2020新教材高中生物第6章生物的进化第2节自然选择与适应的形成课件 人教版必修第二册 26页

第 2 节　自然选择与适应的形成 一、适应的普遍性和相对性 1 . 所有生物都具有适应环境的特征 , 适应包含两方面的含义 : 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的环境中生存和繁殖。 2 . 举例说明适应的普遍性。 答案 : 生活在地球上的任何一种生物 , 都受自然环境的影响。每一个特定的环境 , 对生物都有一个特定的选择 , 所谓适应 , 即生物受自然选择的结果与环境相适合的现象。所有生物都具有适应环境的特征 : 如仙人掌的茎短缩膨大 , 可以储存大量的水 , 叶变态为刺 , 可以减弱植物的蒸腾作用 , 以适应干旱环境 ; 鲸虽然是哺乳动物 , 但由于长期生活在水中 , 它的形态特点与鱼相似。 3 . 什么是适应的相对性 ? 答案 : 因为环境条件随时可能发生变化 , 生物的适应性特征有时不能适应变化后的环境 , 因而每种生物对环境的适应都不是绝对的、完全的 , 只是一定程度上的适应。 预习反馈 判断正误。 (1) 所有的生物都具有适应环境的特征。 ( √ ) (2) 越高等的生物适应环境的能力越强。 ( × ) (3) 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。 ( √ ) (4) 适应就是生物对其所处环境的适应。 ( × ) (5) 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。 ( √ ) 二、适应是自然选择的结果 ( 一 ) 拉马克的进化学说 1 . 观点 : 地球上的所有生物都是由 更古老 的生物进化而来的 , 适应的形成都是由于 用进废退 和 获得性遗传 , 这些因用进废退而获得的性状是可以遗传给后代的。 2 . 意义 : 彻底否定 物种不变论 , 具有进步意义。 3 . 局限性 : 对 适应形成 的解释是肤浅的 , 未被人们普遍接受。 ( 二 ) 达尔文的自然选择学说 1 . 自然选择学说的解释模型 2 . 进步意义 (1) 使生物学第一次摆脱了神学的束缚 , 走上了科学的轨道。 (2) 揭示了生物界的 统一性 是由于所有的生物都有 共同的祖先 , 而生物的多样性和适应性是 进化 的结果。 3 . 局限性 (1) 对于 遗传和变异 的本质 , 未做出科学的解释。 (2) 对生物进化的解释局限于 个体 水平。 ( 三 ) 达尔文以后进化理论的发展 1 . 发展的原因 (1) 对遗传和变异的研究 , 已经从性状水平深入到 基因 水平 , 人们逐渐认识到 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。 2 . 发展的结果 : 形成了以 自然选择 为核心的现代生物进化理论。 预习反馈 判断正误。 (1) 拉马克的进化学说毫无意义。 ( × ) (2) 达尔文接受了拉马克进化学说的某些观点。 ( √ ) (3) 生存斗争仅指种内斗争。 ( × ) (4) 达尔文的自然选择学说揭示了生物界的统一性。 ( √ ) (5) 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。 ( √ ) (6) 达尔文的自然选择学说正确地解释了生物的多样性、适应性以及遗传变异的本质。 ( × ) 探究点一 探究点二 适应的普遍性和相对性 问题情景 资料 1 　 枯叶蝶的翅很像一片枯叶 , 是为了保护自己 , 但是它还是逃不脱被捕捉的命运。枯叶蝶从卵到成虫四个阶段 , 无一不受到天敌的攻击。卵期常受到小蜂总科的昆虫寄生 , 幼虫期是最易受到捕食的时期 , 成虫的天敌有鸟类、蜻蜓、盗蝇、蜘蛛、马蜂等。 资料 2 　 雷鸟是鸡形目松鸡科雷鸟属动物的统称 , 羽色因季节而异 , 而与环境一致。冬季羽毛白色 , 与雪地相一致 ; 春夏则为有横斑的灰或褐色 , 以配合冻原地区的植被颜色 , 这是雷鸟最典型的一个特点。 探究点一 探究点二 根据上述资料分析下列问题。 1 . 枯叶蝶高超的伪装艺术能否完全避免被天敌所捕食 ? 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。这种适应现象有没有局限性 ? 由此说明什么问题 ? 提示 : 枯叶蝶难以完全避免被天敌所捕食。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。如果冬季来临前没有下雪 , 换成白色反而更易被天敌捕食。由此说明适应是相对的。 2 . 适应是普遍存在的 , 但又具有相对性 , 请分析适应相对性的原因。 提示 : 遗传物质具有稳定性 , 它是不能随着环境条件的变化而迅速改变的 , 这就导致经过长期进化形成的适应一般要落后于环境条件的变化 , 这是造成适应相对性的主要原因。 探究点一 探究点二 归纳提升 1 . 适应的普遍性 : 适应是普遍存在的 , 所有生物都具有适应环境的特征。 2 . 适应的相对性 : 生物的适应性特征不是绝对的。适应的相对性还表现在它是一种暂时的现象 , 而不是永久性的。当环境条件出现较大的变化时 , 适应就变成了不适应 , 有时还成为有害的甚至致死的因素。 3 . 适应相对性的根本原因 : 遗传物质的稳定性与环境不断变化之间的矛盾。 探究点一 探究点二 典例剖析 下列关于生物适应的说法 , 错误的是 ( 　　 ) A. 生物的形态结构适合于完成一定的功能体现了结构与功能的适应 B. 生物体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 , 体现了生物对环境的适应 C. 适应是普遍存在的 , 并且高等生物的适应能力高于低等生物 D. 适应具有相对性 , 说明生物适应环境的特征有时可能不利于生存 解析 : 所有生物都具有与环境相适应的特征 , 但不是越高等的生物适应能力越强 , 如大熊猫属于高等动物 , 但濒临灭绝。适应具有相对性 , 生物适应环境的特征由于环境条件的变化 , 可能反而不利于生存 , 例如雷鸟冬季换羽 , 如果不下雪 , 白色的羽毛反而更容易被天敌发现。 答案 : C 探究点一 探究点二 活学活练 1 . 枯叶蝶似枯叶 , 不易被天敌发现。这种适应性的形成是 ( 　　 ) A. 自然选择的结果 B. 长期生存斗争的结果 C. 其祖先努力适应的结果 D. 万能的上帝创造的结果 解析 : 枯叶蝶似枯叶是长期自然选择的结果。 答案 : A 探究点一 探究点二 2 . 松毛虫鲜艳的花纹是一种警戒色 , 是一种巧妙的适应 , 大多数鸟怕吃松毛虫 , 而杜鹃却爱吃松毛虫。因此 , 松毛虫的颜色、花纹反而有利于杜鹃的捕食 , 这可以说明下列哪项的实例 ?( 　　 ) A. 适应的普遍性 B. 适应的相对性 C. 适者生存 D. 自然选择 解析 : 松毛虫的体色本来是对环境的适应 , 但又有利于杜鹃的捕食 , 说明适应是相对的。 答案 : B 探究点一 探究点二 达尔文的自然选择学说 问题情景 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。 探究点一 探究点二 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 : 长颈鹿祖先的颈和前肢的长短存在差异。这表明生物的变异是不定向的 , 变异提供生物进化的原材料。 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 : 不相等 , 多数颈和前肢长的个体能够吃到高处食物而活下来 , 多数颈和前肢短的个体因得不到食物而死亡。通过生物与生物之间以及生物与无机环境之间的生存斗争 , 实现自然选择。 探究点一 探究点二 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 : 依据拉马克的进化学说 —— 生物各种适应性特征的形成都是由于用进废退和获得性遗传。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叶片 , 由于 “ 用进废退 ”, 从而形成了现在的长颈鹿。 依据达尔文的进化学说 —— 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 , 最后形成了现代长颈鹿。 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 : 遗传变异在前 , 自然选择在后。生物变异是不定向的 , 生物繁殖产生的大量变异类型为自然选择提供了原材料 ; 自然选择是定向的 , 自然选择使适应环境的变异类型保留下来。 探究点一 探究点二 归纳提升 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 探究点一 探究点二 (3) 关于达尔文自然选择学说的几点解释 ① 自然选择的对象 a. 直接对象是生物的变异性状表型。 b. 间接对象是相关的基因型。 c. 根本对象是与变异性状相对应的基因。 ② 自然选择的因素 : 外界环境 , 包括无机环境和生物环境。 ③ 自然选择的手段 : 生存斗争。生存斗争不仅包括生物与非生物环境之间的斗争 , 还包括生物与生物之间的斗争。 探究点一 探究点二 ④ 生物进化的内因 : 遗传和变异。 a. 生物的变异是不定向的 , 其中的变异可分为不利变异和有利变异。自然选择和变异的方向不一定相同 , 变异为自然选择提供原材料 , 变异是不定向的 , 自然选择是定向的。 b. 遗传的作用 : 使生物微小的有利变异得以积累和加强 , 从而形成适应特定环境的新类型。 ⑤ 自然选择的结果 : 适者生存 , 不适者被淘汰。 探究点一 探究点二 典例剖析 青霉素是一种抗生素。几十年来 , 青霉素的反复使用致使某些细菌对青霉素的抗性越来越强。请回答问题。 (1) 青霉素使用之前 , 细菌对青霉素的抗性存在着 　　　 ; 患者使用青霉素后 , 体内绝大多数细菌被杀死 , 这叫作 　　　　　　　 ; 极少数抗药性强的细菌活了下来并繁殖后代 , 这叫作 　　　　　　 。青霉素的使用对细菌起了 　　　　　　　　 , 这种作用是通过细菌与青霉素之间的 　　　　　　　 实现的。青霉素的反复使用会使抗药性状逐代 　　　　 并加强。从这个过程可以看出 , 虽然生物的 　　　　 是不定向的 , 但 　　　　　　　　 在很大程度上是定向的。   (2) 自然选择是把自然界中早已存在的 　　　　 变异选择出来 , 并使之逐代积累、加强 , 最终形成生物新品种。   (3) 上述过程表明自然选择是一个 　　　　　　　　　 的过程。   探究点一 探究点二 解析 : (1) 青霉素在此过程中相当于达尔文进化理论中的自然环境 , 对细菌具有选择作用 , 而细菌个体之间具有一定的差异 , 这种差异是通过变异获得的 , 它为生物进化提供了原材料。由于细菌个体间差异的存在 , 患者使用青霉素后 , 抗药性强的细菌个体得到保留 , 抗药性弱的细菌个体因不适应环境而被淘汰 , 从而使细菌定向地进化。 (2) 自然选择保留了有利于生物生存的性状 , 并通过繁衍而逐代积累、加强。 (3) 自然选择的过程既淘汰了不适应环境的个体 , 同时又保留了适应环境的个体。 答案 : (1) 差异　不适者被淘汰　适者生存　选择作用　生存斗争　积累　变异　自然选择 (2) 有利 (3) 适者生存、不适者被淘汰 探究点一 探究点二 活学活练 1 . 下列说法符合拉马克进化观点的是 ( 　　 ) ① 食蚁兽的舌头变得细长 , 是食蚁兽长期舔食蚂蚁的结果　 ② 比目鱼的双眼并列于向光的一面 , 是由于长期卧伏于海底的缘故　 ③ 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　 ④ 鼹鼠由于长期生活于地下 , 眼睛萎缩、退化　 ⑤ 病菌抗药性的不断增强是抗生素对病菌的抗药性变异定向选择并逐渐积累的结果 A. ①②③ B. ④ C. ①②③④ D. ①②③④⑤ 探究点一 探究点二 解析 : 拉马克关于生物进化原因的两个观点是用进废退和获得性遗传 , 即动物的器官越用越发达 , 相反 , 器官废而不用 , 就会造成形态上的退化 , 并且拉马克认为这些因为用进废退而获得的性状可以遗传给后代。 ①②③ 均为 “ 用进 ” 的实例 , ④ 为 “ 废退 ” 的实例 , ⑤ 符合达尔文自然选择学说的观点。 答案 : C 探究点一 探究点二 2 . 下列对达尔文自然选择学说的正确解释是 ( 　　 ) ① 环境的改变使生物产生适应性变异　 ② 能遗传的变异是生物进化的基础　 ③ 变异是不定向的　 ④ 变异是定向的　 ⑤ 变异经过长期的自然选择和积累就可能产生出生物的新类型 A. ②④⑤ B. ②③⑤ C. ①②④ D. ①③⑤ 解析 : 达尔文认为 , 生物的变异是不定向的 , 首先排除 ④ 。 ① 认为生物的变异都是适应性的 , 是环境因素诱导下的定向变异 , 这与拉马克的观点是一致的 , 不符合达尔文自然选择学说。 答案 : B