高中生物人教版（2019）必修2-6.2 自然选择与适应的形成 课件（共45张ppt）

(共45张PPT)
6.2 自然选择与适应的形成
1.怎样理解适应
2.如何运用自然选择学说解释生物的适应和多样性的形成
3.达尔文的自然选择学说对人们的思想观念产生了哪些重要影响
右图为同一环境中的两种蝴蝶。
讨论
1.枯叶蝶的翅很像一片枯叶，这有什么适应意义
2.从进化的角度，怎样解释这种适应的形成
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
问题探讨
这是拟态现象，使枯叶蝶不易被天敌发现。
问题探讨
讨论
1.枯叶蝶的翅很像一片枯叶，这有什么适应意义
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，由于这种变异是可遗传的有利变异，这种变异的个体生存和留下后代的机会多，久而久之，使这类蝴蝶具有翅似枯叶的适应性特征。
这与对枯叶蝶适应性的解释看似矛盾。其实，翅色鲜艳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眼斑等。
问题探讨
讨论
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
生物对同一环境的适应方式有多种。
一、适应的普遍性和相对性
生物与环境相适应
1.适应的含义
结构与功能相适应
形态结构 → 功能 → 生存和繁殖
在一定的环境中生存和繁殖
形态结构 完成一定的功能
适合于
形态结构及其功能
适应
适合于
2.适应的普遍性
适应是普遍存在的。
例1:保护色
水母等水生生物的躯体近乎透明
能巧妙地隐身于水域中
北极熊白色的皮毛
适于隐藏在冰天雪地中
例1:保护色
斑马身体上黑白条纹在阳光或月光的照射下,吸收和反射的光线各不相同,这样可以使身体轮廓变得模糊起来,远远望去,很难将它同周围环境分辨开来。
毒蛾的幼虫多具有鲜艳的色彩和斑纹，误食这种幼虫的小鸟常被毒毛损伤口腔粘膜，以后这种易于识别的色彩和斑纹就成为小鸟的警戒色
例2:警戒色
一些无毒的假珊瑚蛇也具有与剧毒的真珊瑚蛇相似的红、黑、黄相间的横纹
例3:拟态
例4:巢寄生
鸟类大杜鹃属于孵卵寄生动物，又称巢寄生，这种鸟类不自己营巢和孵卵，而是将卵产于芦苇莺、大苇莺、麻雀、灰喜鹊、伯劳、棕头鸦雀、北红尾鸲、棕扇尾莺等各类雀形目鸟类巢中。
杜鹃的卵精确模拟寄主鸟类的卵，可大大增加寄生的成功率。
如右图：被大杜鹃寄生的东方大苇莺巢，红色箭头标记为杜鹃卵。
例5:器官的变形
仙人掌
叶→刺
减少水分蒸发
防止动物伤害
茎→肥大，含有叶绿体
储藏水分，
进行光合作用
适应沙漠环境
例6:小肠结构与其功能相适应
小肠结构特点
消化食物
适于
小肠很长
小肠有皱襞
有小肠绒毛
有很多消化液
总之
生物体的一切形态结构与其相应的功能相适应；生物体的各种功能与其生存环境相适应。
即适应具有普遍性。
3.适应的相对性
思考●讨论 分析适应的相对性
枯叶蝶的天敌有捕食性鸟类、步甲、土蜂、胡蜂、猎蝽、青蛙、蟾蜍等。
1.上网查查枯叶蝶的天敌有哪些。枯叶蝶能完全免于天敌的捕食吗
枯叶蝶不能完全免于天敌的捕食。
2.雷鸟在冬季来临前将羽毛换成白色的，这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
思考●讨论 分析适应的相对性
有局限性。
例如，如果降雪延迟，已经换成一身白色羽毛的雷鸟反而容易被天敌发现。
3.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。
思考●讨论 分析适应的相对性
枯叶蝶
雷鸟
不能完全免于天敌的捕食
如果降雪延迟，容易被天敌发现。
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。
3.适应的相对性
①含义
每种生物对环境的适应都不是绝对的、完全的适应，只是一定程度上的适应，环境条件的不断变化对生物的适应性有很大的影响作用，这就是适应的相对性。
②原因
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。
总结：适应的普遍性和相对性
1.适应性的含义
2.适应性的普遍性
3.适应性的相对性
形态结构与功能相适应
生物与环境相适应
生物适应其生存的环境才能生存下来
生物的适应性只是在一定程度上的，不是绝对的。
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
思考：生物的适应性是如何形成的？
二、适应是自然选择的结果
各种生物的适应性特征是如何形成的呢
1.物种不变论
生物都是由神创造的，生物物种是不变的，各种生物都是自古以来就如此的，各种生物之间不存在亲缘关系。
2.拉马克的理论
①内容
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并不是自古以来就如此的，而是在进化过程中逐渐形成的。
2.拉马克的理论
②适应性形成原因
用进废退和获得性遗传
食蚁兽的舌头之所以细长，是由于长期舔食蚂蚁的结果。
鼹鼠长期生活在地下，眼睛就萎缩、退化。
a.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。
a.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。
短颈的鹿
经常伸长脖子去吃高处树叶
脖子变长
后代脖子也是长的
变成
长颈鹿
2.拉马克的理论
②适应性形成原因
用进废退和获得性遗传
b.获得性遗传
这些因用进废退而获得的性状可以遗传给后代。
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。
批判性思维：你能举例反驳用进废退、获得性遗传的观点吗
a.是达尔文学说之前影响最大、最为系统的进化理论。
③意义：
b.是历史上第一个比较完整的进化学说。
c.反对神创论和物种不变论，强调生物的进化。
④局限性：
a.拉马克理论大多数是主观推测，缺乏科学证据支持。
b.过于强调环境的变异导致物种的改变。
2.拉马克的理论
3.达尔文自然选择学说
适应的来源是可遗传的变异；
适应是自然选择的结果。
3.达尔文自然选择学说
①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:
资源时有限的
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:
有利变异个体生存并留下后代的机会多
推论3:
有利变异积累，形成具有新的适应特征的生物新类型
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
思考●讨论
运用自然选择学说解释适应的形成
容易吃到高处的树叶，留下后代的机会多。
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
思考●讨论
运用自然选择学说解释适应的形成
逐渐增加
颈长
颈短的鹿
存活的少
后代也少
短颈鹿吃不到树叶
长颈鹿能吃到树叶
存活的多后代也多
短颈鹿
逐代减少
长颈鹿
逐代增加
思考●讨论
运用自然选择学说解释适应的形成
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
各种形态的碟
(包括枯叶形态)
非枯叶形态的碟被天敌捕获的几率大
枯叶形态碟被天敌捕获的几率小
枯叶形态的碟逐代增加
非枯叶形态碟逐代减少
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。
思考●讨论
运用自然选择学说解释适应的形成
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。
3.达尔文自然选择学说
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。
②适应形成的原因(进化的原因)
由此可见，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。
变异 方面 适应环境
方面
拉马克理论
达尔文理论
变异是定向的，环境和动物的意愿都可决定变异的方向
变异是不定向的，环境和动物的意愿无法决定变异的方向
环境决定的变异和动物本身意愿决定的变异都适应环境
有利变异，适应环境；不利变异，不适应而被淘汰。
变异产生适应
变异+选择产生适应
比较拉马克进化理论和达尔文进化理论
环境作用 进化
方面
拉马克理论
达尔文理论
自然选择决定
生物本身决定
诱导作用
选择作用
比较拉马克进化理论和达尔文进化理论
环境诱导理论
环境选择理论
抗生素
当细菌暴露在抗生素下，只有耐药的个体才能生存
耐药细菌存活下来并繁殖产生更多的耐药菌
利用自然选择学说解释细菌耐药性的形成
无耐药性的细菌
耐药细菌
同一种群内的细菌在耐药能力上存在差异
1940
1945
1950
1955
1960
1965
2000
2005
磺胺
青霉素
链霉素
氯霉素
四环素
红霉素
万古霉素
甲氧西林
头孢菌素
氨苄青霉素
萘啶酸
利奈唑胺
达托霉素
部分抗生素商品化时间
人类开发抗生素的速度逐渐放缓，
使用抗生素的量逐渐下降。
3.达尔文自然选择学说
批判性思维：有学者认为，个体即使产生可遗传的有利变异，如果不能繁殖后代，在进化上也没有意义。因此主张将“适者生存”改为“适者繁殖”。你同意这种观点吗
这种观点有一定的道理。不过，“适者生存”的原意也包含有更多的机会繁殖后代，不改也是可以的。
3.达尔文自然选择学说
④意义
a.揭示了生物界的统一性是由于所有的生物都有共同祖先。（共同由来学说）
b.科学的解释了生物的多样性和适应性是进化的结果。（自然选择学说）
思考●讨论
分析生物进化观点对人们思想观念的影响
请搜集生物进化论的相关资料，讨论以下问题。讨论
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“物种不变论”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。
思考●讨论
分析生物进化观点对人们思想观念的影响
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。
思考●讨论
分析生物进化观点对人们思想观念的影响
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
马克思在这封信中所说的“我们的观点”是指辩证唯物主义观点。
思考●讨论
分析生物进化观点对人们思想观念的影响
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”
3.达尔文自然选择学说
⑤局限性
①对_____________的本质不能做出科学的解释；局限性于性状水平；
②对生物适应和物种形成(即进化)的研究局限于_____水平；
③强调物种形成都是_________的结果，不能很好的解释物种大爆发等现象。
遗传和变异
个体
渐变
现代生物进化理论
核心：
自然选择
发展：
遗传变异的研究：性状→基因
进化的研究：个体→种群
一、概念检测
1.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。判断下列与适应及其形成相关的表述是否正确。
(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)具有有利变异的个体，都能成功地生存和繁殖后代；具有不利变异的个体，会过早死亡不能留下后代。（ ）
(3)适应相对性的根本原因是遗传的稳定性与环境不断变化之间的矛盾。（ ）
√
×
√
2.拉马克是研究生物进化的先驱。下列表述哪一项不是拉马克的观点（ ）
A.生物的种类从古至今是一样的
B.生物的种类是随着时间的推移而变化的
C.生物某器官的发达与否取决于用与不用
D.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
A
二、拓展应用
1.有人认为，工蜂不能繁殖后代，因此，它们适于采集花粉的性状在进化上没有意义。你同意这种观点吗 为什么
蜂虽然不能繁殖后代，但它们适于采集花粉的性状在进化上仍是有意义的。因为决定这些性状(有利变异)的基因存在于蜂王和雄蜂的基因组中，可以遗传给后代。也正是由于工蜂有这些性状，才能使蜂王获得充足的食物来繁殖后代。
2.人类对濒危动植物进行保护，会不会干扰自然界正常的自然选择 为什么
在自然界，物种绝灭的速率本来是很缓慢的，人类活动大大加快了物种绝灭的速率。现在许多濒危物种之所以濒危，在很大程度上是人为因素造成的。因此，一般来说，人类对濒危物种的保护，是在弥补自己对自然界的过失，不能说是干扰了自然界正常的自然选择。从另一个角度看，自然选择所淘汰的物种并不是毫无价值，因此，不能完全从自然选择的角度来判断现有物种的存留意义。
3.“人们现在都生活在各种人工环境中，因此，人类的进化不再受到自然选择的影响。你同意这一观点吗 写段文字阐明你支持或反对的理由。
人工环境与自然环境不可能完全隔绝，人也不可能离开自然界而生存，因此，人类的进化不可能完全摆脱自然界的影响。但是，人类毕竟早已远离风餐露宿、“与狼共舞”的时代，工农业的发展和医疗水平的提高，使人们的生活条件不断改善，健康水平不断提高，婴幼儿死亡率显著下降，平均寿命显著延长，来自自然界的选择压力在变小，来自人类社会内部的选择因素在增加。