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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.评述达尔文的自然选择学说的贡献和局限性。
4.分析生物进化观点对人们思想观念的影响。
【学习重点】
1.达尔文的自然选择学说。
2.生物进化观点对人们思想观念的影响。
【学习难点】
分析生物进化观点对人们思想观念的影响。
学习任务一 适应的普通性和相对性
【自主梳理】
1．适应的普遍性和相对性
(1)适应的概念
①生物的 适合于完成一定的 。
②生物的形态结构及其功能适合于该生物在一定的 中生存和繁殖。
(2)适应的特性
① 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 而言的，是一种暂时的现象。
【合作探究】
1.适应是普遍存在的，你能举出适应的实例吗？
2．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？
3．造成适应具有相对性的主要原因是什么？
4.为什么极地狐狸的耳朵短而圆，非洲沙狐的耳朵长而大？
5.一种水生小动物水蚤，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。
(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。
(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。
【自查自纠】
1.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(　　)
2.越高等的生物适应环境的能力越强(　　)
3.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(　　)
4.现存生物对环境的适应是完全的。( )
典例分析
[典例1] 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
学习任务二 适应是自然选择的结果
【自主梳理】
3．拉马克进化学说
(1)主要观点：彻底否定了物种不变论，提出当今所有的生物都是由更古老的生物进化来的，各种生物的适应性特征的形成都是由于 和 。
(2)评价：拉马克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，未被人们普遍接受。
4．达尔文自然选择学说
(1)解释模型
(2)对适应的解释的分析：
① 为自然选择提供了更多的选择材料，加剧了 。
②生物进化是通过 来实现的， 是生物进化的动力。
③生物的变异是 的，具有有利变异的个体在生存斗争中易取得胜利而得以 ，有利变异通过 得以累积和加强，产生适应环境的新类型。
④ 是自然选择的结果。
(3)进步意义
①使人们认识到生物是在自然选择的作用下 的，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 。
③科学地解释了生物的 是进化的结果。
(4)局限性：对于遗传和变异的认识还局限于 水平，不能科学地解释遗传和变异的 。
5．达尔文以后进化理论的发展
(1)发展的原因
①关于遗传和变异的研究，已经从性状水平深入到 水平，人们逐渐认识到了 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 为基本单位。
(2)发展的结果：形成了以 为核心的现代生物进化理论。
【合作探究】
5.试举例反驳用进废退、获得性遗传的观点。
6．如图是长颈鹿的进化过程图，据图分析下列问题：
(1)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。
(2)结合变异知识，思考：环境引起的性状改变一定能遗传给后代吗？
(3)请结合变异和环境的关系阐述达尔文的自然选择学说与拉马克的进化学说的不同点。
(4)与拉马克相比，达尔文认为生物进化的关键是什么？
(5)雄鹿往往用鹿角作为争夺配偶的武器。按照达尔文的观点，试讨论并解释现在雄鹿鹿角发达的原因。
7．某同学认为“在自然选择学说中，变异的方向和自然选择的方向是一致的”，该同学的观点正确吗？说出你的理由。
8．自然选择学说中的生存斗争都是发生在生物与生物之间的，这句话是否正确？分析原因。
【自查自纠】
5.达尔文的自然选择学说正确地解释了生物的多样性、适应性以及遗传和变异的本质(　　)
6.抗生素的滥用会使细菌产生抗药性的原因是抗生素诱发细菌产生基因突变，使细菌中出现抗药性强的个体(　　)
7.生存斗争仅仅是指同种生物不同个体之间对食物和空间的争夺(　　)
典例分析
[典例2]下列关于达尔文自然选择学说的叙述，错误的是(　　)
A.生存斗争是生物进化的动力，对维持物种内个体数目的稳定有重要作用
B.遗传和变异是进化的内因，但对其本质，达尔文未能作出科学的解释
C.家猪的腿和吻比野猪的短，是家猪使用腿和吻较少的结果
D.达尔文的研究处于个体水平上，强调物种形成都是渐变的结果
【习题巩固】
1．下列有关适应的普遍性与相对性的实例，对应不正确的是(　　)
A．普遍性：生活在海藻丛中的一种鱼，当遇到迫害时，身体倒立不动，像一株植物
B．普遍性：未下雪的冬季，雷鸟换为白色羽毛
C．普遍性：具有保护色的动物不容易被天敌发现
D．相对性：浑身长满硬刺的刺猬，一般的敌人在它面前束手无策，狐却洒其尿液，把它熏得舒展开“刺球”，进行捕食
2.由于蟹类的捕食，某种海洋蜗牛种群中具有较厚外壳的个体的比例逐渐增加。下列对这个现象的解释，正确的是(　　)
A．人工选择 B．适者生存
C．用进废退 D．定向变异
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．南美大食蚁兽的舌头之所以又细又长，是由于长期舔食蚂蚁的结果
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
4.如图表示长期使用一种农药后，害虫种群密度的变化情况，下列有关叙述中错误的是(　 )
A．A点种群中存在很多种变异类型，原因是变异具有不定向性和随机性
B．A→B的变化是农药作用的结果
C．农药对害虫的抗药性变异进行定向选择，使害虫产生了抗药性
D．B→C是抗药性逐代积累的结果
5．关于达尔文自然选择学说和拉马克进化学说的区别，下列说法正确的是(　 )
A．达尔文自然选择学说认为环境的作用可以引起不定向的变异
B．拉马克进化学说认为不定向的变异是由动物的意愿决定的
C．达尔文自然选择学说认为生物变异后就能适应环境
D．拉马克进化学说认为生物通过变异适应环境第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.评述达尔文的自然选择学说的贡献和局限性。
4.分析生物进化观点对人们思想观念的影响。
【学习重点】
1.达尔文的自然选择学说。
2.生物进化观点对人们思想观念的影响。
【学习难点】
分析生物进化观点对人们思想观念的影响。
学习任务一 适应的普通性和相对性
【自主梳理】
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。
【合作探究】
1.适应是普遍存在的，你能举出适应的实例吗？
【答案】动物的保护色、警戒色，鸟的结构特征适于飞行，阳坡和阴坡分布的植物类型不同，小肠的结构特点适于消化和吸收、毛细血管适于进行物质的交换等实例。
2．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？
【答案】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。
3．造成适应具有相对性的主要原因是什么？
【答案】　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晚于环境条件的变化，这是造成适应相对性的主要原因。
4.为什么极地狐狸的耳朵短而圆，非洲沙狐的耳朵长而大？
【答案】极地狐狸耳朵短而圆，有利于减少散热，非洲沙狐耳朵长而大，有利于增加散热。两种狐狸的耳朵形态结构均是对当地环境的适应。
5.一种水生小动物水蚤，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。
(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。
【答案】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。
【答案】适应具有相对性。
【自查自纠】
1.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(　　)
2.越高等的生物适应环境的能力越强(　　)
3.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(　　)
4.现存生物对环境的适应是完全的。( )
【答案】　1.√ 2.× 3.√　4.×　
典例分析
[典例1] 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。
学习任务二 适应是自然选择的结果
【自主梳理】
3．拉马克进化学说
(1)主要观点：彻底否定了物种不变论，提出当今所有的生物都是由更古老的生物进化来的，各种生物的适应性特征的形成都是由于用进废退和获得性遗传。
(2)评价：拉马克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，未被人们普遍接受。
4．达尔文自然选择学说
(1)解释模型
(2)对适应的解释的分析：
①过度繁殖为自然选择提供了更多的选择材料，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累积和加强，产生适应环境的新类型。
④适者生存是自然选择的结果。
(3)进步意义
①使人们认识到生物是在自然选择的作用下不断发展变化的，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祖先。
③科学地解释了生物的多样性和适应性是进化的结果。
(4)局限性：对于遗传和变异的认识还局限于性状水平，不能科学地解释遗传和变异的本质。
5．达尔文以后进化理论的发展
(1)发展的原因
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。
(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。
【合作探究】
5.试举例反驳用进废退、获得性遗传的观点。
【答案】例如，人用眼过度，视力反而下降。健美运动员的后代，如果不进行专业训练，也不会拥有健美运动员那样发达的肌肉和健壮的体格。
6．如图是长颈鹿的进化过程图，据图分析下列问题：
(1)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。
【答案】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。
(2)结合变异知识，思考：环境引起的性状改变一定能遗传给后代吗？
【答案】不一定。只有环境改变导致了遗传物质改变进而引起的性状改变，才能遗传给后代。
(3)请结合变异和环境的关系阐述达尔文的自然选择学说与拉马克的进化学说的不同点。
【答案】达尔文的自然选择学说认为不定向的变异在前，环境起到定向的选择作用；拉马克的进化学说认为环境导致变异的发生，即环境导致定向的变异。
(4)与拉马克相比，达尔文认为生物进化的关键是什么？
【答案】达尔文改变了拉马克过分强调用进废退即“生物内在的自我改进的力量”的观点，而是强调自然选择的作用。
(5)雄鹿往往用鹿角作为争夺配偶的武器。按照达尔文的观点，试讨论并解释现在雄鹿鹿角发达的原因。
【答案】雄鹿的鹿角存在着发达和不发达的变异，雄鹿之间为争夺配偶要进行生存斗争，生存斗争过程中，有发达鹿角的个体能够得到配偶并把这种变异遗传给后代，没有发达鹿角的个体因争夺不到配偶，其变异就不会遗传给后代。经过一代代的进化，使现在的雄鹿鹿角较为发达。
7．某同学认为“在自然选择学说中，变异的方向和自然选择的方向是一致的”，该同学的观点正确吗？说出你的理由。
【答案】不正确。在自然选择之前，生物中存在多种变异，有有利的也有不利的，自然选择选择有利变异，淘汰不利变异。
8．自然选择学说中的生存斗争都是发生在生物与生物之间的，这句话是否正确？分析原因。
【答案】不正确。生存斗争不仅发生在生物与生物之间，也发生在生物与无机环境之间。
【自查自纠】
5.达尔文的自然选择学说正确地解释了生物的多样性、适应性以及遗传和变异的本质(　　)
6.抗生素的滥用会使细菌产生抗药性的原因是抗生素诱发细菌产生基因突变，使细菌中出现抗药性强的个体(　　)
7.生存斗争仅仅是指同种生物不同个体之间对食物和空间的争夺(　　)
【答案】　5.×　6.×　7.×
典例分析
[典例2]下列关于达尔文自然选择学说的叙述，错误的是(　　)
A.生存斗争是生物进化的动力，对维持物种内个体数目的稳定有重要作用
B.遗传和变异是进化的内因，但对其本质，达尔文未能作出科学的解释
C.家猪的腿和吻比野猪的短，是家猪使用腿和吻较少的结果
D.达尔文的研究处于个体水平上，强调物种形成都是渐变的结果
【答案】　C
【解析】　生存斗争是生物进化的动力，在生存斗争中，一些个体被淘汰，从而对维持一个物种内个体数目的稳定有重要作用，A正确；遗传和变异是进化的内因，但达尔文未能对遗传和变异的本质作出科学的解释，这是达尔文自然选择学说的局限性之一，B正确；家猪的腿和吻比野猪的短，是家猪使用腿和吻较少的结果，这是拉马克进化学说的观点，而达尔文的自然选择学说对家猪的腿和吻比野猪的短的解释是环境对猪的腿和吻的变异进行了选择，C错误；达尔文对生物进化的研究处于个体水平上，并解释了物种形成的原因，强调物种形成都是渐变的结果，D正确。
【习题巩固】
1．下列有关适应的普遍性与相对性的实例，对应不正确的是(　　)
A．普遍性：生活在海藻丛中的一种鱼，当遇到迫害时，身体倒立不动，像一株植物
B．普遍性：未下雪的冬季，雷鸟换为白色羽毛
C．普遍性：具有保护色的动物不容易被天敌发现
D．相对性：浑身长满硬刺的刺猬，一般的敌人在它面前束手无策，狐却洒其尿液，把它熏得舒展开“刺球”，进行捕食
【答案】　B
【解析】　雷鸟将羽毛换为白色，是为适应下雪的冬季，若冬季未下雪，则换成白色羽毛的雷鸟更易被天敌发现，体现了适应的相对性，B错误。
2.由于蟹类的捕食，某种海洋蜗牛种群中具有较厚外壳的个体的比例逐渐增加。下列对这个现象的解释，正确的是(　　)
A．人工选择 B．适者生存
C．用进废退 D．定向变异
【答案】　B
【解析】 人工选择指人类为了自身的需求，对某种生物进行有目的性的选择和培养,故A项错误。B在自然选择的作用下，种群中有利变异的个体有更多机会产生后代，相应的基因频率逐渐提高，具有不利变异的个体被淘汰，即物竞天择,适者生存，故B项正确。用进废退和获得性遗传是法国生物学家拉马克提出的错误观点，不符合事实,故C项错误。变异包括突变(基因突变和染色体变异)和基因重组，是随机和不定向的，故D项错误。
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．南美大食蚁兽的舌头之所以又细又长，是由于长期舔食蚂蚁的结果
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，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为了适应环境，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、获得性遗传”观点；南美大食蚁兽的舌头经常伸进洞穴里舔食蚂蚁，其舌头变得又细又长，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，也都是拉马克的“用进废退”的进化观点；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。故选D。
4.如图表示长期使用一种农药后，害虫种群密度的变化情况，下列有关叙述中错误的是(　 )
A．A点种群中存在很多种变异类型，原因是变异具有不定向性和随机性
B．A→B的变化是农药作用的结果
C．农药对害虫的抗药性变异进行定向选择，使害虫产生了抗药性
D．B→C是抗药性逐代积累的结果
【答案】　C
【解析】　由于变异具有不定向性和随机性，所以A点种群中存在很多变异类型，A正确；生存斗争的结果是适者生存，使用农药后，抗药性强的变异在生存斗争中生存下来，而抗药性弱的变异在生存斗争中被淘汰，A→B的变化是农药选择的结果，是通过生存斗争实现的，B正确；抗药性变异出现在使用农药之前，农药对害虫抗药性变异的定向选择使具有抗药性的害虫增加，C错误；使用农药后，使抗药性弱的害虫死亡，抗药性强的害虫活下来，活下来的抗药性强的害虫，繁殖的后代有的抗药性强，有的抗药性弱，在使用农药后，又使抗药性弱的害虫死亡，抗药性强的害虫活下来，这样经过农药的长期选择，使得害虫抗药性逐渐加强，D正确。
5．关于达尔文自然选择学说和拉马克进化学说的区别，下列说法正确的是(　 )
A．达尔文自然选择学说认为环境的作用可以引起不定向的变异
B．拉马克进化学说认为不定向的变异是由动物的意愿决定的
C．达尔文自然选择学说认为生物变异后就能适应环境
D．拉马克进化学说认为生物通过变异适应环境
【答案】 D
【解析】　达尔文自然选择学说认为变异是不定向的，环境起选择作用，只有具有有利变异的个体才能适应环境，并得以保留。拉马克进化学说认为生物的变异是定向的，生物为了适应环境而产生相应的变异。

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