第2节 自然选择与适应的形成
课后篇巩固提升
基础巩固
1.下列各项中,达尔文自然选择学说不能做出科学解释的是( )
A.物种内生物多样性
B.物种内生物适应性
C.适者生存
D.遗传和变异
解析受当时科学发展水平的限制,达尔文未能对遗传和变异的本质做出科学解释。
答案D
2.下列关于拉马克进化学说的叙述,不正确的是( )
A.拉马克认为,地球上的所有生物都是由更古老的生物进化来的
B.生物的适应性特征的形成是由于用进废退和获得性遗传
C.器官废而不用,就会造成形态上的退化
D.用进废退获得的性状不可以遗传给后代
解析拉马克认为用进废退获得的性状是可以遗传给后代的。
答案D
3.下列有关抗生素对细菌抗性的叙述,正确的是( )
A.抗生素的不断使用,使细菌逐渐适应而产生抗药性
B.细菌的变异是不定向的,抗生素对细菌进行了定向选择
C.细菌的变异是定向的,抗生素对细菌进行了定向选择
D.抗生素使细菌产生了定向变异
解析抗生素是一类广谱杀菌药物,具有杀灭细菌的作用,同时具有选择作用,抗生素不能杀灭所有的细菌,原因是细菌中有对抗生素具有抗性的个体,抗生素杀灭不具有抗性的个体,即对不定向的变异进行了定向的选择。
答案B
4.在某小岛上具有不同喙长的某种啄木鸟的个体数量情况如图甲,该种啄木鸟唯一的食物是一种在树干中的虫,这种虫分布在树干中的深度与个体数量的关系如图乙。下列关于子一代鸟喙的可能长度的说法合理的是 ( )
A.都比亲代的喙长,因为鸟需要适应它们的环境
B.都比亲代的喙长,因为较长的鸟喙是生存所必需的
C.不一定比亲代的喙长,仅一代的时间还不足以进化出较长的鸟喙
D.不一定比亲代的喙长,因为虫在树干中的深度并不是都很深
解析由自然选择学说可知,生物的进化是漫长的过程,因此仅一代时间之后的性状是无法判断的,不一定比亲代的喙长。
答案C
5.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
解析现代公鹿的鹿角发达,并不意味着古代所有公鹿鹿角都发达,而是通过公鹿间的生存斗争将鹿角不发达的公鹿逐代淘汰的结果。
答案D
6.如下图,理论值与实际生存个体数差别很大,可用来解释的是达尔文进化理论中的( )
A.适度繁殖 B.生存斗争
C.遗传变异 D.适者生存
解析达尔文自然选择学说认为每一种生物都能产生很多后代,即过度繁殖,众多的后代要想生存下来,就要获得必需的生活条件如食物、空间等,个体之间、个体与环境之间就要发生生存斗争;生存斗争使大量个体死亡,少量个体生存下来;所以曲线理论值与实际值有较大的差距。
答案B
7.下列事例中,不能用拉马克生物进化理论所解释的是 ( )
A.鼹鼠由于长期生活在地下,所以视力微弱
B.人类的盲肠没有家兔的发达,这是长期吃熟食的结果
C.由于草少改吃树叶,经常伸长脖子,鹿逐渐变成长颈鹿
D.由于烟煤染黑了树木,曼彻斯特地区的浅色桦尺蠖逐渐被深色所代替
解析拉马克的生物进化理论包括两个方面的内容,即用进废退和获得性遗传,核心是用进废退。当生物长期连续使用某一器官时,该器官就会得到发展,反之就会退化,这便是用进废退;而这种发展是可以遗传的,即获得性遗传。
答案D
8.达尔文以自然选择为中心的生物进化学说没能解决的问题是( )
A.生物进化的原因
B.说明物种是可变的
C.解释生物的适应性及多样性
D.阐明遗传和变异的本质
解析达尔文以自然选择为中心的生物进化学说中“适者生存”的原理能够解释生物进化的原因,只有适应环境的生物才可以生存下来,由于环境的多样性导致了物种的多样性。由于受当时科学发展水平的限制,以自然选择为中心的生物进化学说不能阐明遗传和变异的本质。
答案D
9.18世纪在某山谷发现趾间有蹼和无蹼的两种老鼠,1900年由于筑坝,使此山谷成为沼泽。现在人们发现,山谷中绝大多数老鼠有蹼,偶尔才能找到一只没有蹼的老鼠。下列四种解释中正确的是( )
A.山谷环境的改变,使无蹼向有蹼方向变异
B.有蹼鼠对沼泽环境适应性强,成活率提高
C.老鼠的有蹼性状主要由环境控制
D.蹼有利于在沼泽中活动,使无蹼鼠长出了蹼
解析有蹼性状是由遗传物质控制的,而不是由环境决定的,A、C、D三项错误;性状是被保留还是被淘汰是由环境决定的,适应环境的将被保留下来,B项正确。
答案B
10.在实验室里,用杀虫剂和电离辐射分别处理某种果蝇的两个数量相同的种群,电离辐射能导致雄果蝇不育,实验结果如下图。
(1)图中属于电离辐射对果蝇处理的曲线为 。?
(2)用杀虫剂处理,可使果蝇群体中的个体在短期内迅速减少,但从处理后的第三代开始个体数量逐渐回升,这是因为群体中少量的个体具有 ,能 杀虫剂这个环境,在定向的 中得到保存,继续繁殖具有 的后代。?
(3)用电离辐射使雄性果蝇不育的处理方法,在遗传学上称为 。?
(4)电离辐射与杀虫剂消灭害虫的方法相比,除效果好外,还可防止 ,这对保护环境是有利的。?
解析电离辐射导致雄果蝇不育,导致种群数量降低;若用农药处理这种果蝇,其数量会暂时下降,但在种群内变异是不定向的,对农药有抗性的个体适应环境,会大量繁衍后代,因此,一段时间后,果蝇的数量会回升。
答案(1)b (2)抗药性 适应 自然选择 抗药性 (3)人工诱变 (4)农药污染
能力提升
1.科学家对某地一种蟹的体色深浅进行了研究,结果如下图所示。不同体色蟹的数量为什么会差别这么大呢?下列解释最合理的是( )
A.中间色个体更适应环境,不易被天敌捕食
B.体色深和体色浅的个体生殖能力弱
C.体色深和体色浅的个体食物来源太少
D.中间色个体是一种适应性更强的新物种
解析蟹群个体间存在体色差异,在生存斗争中,与环境颜色相适应的中间色个体不易被天敌捕食而得以生存,A项正确。体色不同的蟹仍是同一物种,它们的生殖能力没有多大差别,B项错误。不同体色的蟹的食物来源基本一致,C项错误。中间色个体适应性强,但其与浅色蟹和深色蟹仍属于同一物种,不是新物种,D项错误。
答案A
2.用达尔文的观点来判断下列问题,其中正确的是( )
A.长颈鹿经常努力伸长颈和前肢去吃树上高处的叶子,因此颈和前肢都变得很长
B.北极熊生活在冰天雪地的环境里,它们的身体产生了定向的白色变异
C.野兔的保护色和鹰锐利的目光,是它们长期相互选择的结果
D.在长期有毒农药的作用下,农田害虫产生了抗药性
解析“长颈鹿经常努力伸长颈和前肢去吃树上高处的叶子,因此颈和前肢都变得很长”是用进废退的观点;变异是不定向的,北极熊的白色变异不是由于冰天雪地的白色环境引起的;野兔和鹰在斗争中相互选择,各自形成了相应的“保护色”和“锐利的目光”;变异具有不定向性,害虫抗药性的产生并不是农药作用的结果。
答案C
3.(多选)下图以长颈鹿的进化为例,说明达尔文的自然选择学说。下列说法正确的是( )
A.长颈鹿个体之间存在许多性状差异,如颈和前肢的长短不同
B.生物产生后代的数量往往超过生活环境所能承受的数量而引起生存斗争
C.颈和前肢长的个体,在生存斗争中容易获得食物而生存并繁殖
D.自然选择是定向的,使适应环境的长颈鹿个体朝着符合人类需要的方向发展
解析自然选择是定向的,它可使生物朝着适应环境的方向发展进化,而不是朝着“符合人类需求”的方向发展。
答案ABC
4.对达尔文自然选择学说的正确评价是( )
A.它不能正确解释生物界的多样性和适应性
B.它能正确解释遗传和变异的本质
C.它能正确解释生物界的多样性和适应性,但没有阐明遗传和变异的本质
D.它能解释自然选择的作用,但不能阐明生物界的多样性
解析达尔文的自然选择学说较好地解释了生物的多样性和适应性,相对系统地解释了生物进化的原因,但对遗传和变异的本质没有做出科学的解释。
答案C
5.有人用一种螳螂做实验:用细线把绿色螳螂和褐色螳螂缚在绿色的草地上和褐色的草地上,让鸟来吃。实验结果如下表:
环境
绿色螳螂
褐色螳螂
经过
时间
数目
被鸟吃掉的数目
数目
被鸟吃掉的数目
绿色草地
20
0
45
35
19天
褐色草地
25
25
20
0
11天
试用达尔文的观点回答下列问题。
(1)螳螂的体色有绿色的,也有褐色的,这说明生物具有 ,这一特性一般是 的,它能为生物的进化提供原始的选择材料。?
(2)螳螂与鸟的关系在生态学上属于捕食,被达尔文称为 ,它是生物进化的 。?
(3)环境对螳螂起了 作用,这种作用是 。?
解析(1)不同的性状是由不同的遗传物质控制的,说明了遗传物质的多样性,新基因的产生是通过基因突变而来的,它具有不定向的特点。(2)捕食关系是生物生存斗争的表现,它是生物进化的动力。(3)环境对生物起的作用是选择,而且这种选择是定向的,适应环境的个体被保留,不适应环境的个体被淘汰。
答案(1)变异性 不定向 (2)生存斗争 动力 (3)选择 定向的
课件26张PPT。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
