(共35张PPT)
第2节 自然选择与适应的形成
问题探讨
1.枯叶蝶的翅很像一片枯叶,这有什么意义?
拟态
2.同一环境中不乏翅色艳丽的蝴蝶,这与你刚才所做的解释有矛盾吗?如果有,有怎么解释?
使枯叶蝶不易被天敌发现
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眼斑。
警戒色
拟态指一种生物模拟其他生物或非生物的现象叫拟态
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
指生物的形态结构,适合于完成一定的功能。
1
一、适应的普遍性和相对性
适应的含义
1.普遍性
2.相对性
适应的特点
拟态、警戒色、保护色等均属于适应。适应是普遍存在的。
冬天的雷鸟
保护色:动物外表颜色与周围环境相类似
夏天的雷鸟
警戒色:是指某些有恶臭和毒刺的物所具有的鲜艳色彩和斑纹。可以使敌害易于识别,避免自身遭到攻击
箭毒蛙
枯叶蝶
拟态:
是指一种生物在形态、
行为等特征上模拟另一
种生物,从而使一方或
双方受益的生态适应现象。
竹节虫
那么这些适应是绝对的、 完全的适应吗
阅读课本P106,完成思考.讨论
天敌有捕食性鸟类、步甲、土蜂、胡蜂、青蛙等。 枯叶蝶不能完全免于天敌的捕食
有,如果雪下的比较晚,这种体色反而易被敌害发现。
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
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
阅读课本P106,完成思考.讨论
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。
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。
适应是怎么形成的呢?
世界上到底是先有鸡还是先有蛋?这个问题困扰了人类几千年!
首先是神学家们作出了“解释”:先有鸡,因为上帝创造了鸡,然后让鸡下蛋!也就是说神创造了生物。(神创论)
在西方国家,当时:神创论和物种不变论占据着统治地位。
物种不变论认为,各种生物都是自古以来就如此的。
生物不是上帝造物,也不是女娲造人,而是进化而来的。那么生物是怎样进化的呢?
二、拉马克的进化学说:
(一)主要内容 :
①生物不是神造的,而是由古老生物 进化来的 。
②生物是由低等到高等逐渐进化的。
③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。
获得性遗传: 由于环境影响或用进废退所获得的变异性状,可以遗传给后代。
用进废退: 是指经常使用的器官较发达,不使用就会退化以致完全丧失。
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,是由于长期舔食蚂蚁的结果。
鼹鼠
拉马克认为,器官废而不用,就会造成形态上的退化。如鼹鼠长期生活在地下,眼睛就萎缩、退化。
批判性思维
你能举例反驳用进废退、获得性遗传的观点吗?
Example:人用眼过度,实力反而下降!
运动员的后代,无专业的训练,就无法跟父母一样拥 有发达的肌肉、健壮的体格。
(三)历史意义 :
2.反对神创论和物种不变论。
1.历史上第一个比较完整地提出进化学说的学者。
1.拉马克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,大多来自主观臆测。
2.拉马克过于强调环境的变化直接导致物种的改变。
(四)不足 :
讨论(一):
我们应怎样评价拉马克进化学说?
达尔文
查理·达尔文(1809-1882)是英国的博物学家,是最终建立进化论的人。
达尔文曾随英国海军勘探船“贝格尔”号,做了历时五年(1831-1836)的环球航行考察,在动植物和地质等方面进行了广泛的观察,并采集了大量的生物标本和矿物标本,经过深入研究,形成了生物进化的观点。
(1)过度繁殖——自然选择的基础
材料一:三文鱼的年产卵量是500万粒。有人计算过,如果所产的卵全部能孵化长大成鱼,那么不出6年,整个海洋就会被三文鱼塞满。
材料二:一对家蝇繁殖一年,若每代1000个卵,如果后代不死亡,后代可以把整个地球覆盖2.54cm之厚。
生物能大量繁殖,事实上三文鱼塞满了海洋吗?家蝇把地球覆盖2.54cm厚吗?为什么没有呢?
各种生物都具有很强的繁殖能力,产生很多的后代。远远超过环境的承受能力。
(2)生存斗争——自然选择的手段:
生物的生存资源有限,要生存就必须与无机环境、异种及同种的其他个体进行斗争。
一个物种要生存下去,就必须不停地与环境中的各种因素进行斗争!
生物为争夺有限的生活条件
★产生生存斗争的原因
生物大量死亡,少量存活。对生物个体往往有害,但对生物物种是有利的
★生存斗争产生的结果
①种内斗争
②种间斗争
③生物与非生物(环境)之间的斗争
★生存斗争范畴
(食物、水、空间、配偶、阳光等)
(3)遗传变异——生物进化的内因:
生物都有遗传和变异的特性。
遗传和变异具有普遍性;
变异具有不定向性。
只有那些具有有利变异的个体,在生存斗争中才易生存下来,并将这些变异遗传给下一代,而具有不利变异的个体则易被淘汰。
生物个体间普遍存在差异(变异), 许多变异是可遗传的。
(4)适者生存——自然选择的结果
经生存斗争,凡是生存下来的生物个体都是对环境能适应的,而被淘汰的生物都是对环境不适应的。
达尔文把适者生存,不适者被淘汰的过程叫做自然选择。
三、达尔文的进化学说——自然选择学说
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:个体间普遍存在差异(变异)
事实5:许多变异是可能遗传的
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,生物不断进化出新类型
过度繁殖
生存斗争
遗传变异
适者生存
《物种起源》
运用自然选择学说解释适应的形成
参考课本P108思考讨论
适应的形成,是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。
长颈鹿适应性特征示意图
可遗传的有利变异
环境的
定向选择
长颈鹿
的祖先
过度繁殖
生存斗争
长颈、长肢个体
(遗传积累)
适者生存
现代长颈鹿
(变异)
长颈、长肢个体
短颈、短肢个体
自然选择学说怎么解释长颈鹿的进化?
自然选择
1.自然选择学说的进步意义(P108)
(1)合理地解释了生物进化和适应的形成原因,揭示了生物的多样性和适应性是 的结果。
达尔文
自然选择学说的评价
(2)揭示了生命现象的 是由于所有的生物都有共同的祖先。对于人们正确认识人类在自然界的地位有重要作用。
(3) 反对神创论和物种不变论,使生物学第一次摆脱 的束缚,走上了 的轨道 ,为辩证唯物主义世界观提供了有力的武器。
统一性
进化
神学
科学
2.自然选择学说的局限性
(1)对生物进化的解释局限于 水平。
(2)对于 的本质,未做出科学的解释
遗传和变异
个体
达尔文自然选择学说的评价
3.达尔文以后进化理论的发展
性状水平
深入
基因(分子)水平
以个体为单位
以种群为单位
认识到了遗传和变异的本质
深入
形成以自然选择学说为核心的现代生物进化理论
1.请根据达尔文自然选择学说将以下过程排序:
①连续冬天种植多代,耐低温的个体在种群中越来越多;
②逐渐形成了冬小麦;
③在春小麦中具有耐低温的个体和不耐低温的个体;都能在春天存活;
④将春小麦在冬天种植;
⑤春小麦在春天种植长势良好,能繁衍出更多后代;
⑥在冬天,不耐低温的个体大多死亡,耐低温的个体得以生存并繁殖后代 ;
⑤→
④→
③→
⑥→
①→
②
生物进化过程中,变异是普遍存在的且出现在环境改变之前;否则,环境变化将使该种生物灭绝。
1.一只雌蛙能产卵4000~5000个,卵受精后只
有5%~10%能发育为成体。达尔文对这一事实的解释是( )
A.过度繁殖 B.生存斗争
C.遗传和变异 D.自然选择
2.达尔文进化学说的中心内容是( )
A.适者生存 B.过度繁殖
C.生存斗争 D.自然选择学说
3.生物进化的内因是( )
A.过度繁殖 B.生存斗争
C.遗传和变异 D.适者生存
B
D
C
考考自已
4.用达尔文进化学说的观点来判断下列叙述,其中正确的是( )
A.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;
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,是他们长期互相选择的结果;
D.在长期有毒农药的作用下,农田害虫产生了抗药性。
C
5、下图是某农地长期使用一种农药的甲虫群体密度变化曲线。则下列叙述中,不符合达尔文进化论观点的是( ) A、a和c时期的甲虫对 该农药有同样强的抗药性 B、甲虫抗药性种群形成的 原因是长期使用单一农药 C、B点可以证明甲虫群体 中本来就有抗药性的个体 D、从开始使用农药起, 甲虫群体抗药性就逐渐加强
虫体密度
用药时间
A
B
C
a b c
A
小练
1、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
小练
2、用达尔文的自然选择学说分析长颈鹿的进化过程。
(1)长颈鹿群中不同个体间脖子长度存在差异,说明生物具有 的特性,这种特性一般是 (填“定向”或“不定向”)的, 是生物进化的内在因素。
(2)脖子长的长颈鹿由于能够食用到高处的植物,因此能够在食物缺少的条件下与环境相适应而在 中获胜得以生存、繁衍。这样,环境对长颈鹿起了 作用,而这种作用是 的 ,它决定着生物进化的 。
(3)上述过程表明,自然选择的动力是 ,自然选择的结果是 。
变异
不定向
生存斗争
选择
定向
方向
生存斗争
适者生存
小练
3、下列有关进化的说法,错误的是( )
A、各种生物都有强大的繁殖力
B、生存斗争造成多数个体死亡,少数生存
C、适应是自然选择的结果
D、变异朝着适应环境的方向进行,通过遗传逐渐积累
D
小练
4、在超市中无公害蔬菜很多,也很受市民的欢迎。这些无公害蔬菜在生产中,不使用农药、杀虫剂和化肥等。假如在蔬菜的生产中长期使用某种杀虫剂,其结果是( )
A、杀虫剂诱发了害虫抗药性基因的产生,使害虫的抗药性增强
B、杀虫剂对害虫具有选择作用,使抗药性害虫的数量增加
C、杀虫剂能诱导害虫分解药物的基因大量表达
D、害虫全部消失,最终导致某些害虫的物种灭绝
B