内容正文:
自然选择与适应的形成
学习目标
1.理解适应的普遍性和相对性;
2.概述拉马克的进化学说的主要观点,明确其意义与不足;
3.概述达尔文自然选择学说的主要内容,运用自然选择学说解释生物的适应和多样性的形成。
学习过程
【新课导入】
章鱼具有一种非常奇妙的功能,在行进过程中会瞬间变色,这对于它的生存有什么好处呢?
【新知讲解】
内容一:适应的普遍性和相对性
1.适应的含义:生物体的形态结构适合于完成一定的功能;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)适应是普遍存在的;(2)适应是相对的。
思考:造成适应具有相对性的主要原因是什么?
内容二:适应是自然选择的结果
1.物种不变论:各种生物都是自古以来就如此的。
2.拉马克的进化学说:彻底否定了物种不变论,提出当今所有生物都是由更古老的生物进化而来的,各种生物的适应性特征并不是自古以来就如此的,而是在进化过程中逐渐形成的。不过,拉马克认为适应的形成都是由于 和 。
(1)用进废退:器官用得越多就越发达,器官废而不用,就会造成形态上的退化。(食蚁兽的舌头之所以细长,是由于长期舔食蚂蚁的结果;鼹鼠长期生活在地下,眼睛就萎缩、退化)
(2)获得性遗传:这些因用进废退而获得的性状可以遗传给后代。
思考 1 :拉马克的进化学说有哪些进步性意义与不足?
3.达尔文的自然选择学说:对生物的进化和适应的形成作出了合理的解释,认为适应的来源是 ,适应是 的结果。
第 1 页
学科网(北京)股份有限公司
适应的形成:在一定环境的选择作用下,可遗传的有利变异会赋予某些个体生存和繁殖的优势,经过代代繁殖,群体中这样的个体就会越来越多,有利变异通过逐代积累而成为显著的适应性特征,进而出现新的生物类型。由此可见,群体中出现 和 是适应形成的必要条件。
思考 2 : 自然选择学说认为进化的动力是什么?进化的内因是什么?
思考 3 :请运用自然选择学说解释现代长颈鹿的适应性特征是如何形成的?
思考 4 :达尔文的自然选择学说有哪些进步性意义与不足?
4.拉马克与达尔文进化学说的比较:
项目
拉马克的进化学说
达尔文的自然选择学说
区别
进化原因
外界环境的影响是生物进化的主要原因
遗传和变异是生物进化的内因,环境条件改变是生物进化的外因
变异方向
变异是定向的,环境和器官的使用情况决定变异的方向
变异是生物本来就有的,是不定向的
适应性
变异都是适应环境的
有些变异适应环境,适者生存;有些变异不适应环境,不适者被淘汰
进化方向
由生物自身决定
由自然选择决定
联系
都认为生物是由简单到复杂、由低等到高等逐渐进化的
【学以致用】
例:拉马克和达尔文对生物进化论的产生发展都做出了卓越的贡献,下列有关两位科学家的叙述错误的是( )
A .拉马克认为鼹鼠的眼睛退化是长期不用的结果
B .拉马克认为生物种类从古至今是一样的
C .对生物进化的解释局限于个体是达尔文进化论的缺点之一
D .达尔文的自然选择学说揭示了生物多样性和适应性是进化的结果
【课堂小结】
学习过程答案
【学以致用】
例:【答案】B
一、单选题(本题共 4 小题)
第 2 页
学科网(北京)股份有限公司
1.适应形成的原因和过程是生物进化理论研究的核心问题之一。下列与适应及其形成相关的说法,错误的是( )
A .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
B .适应包括生物对环境的适应以及生物的结构与功能相适应
C .生物的适应性特征是在进化过程中逐渐形成的
D .进化地位越高等的生物适应能力越强【答案】D
【解析】
A .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,A 正确;
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,B 正确;
C .生物的适应性特征是在进化过程中逐渐形成的,C 正确;
D .进化过程中出现的新物种,有些是靠开辟环境中新的生存位置来生存和繁衍的,不一定就比原来的物种适应能力更强,如海洋生物登陆后,形成许多新物种,开辟的新的生存空间,但是不能说这些新物种比海洋藻类的适应能力更强,D 错误。
2.拉马克的进化学说、达尔文的自然选择学说为研究生物进化轨迹提供了坚实的基础。下列有关生物进化的叙述正确的是( )
A .拉马克提出的进化学说使生物学第一次摆脱了神学的束缚
B .达尔文的自然选择学说解释了适应的形成和物种形成的原因
C .达尔文认为群体中出现的所有变异和环境的定向选择是适应形成的必要条件
D .比较解剖学和胚胎学可以为生物进化提供直接的证据【答案】B
【解析】
A、达尔文自然选择学说使生物学第一次摆脱了神学的束缚,走上了科学的道路,对生物进化的原因提出了合理的解释,A 错误;
B、达尔文的自然选择学说解释了适应的形成和物种形成的原因,即自然选择学说能科学地解释生物进化的原因和生物的适应性、多样性的形成,B 正确;
C、达尔文自然选择学说研究的是个体水平,没有上升到种群水平,他认为可遗传的变异和环境的定向选择是适应形成的必要条件,C 错误;D、比较解剖学和胚胎学可以为生物进化提供重要证据,但为生物进化提供直接证据的是化石,D 错误。
3.下列关于生物进化的叙述,正确的是( )
A .自然选择直接作用于个体的表型,进而影响种群的基因频率
B .细胞分裂过程中染色体发生变异不利于生物形成适应性
C .某种鸟类因为经常使用翅膀飞行所以翅膀发达,符合现代生物进化理论
D .人类与黑猩猩基因组序列高度相似,说明人类从黑猩猩进化而来【答案】A
【解析】
A、自然选择直接作用于个体的表型,具有有利变异的个体存活并繁衍后代的机会更大,会使相应基因频率上升,影响种群基因频率,A 正确;
B、细胞分裂过程中染色体发生错误比如染色体数目异常,可为生物进化提供原材料,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 错误;
C、拉马克进化学说认为生物后天因用进废退(某种鸟类因为经常使用翅膀飞行所以翅膀发达)获得的性状可遗传,这与现代生物进化理论中遗传物质决定性状、可遗传变异为进化提供原材料不符,C 错误;D 、人类与黑猩猩基因组序列高度相似,只能说明人类和黑猩猩有较近的亲缘关系,但不能说明人类从黑猩猩进化而来,人类和黑猩猩是由共同的祖先进化而来的,D 错误。
4.枯叶蝶停栖时,它的翅像一片枯叶,但其在飞行时,身体呈鲜艳的黄色。下列叙述正确的是( )
A .枯叶蝶停栖和飞行时的特征都是对环境的适应
B .枯叶蝶的停栖状态不利于吸引异性,属于不利变异
C .枯叶蝶中不会存在身体颜色与翅膀颜色相似的个体
D .环境中枯叶的存在促使了枯叶蝶适应性特征的产生
第 3 页
学科网(北京)股份有限公司
【答案】A
【解析】枯叶蝶停栖时翅膀像枯叶,有助于它躲避天敌的捕食,是一种保护色;飞行时身体呈鲜艳的黄色,可能是为了吸引异性、警示天敌或其他某种生存策略。这两种特征都是枯叶蝶在不同环境下为了生存和繁衍而进化出的适应性特征。A 选项正确;变异本身没有有利或不利之分,只有适应或不适应环境之分。枯叶蝶的停栖状态虽然不利于吸引异性(在飞行状态下鲜艳的颜色可能更吸引异性),但在停栖时却能有效躲避天敌,因此这种变异在特定环境下是有利的。B 选项错误;在枯叶蝶的种群中,由于突变、基因重组和自然选择等进化机制的作用,很可能存在身体颜色与翅膀颜色相似的个体。这些个体在特定环境下可能具有更高的生存和繁衍能力。C 选项错误;生物进化的方向是由自然选择决定的,而不是由环境中的某个特定因素(如枯叶)直接促使的。枯叶蝶的适应性特征(如翅膀像枯叶)的形成过程中枯叶起到了选择作用,而不是促进其产生的作用。D 选项错误。
二、多选题(本题共 1 小题。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。)
5.如图为抗青霉素细菌的产生过程,“×”表示死亡的个体,a 、b 表示两个阶段。下列叙述正确的是( )
A .a 阶段青霉素直接选择的对象是抗青霉素细菌所对应的基因型
B .b 阶段存活细菌的抗药性均比a 阶段细菌的抗药性弱
C .两个阶段青霉素只是将产生抗药的细菌筛选出来,青霉素不是导致细菌产生抗药性的原因
D .抗青霉素细菌这一种群基因频率已发生了定向改变
【答案】C D
【解析】A .a 阶段自然选择的直接选择对象是抗青霉素的细菌,选择的对象是其表现型,A 错误;
B .b 阶段的细菌是a 阶段细菌的后代,变异是不定向的,故b 阶段存活细菌的抗药性不一定比a 阶段细菌的抗药性强,B 错误;
C .自然选择只能选择产生抗药的细菌存活下来,而不是导致细菌产生抗药性的原因,C 正确;
D .生物进化的实质是种群基因频率的定向改变,D 正确。
故选 CD。
三、填空题(本题共 1 小题)
6.如图表示物种的形成过程。图中的小圆圈表示物种,箭头表示变异。带有两条短线的箭头表示被淘汰的变异类型。据图回答:
(1)从变异和进化的方向看,该图表示达尔文学说的观点是:a 1 ,b 2 。
(2)部分变异个体被淘汰是通过 3 实现的。
(3)图解中生存下来的个体类型必须具备的特征是 4 ;这些类型的变异能通过遗传得以不断积累和加强。
(4)达尔文观点,生物存在生存斗争的内因是 5 。
【答案】1、变异是不定向的 2、自然选择是定向的 3、生存斗争 4、适应环境(适应性) 5、遗传变异
第 4 页
学科网(北京)股份有限公司
【解析】(1)从变异和进化的方向看,该图箭头表示变异,多个方向的箭头代表变异是不定向的,带有两条短线的箭头表示被淘汰的变异类型,没有被淘汰的个体的方向是一定的,因此该图表示自然选择是定向的。
(2)生存斗争是进化的动力,部分变异个体被淘汰是通过生存斗争实现的。
(3)图解中生存下来的个体类型必须具备的特征是适应环境,适者生存,不适者被淘汰;这些类型的变异能通过遗传得以不断积累和加强。
(4)达尔文观点,部分变异个体被淘汰是通过生存斗争实现的,生物存在生存斗争的内因是遗传变异。
第 5 页
学科网(北京)股份有限公司
$