第六章 生物的进化
第2节 自然选择与适应的形成
(一)教学目标
1、正确理解适应的普遍性和相对性。
2、简述拉马克进化理论与达尔文自然选择学说的差别
3、简述达尔文自然选择学说的主要内容、贡献和局限性,通过学习理解适应是自然选择的结果,说明自然选择促进生物更好地适应特定的生存环境,能够用自然选择学说来解释生物的适应性。
(二)教学重难点
1、教学重点
(1)适应的普遍性和相对性
(2)达尔文自然选择学说的主要内容,同时分析达尔文自然选择学说的贡献和局限性。
2、教学难点
(1)分析达尔文自然选择学说的贡献和局限性。
(三)教学过程
一、创设情境、导入新课
PPT展示枯叶蝶和普通蝴蝶的图片
讨论
1、枯叶蝶的翅很像一片枯叶,这有什么适应意义
这是拟态现象,使枯叶蝶不易被天敌发现。
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的后代的机会多,久而久之,使这类蝴蝶具有翅似枯叶的适应性特征。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?
看似矛盾。其实翅色艳丽的蝴蝶,其翅上类似猛禽眼睛的眼斑,能避免它遭到攻击,是它防御敌害的适应性特征。
二、达尔文自然选择学说
1、适应
(1)适应的含义:①生物的形态结构适合于完成一定的功能。
例如:枯叶蝶的保护色可避免遭受攻击;食蚁兽细长的舌头可以深入蚁穴,获得更多的食物
②形态结构及其功能适合于生物在一定的环境中生存和繁殖。例如:枯叶蝶保护色免受攻击,有利于生存
(2)适应的实例:拟态(枯叶蝶);保护色(雷鸟);警戒色(箭毒蛙)
(3)适应的特点
①普遍性:所有的生物都具有适应环境的特征
②相对性:
适应相对性实例: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
有局限性,如果降雪来迟,已经换了一身白色羽毛的雷鸟更容易被天敌发现
2、拉马克学说
①当今所有的生物都是由更古老的生物进化而来的。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。即生物并非神创且物种是可变的
②适应性的形成是由于“用进废退”和“获得性遗传”。
拉马克对适应形成的解释过于肤浅未被普遍接受
3、达尔文自然选择学说
适应来源于可遗传的变异;适应是自然选择的结果
(1)自然选择学说的解释模型
①事实1:生物都有过度繁殖的倾向
实例:一对旅鼠从3月份开始生育,假使它们一年中生了7窝,每窝12只,一共84只,这是它们的第二代,也就是儿子和女儿。再假设每胎都是 6公6母,则为6对。20天后,第一胎的6对开始生育,每胎12只,一下子就可生出72只,一共可以生6胎,则为432只。40天后,第二胎的6对也投人了生育大军如此下去,它 们从3月份的2只,到8月底9月初就会变成 1647086只的庞大队伍!
②事实2 物种内的个体数能保持稳定
③事实3:资源是有限的
推论1:个体间存在生存斗争(生物与环境的、种内斗争、种间斗争)
④事实4 同种个体间普遍存在着差异 事实5 许多变异都是可以遗传的
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,形成新的适应特征的生物新类型
(2)提问:用达尔文自然选择学说解释长颈鹿适应性特征——长脖子的形成
长颈鹿产生的后代超过环境承受能力(过度繁殖)。他们都是吃树叶的,由于长颈鹿过度繁殖导致个体过多,树叶不够吃(生存斗争)。他们有颈长和颈短的差异(遗传和变异)。颈长的能吃到树叶生存下来并有可能产生后代,颈短的却因吃不到树叶而最终饿死了(适者生存)。
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。
(3)达尔文自然选择学说的意义
①使生物学第一次摆脱了神学的束缚
②揭示了生物界统一性的原因 —— 所有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。
(4)达尔文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,不能科学地解释遗传变异的本质。
随着生物科学的发展,关于遗传和变异的研究,已经从性状水平深人到基因水平,人们逐渐认识到了遗传和变异的本质
②对生物进化的解释局限于个体水平,认为生物进化是以个体为单位。
对于进化的解释以种群为基本单位,这样就形成了以自然选择为核心的现代生物进化理论。