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第2节 自然选择与适应的形成
这是拟态现象，使枯叶蝶不易被天敌发现。
1.枯叶蝶的翅很像一片枯叶，这有什么适应意义？
针对特定的生物学现象进行观察、提问，体现了科学探究的核心素养。
枯叶蝶和翅色艳丽的蝴蝶
2.从进化的角度，怎样解释这种适应的形成？
枯叶蝶的祖先种群中出现翅似枯叶的变异个体后，由于这种变异是可以遗传的有利变异，这种变异的个体生存和繁殖后代的机会多，久而久之，这类蝶就具有了翅似枯叶的适应性特征。
3.同一环境中不乏翅色鲜艳的蝴蝶，这与你刚才作的解释有矛盾吗？如果有，又怎样解释？
这与枯叶蝶适应性的解释看似矛盾，其实，翅色艳丽的蝴蝶可能具有其他防御敌害的适应性特征，如翅上有类似猛禽眼睛的斑点等。
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。适应是如何形成的？
针对特定的生物学现象进行观察、提问，体现了科学探究的核心素养。
4.2.1 举例说明种群内的某些可遗传变异将赋予个体在特定环境中的生存和繁殖优势。
1.了解适应的普遍性和相对性。（科学思维）
2.阐明拉马克和达尔文的进化观点，并能说出他们的贡献和局限性。（科学思维）
3.搜集生物进化理论发展的资料，探讨生物进化观点对人们思想观念的影响。（科学探究、社会责任）
体会课堂探究的乐趣，
汲取新知识的营养，
让我们一起 吧！
进
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课
堂
一、适应的普遍性和相对性
适应包括两方面的含义：
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。
实例1
小肠很长，约6米；小肠内表面有许多环形皱襞和小肠绒毛，使小肠的消化、吸收面积大大增加；小肠绒毛壁很薄，只由一层上皮细胞构成，且绒毛中有丰富的毛细血管和毛细淋巴管。
小肠
小肠内表面
实例2：
红细胞中含有__________，血红蛋白能和空气中的______结合，因此红细胞能通过血红蛋白将吸入肺泡中的氧运送给组织。
哺乳动物成熟的红细胞内没有细胞核和众多的细胞器，利于携带更多的氧气。
血红蛋白
氧气
小肠的结构特点适于消化吸收，红细胞适于运输氧气等。 实例说明：生物的形态结构适合于完成一定的功能。
基于生物学事实和证据进行归纳与概括，体现了科学思维的核心素养。
实例3：
兰花螳螂的拟态
蝗虫的保护色
箭毒蛙的警戒色
适应是普遍存在的。
实例4：
春夏的雷鸟
冬天的雷鸟
如果冬季降雪延迟，已经换成一身白色羽毛的雷鸟反而容易被天敌发现。可见，适应的实现是有条件的，当环境条件改变时，适应可能会失去作用。适应具有相对性。
适应性特征来自遗传，即来源于可遗传的有利变异的逐代积累，是对之前环境适应的结果。由于环境总是处于不断变化之中，遗传的稳定性与环境不断变化之间的矛盾是适应相对性的根本原因。
适应相对性的原因
【例1】下列各项不能体现生物对环境适应的是（　）
A．竹叶虫的体形像竹枝
B．北极熊的体色与冰雪的颜色相似
C．森林中的避役体色为绿色
D．持续干旱导致植物大量死亡
D
【解析】选D。竹节虫的体形像竹枝，不易被敌害发现，是竹节虫对环境的适应，A错误；北极被冰雪覆盖，环境颜色为白色，北极熊体色为白色，与环境颜色一致，不易被敌害发现，是北极熊对北极环境的一种适应，B错误；森林中的避役体色为绿色，适应森林环境，C错误；持久干旱导致植物大量死亡，是环境对生物的影响，D正确。
二、适应是自然选择的结果
物种是可变的
生物是由低等向高等进化的
环境的变化可以引起物种的变化
用进废退和获得性遗传
1．拉马克的进化学说
拉马克(L.B.Lamarck) 1744 — 1829
食蚁兽
拉马克认为：器官用得越多就越发达，如食蚁兽的舌头之所以细长，是长期舔食蚂蚁的结果。器官废而不用，就会造成形态上的退化，比如鼹鼠长期生活在地下，视觉派不上用场，眼睛就萎缩、退化。
鼹鼠
利用拉马克的观点解释长颈鹿为什么脖子长？
拉马克认为长颈鹿的进化是因为草地退化后,长颈鹿要吃树上的叶子，于是天天使劲地将颈伸长，终于形成了现在的长颈鹿。
拉马克所提出的用进废退和获得性遗传的观点，缺少科学证据的支持，实际上，环境的变化如果未引起遗传物质的改变，就不会使生物产生可遗传的变异。
拉马克进化学说的局限性
达尔文的自然选择学说对适应的解释：
适应的来源是可遗传的变异，适应是自然选择的结果。
2．达尔文的自然选择学说
（1）达尔文的自然选择学说的解释模型
事实1：生物都有过度繁殖的倾向
事实2：物种内的个体数能保持稳定
事实3：资源是有限的
推论1：个体间
存在着生存斗争
事实4：同种个
体间普遍存在差
异（变异）
事实5：许多变
异是可以遗传的
推论2：具有有利变异的个体，生存并留下后代的机会多
推论3：有利变异逐代积累，具有这些有利变异的个体越来越多，形成具有新的适应特征的生物新类型
适者生存
基于生物学事实和证据，运用模型与建模等方法，体现了科学思维的核心素养。
过度繁殖
生存斗争
遗传变异
适者生存
长颈鹿的适应性特征示意图
1、长颈鹿主要以树叶为食，而在漫长的干旱季节，食物的缺乏是经常发生的。设想在某个历史时期，长颈鹿的祖先群体中出现了颈长的个体，这一变异是可以遗传的。这样的个体在生存和繁殖上具有什么优势？
容易吃到高处的树叶，留下后代的机会多。
长颈鹿的适应性特征示意图
2、经过若干代的繁殖，长颈鹿祖先群体中颈长的个体所占的比例将会怎样变化？
逐渐增加。
3、枯叶蝶在停息时形似枯叶这一适应性特征的形成，能否同
样用自然选择学说来解释
能。
4、在进行以上分析的基础上，请你用自己的话概括适应是如
何形成的。
（2）达尔文关于适应形成的解释认为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。可遗传的有利变异环境的定向选择达尔文观察到的适应实例
达尔文在远离大陆的印度洋南部的克格伦岛上，发现这里的昆虫一般呈现出两种类型：许多昆虫不能飞，而少数能飞的昆虫翅膀异常发达。这种两极分化现象是怎么产生的呢？
原来，这个海岛上经常刮暴风，在这样的环境里，只有向这两个相反方向变化的昆虫个体才能生存下来。一是向着翅膀强大的方向变化，这样不容易被暴风刮到海里去，因而能生存下来并繁殖后代。一是向着翅膀退化的方向变化，翅膀退化后不能飞行的个体，也不致被暴风刮到海里去，也能生存下来并繁殖后代。就这样，具有强大翅膀和翅膀退化了的昆虫都被保留下来，而那些翅膀不够强大但又没有完全退化的能够飞行的个体，却被暴风刮到海里淹死，逐渐被淘汰。在达尔文看来，岛屿上昆虫的这种特殊的适应性结构，是由于特殊的自然条件长期影响而产生的。
③科学地解释了生物的多样性和适应性是进化的结果。（3）自然选择学说的意义①科学地解释了生物进化的原因，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。分析生物进化观点对人们思想观念的影响
1、达尔文的生物进化论和神创论的主要冲突是什么？达尔文提出生物进化论之后，为什么遭到许多人的攻击、谩骂和讥讽？
在西方国家，当时“神创论”和“物种不灭论”占统治地位，人们普遍认为所有的物种都是神创造的，自古以来既没有物种的绝灭，也没有新物种的产生。
达尔文认为所有的生物都是由原始的共同祖先进化来的。生物界通过自然选择不断进化,这一观点否定了“神创论”，不能为当时的宗教观念所容，因此遭到许多人的攻击、谩骂和讥讽。
2、19世纪末，严复、梁启超等以自然选择学说中“物竞天择,适者生存”的观点，作为唤起同胞救国图强的警钟。这一做法在当时起到了什么作用？
激励国人奋发图强，使中华民族能够自立于世界民族之林。
3、马克思读了达尔文的《物种起源》后，在写给恩格斯的一封信中说:
“虽然这本书用英文写得很粗略,但是它为我们的观点提供了自然史的基础。”马克思所说的“我们的观点”是指什么观点
辩证唯物主义观点。
4、达尔文的生物进化论对于人们正确认识人类在自然界的地位有什么启示
人类与其他生物有着共同的祖先；
人类是大自然的一员，而不是凌驾于其他物种之上的“主宰”。
（4）自然选择学说的局限性：①对于遗传和变异的认识还局限于性状水平。②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从性状水平深入到基因（分子）水平；形成了以自然选择为核心的现代生物进化理论。②认识到了遗传和变异的本质；③以生物个体为单位，发展到以种群为基本单位，【例2】当桦尺蛾静止不动时，其形态像树枝，不易被敌害发现，从而获得逃生机会。按照达尔文的进化观点，形成这种现象的原因是(　　)
A.遗传→变异→进化 B.变异→遗传→适者生存
C.遗传→自然选择→适应 D.变异→生存斗争→适者生存
D
【解析】选D。达尔文认为，自然选择过程是一个长期的、缓慢的、连续的过程。自然界中的各种生物普遍具有很强的繁殖能力，从而能产生大量的后代。而生物赖以生存的食物和空间是有限的，生物为了获得食物和空间，要进行生存斗争；只有那些具有有利变异的个体，在生存斗争中才容易生存下来，并将这些变异遗传给后代，而具有不利变异的个体被淘汰。自然界中的生物，通过激烈的生存斗争，适者生存，不适应者被淘汰，这就是自然选择，D正确，ABC错误。
适应
类型
特点
形态结构、功能适应环境
形态结构适应功能
相对性
普遍性
局限
意义
发展
性状和个体水平
摆脱神学
揭示了生物的统一性、多样性和适应性
基因和种群水平
适者生存
不适者被淘汰
有利性状
不利性状
自然
选择
产生
内容
个体差异
生存斗争
产生适应
1.公鹿往往用鹿角作为争夺配偶的武器。按照达尔文的观点，现代的公鹿鹿角发达的原因是(　　)
A．代代经常使用的结果
B．变异朝着有利于生殖的方向发展的结果
C．繁衍后代的需要
D．自然选择的结果
【解析】选D。按照达尔文的观点，公鹿的祖先存在着个体差异，有的公鹿鹿角发达，有的不够发达，这种差异在公鹿争夺配偶的生存斗争中，会产生不同的结果；具有发达鹿角的公鹿得以夺得配偶繁衍后代，而鹿角不够发达的公鹿在争夺配偶的斗争中被击败，不能获得配偶繁衍后代。这样一代一代地选择进化，就进化成了今天的有发达鹿角的公鹿，这是自然选择的结果，D正确，ABC错误。
D
2.下列表述中，哪一项不是拉马克的观点 (　 )
A.生物的种类是随着时间的推移而变化的
B.生物的种类从古至今是一样的
C.环境的变化使生物出现新的性状，并且将这些性状遗传给后代
D.生物的某一器官发达与否取决于用与不用
B
【解析】选B。拉马克的进化学说认为，当今所有的生物都是由更古老的生物进化来的，A不符合题意，B符合题意；生物的各种适应性特征的形成都是由于用进废退和获得性遗传，C、D不符合题意。
3.(2024·武汉高一检测)用达尔文进化学说的观点来判断下列叙述
正确的是(　　)
A.在有毒农药的长期诱导下，农田害虫产生了抗药性
B.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
C.北极熊生活在冰天雪地的环境里，它们定向产生了适应白色环境的变异
D.野兔保护性的体色和鹰锐利的目光，是它们长期互相选择的结果
【解析】选D。农田害虫群体中本身存在着或强或弱抗药性的变异，在有毒农药长期的自然选择作用下，农田害虫的抗药性得到了积累加强，A错误；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是拉马克用进废退、获得性遗传的观点的体现，B错误；变异是不定向的，环境对变异起选择作用，北极熊的体色是与环境一致的白色，是长期自然选择的结果，C错误；野兔的保护色和鹰锐利的目光，是它们长期互相选择的结果，D正确。
D
4.(2024·辽阳高一检测)所有的生物都有适应环境的特征，下列关于达尔文自然选择学说中生物对环境的适应的说法，错误的是(　　)
A.适应的来源是可遗传的变异，适应是自然选择的结果
B.在一定环境的选择作用下，有利变异通过逐代积累而成为显著的适应性特征
C.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
D.长颈鹿颈长是因为经常采食高处的树叶反复伸颈的结果，这是一种对环境的适应
【解析】选D。适应的来源是可遗传的变异，包括基因突变、基因重组和染色体变异，适应是自然选择的结果，A正确；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，B正确；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，C正确；达尔文认为长颈鹿存在着颈长和颈短、四肢长和四肢短的变异，这些变异是可以遗传的，四肢长和颈长的能够吃到高处的树叶，就容易生存下去，并且繁殖后代，这是一种对环境的适应，D错误。
D
5.下列是DDT(一种农药)对家蝇抗性(抗DDT而能存活的能力)的实验研究：将家蝇分成等量的多组，每组再分为等量的A、B两部分。用DDT处理每一组的A部分，保留B部分不接触DDT。处理后，检查各组的死亡率，死亡率高表明抗性低，反之则表明抗性高。选死亡率最低一组的B部分饲养，使之繁殖后代，把后代再按上述方法进行抗性实验。这样，经过若干代后，当用DDT处理其中A部分的家蝇时，发现其死亡率为4%，再用DDT处理这一代的B部分家蝇。
(1)B部分经DDT处理后存活率为________。
(2)由实验可知，家蝇抗性的产生是________________________________的结果。
(3)从生物与环境的关系看，家蝇和DDT的关系是________。
(4)DDT对家蝇抗性的产生所起的作用称为______。
96%　
农药对害虫抗药性变异长期选择　
生存斗争
选择
对自然选择的理解要明确：生存斗争是动力，是外因；变异和遗传是内因，变异是不定向的，选择是定向的，定向选择的最终结果是适者生存。
生活的全部意义在于无穷地探索尚未知道的东西，在于不断地增加
更多的知识。
——左拉

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