(共31张PPT)
第六章 生物的进化
第2节 自然选择与适应的形成
自然界中的适应——枯叶蝶
枯叶蝶,也称枯叶蛱蝶,以其前后翅相叠其翅形及斑纹似枯叶而著称。枯叶蝶在停息时,它的翅膀很像一片枯叶,这是枯叶蝶对环境的一种适应。
这是自然界中常见的拟态现象,目的就是使自身不易被天敌发现。
竹节虫
圆掌舟蛾
蝗 虫
蜘 蛛
所有的生物都具有适应环境的特征
箭毒蛙的警戒色
保护自己,防御天敌
仙人掌
叶子退化,减少水分蒸发
老虎
牙齿锋利,利于捕食
(适应具有普遍性)
适应的含义
生物的形态结构适合于完成一定的功能
人的小肠
小肠内壁
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。
仙人掌刺
适应具有相对性
雷鸟在冬季来临之前将羽毛换成白色,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?
雷鸟—冬天
雷鸟—夏天
比如说如果冬季降雪延迟?
各种生物的适应性特征是如何形成的呢?(教材P107)
耶稣
(公元前4——公元30)
各种生物都是自古以来就如此的
拉马克
1744-1829
(物种不变论)
1. 拉马克的进化学说
拉马克
1744-1829
主要内容:
(1)地球上所有生物都不是神创造的,而是由更古老的生物进化而来。
(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是由于
用进废退和获得性遗传
用进废退:
器官使用越多越发达,不使用就退化。
拉马克认为:食蚁兽的舌头之所以细长,是长期舔食蚂蚁的结果。
事实:食蚁兽舌头平均长度是60cm,成年后不会增长。
食蚁兽
食蚁兽
获得性遗传:
由于环境引起或由于用进废退引起的变化,都是可遗传的。
拉马克认为:鼹鼠长期生活在地下,视觉派不上用场,眼睛就萎缩退化。
鼹鼠——黑暗中的挖掘者
根据学习过的生物变异的内容能不能反驳该观点?
根据拉马克的进化学说猜想长颈鹿有长脖子的原因?
越用越长
意义:
①否定了神创论和物种不变论。
②历史上第一个提出比较完整的进化学说。
1. 拉马克的进化学说
不足:
①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过于强调环境的变化直接导致物种的改变,具有局限性。
(认为生物的不同都来自于后天环境的影响)
2.达尔文的生物进化论
达尔文
1809.2.12-1882.4.19
适应的来源是可遗传的变异,适应是自然选择的结果。
“贝格尔号”
二、适应是自然选择的结果
2. 达尔文的自然选择学说
主要内容
过度繁殖
生存斗争
遗传变异
适者生存
(1)过度繁殖:
生物具有很强的繁殖能力,产生很多后代。
荚迷
鱼群
例如:鲫鱼,每条鲫鱼一年所产的卵中,大约有3000个可以受精并孵化成小鱼。一年后小鲫鱼成熟,再产生下一代。按照这个数目计算,经过三年,一对鲫鱼繁殖的后代数目可达67.5亿条。
二、适应是自然选择的结果
(2)生存斗争
生物一方面过度繁殖,使数目剧增,另一方面,生存条件(食物、空间等)是有限的。因此,任何生物都要为争夺生存条件而发生斗争。
斗争不仅有生物个体(同种或异种)之间的相互斗争,还包括生物与无机环境(如干旱、寒冷)之间的斗争。
二、适应是自然选择的结果
(3)遗传和变异
有利变异可以遗传给下一代
生物产生的后代会发生变异,产生各种不同于亲代的性状。
变异是不定向的
二、适应是自然选择的结果
暗色草雀 地雀祖先
大喙地雀
小喙地雀
A岛:
主产大种子
B岛:
主产小种子
迁徙到海岛
大地雀占优势
小地雀占优势
适应环境
遗传变异
有利变异
不利变异
VS.
环境的选择是定向的
经过生存斗争,凡是生存下来的生物个体都是对环境适应的,而被淘汰的生物都是对环境不适应的。
(4)适者生存
每一种生物之所以能够在一定的环境中生存下来,是因为它们的形态结构和生理功能是与环境相适应的,即适者生存。
二、适应是自然选择的结果
猎豹追捕瞪羚
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,具有这些有利变异的个体越来越多,形成具有新的适应特征的生物新类型
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
达尔文自然选择学说的解释模型
过度繁殖
遗传和变异
生存斗争
适者生存
——自然选择的条件
——自然选择的手段,进化的动力
——自然选择的基础,进化的内因
——自然选择的结果
主要内容:
(1)过度繁殖
(2)生存斗争
(3)遗传变异
(4)适者生存
遗传变异
(内因)
适者生存
(结果)
过度繁殖(条件)
生存斗争(动力)
二、适应是自然选择的结果
2. 达尔文的自然选择学说
3、运用自然选择学说解释适应的形成
达尔文认为长颈鹿的进化原因是:长颈鹿产生的后代超过环境承受能力 ( ) ;它们都要吃树叶而树叶不够吃 ( ) ;它们有颈长和颈短的差异 ( ) ;颈长的能吃到树叶生存下来,颈短的却因吃不到树叶而最终饿死了 ( ) 。
过度繁殖
生存斗争
遗传变异
适者生存
3、运用自然选择学说解释适应的形成
适应形成的必要条件:
①群体中出现可遗传的有利变异
②环境的定向选择
达尔文认为: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,群体中出现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。
二、适应是自然选择的结果
4、自然选择学说的意义
①揭示了生物界的统一性是由于所有生物都有共同祖先,生物的多样性和适应性是进化的结果。
②论证了生物是不断进化的,并且对生物进化的原因提出了合理的解释。
③被誉为19世纪自然科学的三大发现之一。
④使生物学第一次摆脱了神学的束缚,走上了科学的轨道。
二、适应是自然选择的结果
5、自然选择学说的局限性
①对生物进化的解释局限于个体(性状)水平。
②对于遗传和变异的本质不能做出科学的解释。
③强调物种形成都是渐变的结果,不能很好地解释物种大爆发等现象。
材料一: 1984年在我国云南澄江发现了闻名于世的澄江动物化石群。澄江动物化石群向人们展示了各种各样的生物在寒武纪里大爆发式的出现,动物的演化要比今天快得多,动物新的构造模式或许能在“一夜间”产生。现在生活在地球上的各个动物门类当时几乎都已经存在,只是处于非常原始的状态。
达尔文认为生物的有利变异经过长期的自然选择和积累、加强可能产生生物的新类型,但是此材料表明许多新物种的产生不是微小的变异漫长的积累,而是呈现为大爆发式地出现。
——自然选择学说的局限性
3、对达尔文自然选择学说的评价
材料二: 生物群落中,个体之间不仅有激烈的生存斗争,也有和谐的合作。小鸟会帮助鳄鱼清除牙缝中的肉,母狮子会合作哺乳别的幼狮子,老斑马甚至在群体被狮子追逼的时候迎上去,以自杀来保护群体。
达尔文认为生存斗争是生物进化的动力,但是本材料表明,生物群落中不仅有生存斗争,还有广泛的互助、全面合作,通过互助和合作使微弱小的个体得以生存,从而使“不适者也生存”。
——自然选择学说的局限性
3、对达尔文自然选择学说的评价
(1)从变异产生角度分析,达尔文是否接受了拉马克的观点?
(2)相比拉马克,达尔文认为生物进化的关键是什么?
——是。达尔文接受了拉马克关于器官用进废退和获得性遗传的观点,承认变异是可以遗传的,但他认为变异有的可以遗传,有的不能遗传。
——他改变了拉马克过分强调用进废退即“生物内在的自我改进的力量”的观点,而是强调自然选择的作用
随堂练习
In-class practice
1.阳光中的紫外线促进人体合成维生素D,维生素D不足会影响婴幼儿发育,降低免疫力;过度的紫外线照射会导致皮肤癌变、叶酸降解(叶酸缺乏使生殖能力下降)。紫外线照射引起皮肤黑色素增多,黑色素对紫外线有阻挡作用。下列叙述错误的是( )
A.紫外线强的赤道地区,深肤色人群比浅肤色人群生存、生殖能力更强
B.紫外线弱的高纬度地区,浅肤色人群比深肤色人群有更好的适应性
C.人类肤色出现差异是长期进化过程中环境因素定向选择的结果
D.赤道地区肤色浅的人群容易出现维生素D缺乏,使其适应性降低
3.适应相对性的根本原因( )
A.自然选择是定向的 B.环境条件的不断变化
C.变异是不定向的 D.现存生物对环境的适应是绝对的
D
B
随堂练习
In-class practice
2.下列关于适应的特点及形成的叙述,正确的是( )
A.适应具有普遍性和相对性
B.达尔文认为适应的形成都是由于用进废退和获得性遗传
C.自然选择学说认为适应的来源是生存斗争
D.拉马克认为适应是自然选择的结果
4.下列关于生物进化的叙述中,不符合达尔文学说基本观点的是( )
A.生存斗争是进化的动力
B.变异一般是不定向的,而选择是定向的
C.长颈鹿因长期吃高处的树叶而长有长的颈和前肢
D.有利的遗传变异经过长期的自然选择和积累就可能产生新的生物类型
A
C
拉马克进化学说和自然选择学说
总结: