第2节 自然选择与适应的形成
1. 举例说明适应的普遍性和相对性。
2. 运用自然选择学说解释适应的形成,说明适应是自然选择的结果。
3. 分析生物进化观点对人们思想观念的影响。
4. 评述达尔文的自然选择学说的贡献和局限性。
以下是一些关于生物适应环境的材料,结合教材回答下列问题。
材料1:下图为同一环境中的两种蝴蝶。枯叶蝶在停息时,它的翅很像一片枯叶。同一环境中有翅色鲜艳的蝴蝶,有的翅上有类似猛禽眼睛的眼斑,能避免它遭到攻击。
材料2:小肠是消化和吸收营养物质的主要场所。小肠长约5~6 m,小肠内壁有环形皱襞,皱襞上有小肠绒毛;小肠绒毛内有毛细血管和毛细淋巴管,绒毛壁、毛细血管壁、毛细淋巴管壁都是由一层上皮细胞构成的。小肠中有很多消化腺,能分泌消化液,是与小肠的消化功能相适应的。
材料3:下图是沙漠中植物发达的根系和生活在沙漠中的骆驼,它们都能生活在干旱的沙漠中。
材料4:雷鸟在冬季来临前将羽毛换成白色,这有利于在白雪皑皑的环境中保护自己。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。
(1) 枯叶蝶的翅很像一片枯叶,这有什么适应意义?
(2) 怎么解释与枯叶蝶同一环境中不乏翅色艳丽的蝴蝶?
(3) 枯叶蝶的天敌有哪些?枯叶蝶能完全免于天敌的捕食吗?
(4) 拟态、警戒色、保护色等均属于适应。是否所有生物都有适应环境的特征?
(5) 材料2和材料3分别说明了适应的哪些含义?
(6) 材料4能否说明适应现象有局限性?这些适应是不是绝对的、完全的适应呢?适应具有什么特性?
(7) 在进行以上分析的基础上,请你用自己的话概括适应相对性的原因。
下面是拉马克运用“用进废退”对食蚁兽的长舌和鼹鼠眼睛退化的原因解释。结合教材回答下列问题。
(1) 拉马克进化学说的主要观点有哪些?
(2) 如何理解“用进废退”和“获得性遗传”?
(3) 你能举例反驳“用进废退”和“获得性遗传”的观点吗?
(4) 拉马克进化学说的进步意义和不足分别是什么?
达尔文提出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。下面图1和图2分别是自然选择学说的解释模型和长颈鹿的适应性特征示意图。结合教材回答下列问题。
图1
图2
(1) 自然选择学说的主要观点有哪些?
(2) 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?
(3) 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么变化?
(4) 请你用自己的话解释适应是如何形成的。适应形成的必要条件是什么?
(5) 达尔文的自然选择学说有什么重要意义和局限性?
(6) 继达尔文之后,生物进化论的发展水平如何?
达尔文的生物进化观点对人们的思想观念产生了巨大的影响。结合教材回答下列问题。
(1) 当时达尔文提出生物进化论之后,遭到许多人的攻击、谩骂和讥讽。达尔文的生物进化论和神创论的主要冲突是什么?
(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?
(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?
(4) 达尔文的生物进化论对于你正确认识人类在自然界的地位有什么启示?
第2节 自然选择与适应的形成
【活动方案】
活动一:
(1) “枯叶”这一形态结构使枯叶蝶不易被天敌发现,有利于它在一定的环境中生存和繁殖。
(2) 翅色艳丽的蝴蝶的翅上有类似猛禽眼睛的眼斑,是防御敌害的适应性特征。
(3) 天敌有捕食性鸟类、蜘蛛、土蜂、胡蜂、青蛙等。枯叶蝶不能完全免于天敌的捕食。
(4) 是的。
(5) 材料2说明了生物的形态结构适合于完成一定的功能;材料3说明了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。
(6) 适应现象有局限性。不是绝对的,适应具有相对性。
(7) 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,是对之前的环境适应的结果。由于环境总是处于不断变化中的,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。
活动二:
(1) 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是在进化过程中逐渐形成的;适应的形成是由于用进废退和获得性遗传。
(2) 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。获得性遗传:因用进废退而获得的性状是可以遗传给后代的。
(3) 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。
(4) 进步意义:彻底否定了神创论和物种不变论,在当时是有进步意义的。不足:对适应形成的解释是肤浅的,未被人们普遍接受。
活动三:
(1) 适应的来源是可遗传的变异,适应是自然选择的结果;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。
(2) 更容易吃到高处的树叶,产生后代的机会多。
(3) 比例将会变大。
(4) 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。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。
(5) 重要意义:使生物学第一次摆脱了神学的束缚,走上了科学的轨道;揭示了生物界的统一性是由于所有的生物都有共同祖先;生物的多样性和适应性都是进化的结果。
局限性:对遗传变异的认识局限于性状水平;对于遗传和变异的本质不能作出科学的解释。
(6) 关于遗传和变异:从性状水平深入到基因水平。关于适应及物种形成:从以生物个体为单位发展到以种群为基本单位,形成了以自然选择为核心的现代生物进化理论。
活动四:
(1) 生物进化论的观点认为:所有的生物都是由最原始的共同的祖先进化而来的,生物是通过自然选择不断进化的。神创论认为生物是神创造的,物种是永恒不变的。
(2) 激励人们奋发图强,使中华民族能自立于世界民族之林。
(3) 辩证唯物主义观点。
(4) 人类与其他生物有共同的祖先,人类是大自然的一员,而不是凌驾于其他物种之上的“主宰”。