结果，自然选择对种群的作用常有三种类型：定向选择、稳定选择和分裂选择（如图）。下列叙述正确的是（    ）    注：①表型特征的分布指的是按一定顺序排布的种群个体的表型特征；②阴影部分是环境压力作用的区域。 A．环境的自然选择作用决定生物变异的方向 B．桦尺蛾工业黑化现象属于稳定选择的结果 C．分裂选择导致表型特征分裂成两个极端 D．定向选择大多出现在环境相对稳定的种群中 5．大熊猫是我国特有的珍稀物种，被誉为“活化石”。科学家通过研究大熊猫及其近亲，重新梳理了熊科动物的演化历程。以下叙述错误的是（    ） A．若发现新的类似大熊猫的古老化石，可能会改变当前对大熊猫演化的认识 B．大熊猫以低营养的竹子为主食，其消化系统的进化体现了生物与环境相互适应 C．与其他熊科动物相比，大熊猫某些变异基因的累积可能与其特殊的生活习性有关 D．在研究大熊猫演化过程中，其体内共生微生物的基因组数据可忽略不计 【反思总结】 。 / 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