生物人教版（2019）必修2 6.2自然选择与适应的形成（课件共43张ppt）

(共43张PPT)
自然选择与适应的形成
适应
Adaptation
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。这也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。
适应
Adaptation
竹节虫
圆掌舟蛾
蝗 虫
蜘 蛛
适应的普遍性和相对性
The universality and relativity of adaptation
所有的生物都具有适应环境的特征
枯叶蝶
防御敌害、隐藏自己
仙人掌
叶子退化，减少水分蒸发
老虎
牙齿锋利，利于捕食
适应的普遍性和相对性
The universality and relativity of adaptation
适应的含义
一是指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
小肠位于腹中，是食物消化吸收的主要场所。小肠全长约4-6米。
小肠内表面有许多环形皱襞和小肠绒毛，使小肠的消化、吸收面积大大增加；小肠绒毛壁很薄，只由一层上皮细胞构成，且绒毛中有丰富的毛细血管和毛细淋巴管。
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。
适应的普遍性和相对性
The universality and relativity of adaptation
适应的含义
这些生物对环境的一种适应——保护色、拟态
这些生物对环境的一种适应——警戒色
适应的普遍性和相对性
The universality and relativity of adaptation
适应的含义
1.普遍性：
适应的普遍性和相对性
The universality and relativity of adaptation
适应的特点
生物只有适应环境才能生存繁衍，也就是说，自然界中的每种生物对环境都有一定的适应性，否则早就被淘汰了，这就是适应的普遍性。
1.普遍性：
适应的普遍性和相对性
The universality and relativity of adaptation
适应的特点
生物只有适应环境才能生存繁衍，也就是说，自然界中的每种生物对环境都有一定的适应性，否则早就被淘汰了，这就是适应的普遍性。
思考：和枯叶蝶同一环境中，不乏翅色鲜艳的蝴蝶，怎样解释？
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。
2.相对性：
适应的普遍性和相对性
The universality and relativity of adaptation
适应的特点
[资料1]
枯叶蝶的卵常被小峰寄生；幼虫期易受到鸟类、步甲、土蜂、胡蜂、猎蝽等的捕食，寄蝇、茧蜂、姬蜂也常寄生在它们体内，它们还常受到细菌、真菌和病毒的感染；蛹期的天敌有姬蜂、小蜂、马蜂等。
[资料2]
雷鸟在冬季来临之前将羽毛换成白色的，这有利于白雪皑皑的环境中保护自己，但是如果下雪时间推迟，这种体色反而会使雷鸟更容易被天敌发现。
枯叶蝶不能完全免于天敌的捕食
适应的实现是有条件的，当环境条件改变时，适应可能会失去作用
适应的普遍性和相对性
The universality and relativity of adaptation
适应具有相对性的原因
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。
但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。
雷鸟—冬天
雷鸟—夏天
适应是自然选择的结果
Adaptation is the result of natural selection
各种生物的适应性特征是如何形成的呢？
耶稣
（公元前4——公元30）
物种不变论：各种生物都是自古以来就如此的
神创论：所有的物种都是上帝创造的
拉马克的进化学说
拉马克
1744-1829
各种生物的适应性特征并不是自古以来都是如此的，而是在进化过程中逐渐形成的
适应是自然选择的结果
Adaptation is the result of natural selection
1. 拉马克的进化学说
拉马克
1744-1829
拉马克，法国博物学家。生物学伟大的奠基人之一，生物学一词是他发明的，是第一个提出进化如何发生，并将多样性与适应环境联系起来的生物学家，是进化论的倡导者和先驱。
适应是自然选择的结果
Adaptation is the result of natural selection
1. 拉马克的进化学说
拉马克
1744-1829
拉马克是第一个提出进化如何发生，并将多样性与适应环境联系起来的生物学家。
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。
适应是自然选择的结果
Adaptation is the result of natural selection
1. 拉马克的进化学说
（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：
获得性遗传：
器官使用越多越发达，不使用就退化。
因环境引起或由于用进废退引起的变化，都是可以遗传的。
用进废退和获得性遗传是拉马克用来解释生物进化的主要原因
鼹鼠——黑暗中的挖掘者
食蚁兽——舌头平均长度是60cm
适应是自然选择的结果
Adaptation is the result of natural selection
1. 拉马克的进化学说
（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。
现象： 啄木鸟的喙又尖又长 蚯蚓的四肢退化
蚯蚓的四肢由于长期不用而退化,因而获得匍匐行进的习性
啄木鸟的长喙是长期啄食树内昆虫、反复伸长的结果
尝试用拉马克的理论解释长颈鹿的适应性特征 —— 长脖子的形成
长颈鹿以树叶为食，草地退化（环境改变）后，要吃树叶，于是使劲将颈伸长（主观意愿），这样颈越伸越长（用进），并且这一性状能遗传给后代（获得性遗传）。长此以往，终于形成了现在的长颈鹿。
你能举例反驳用进废退、获得性遗传的观点吗？
实际上,环境的变化如果未引起遗传物质的改变,就不会使生物产生可
遗传的变异。
Example：
人用眼过度，视力反而下降。
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。
适应是自然选择的结果
Adaptation is the result of natural selection
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。
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。
1. 拉马克的进化学说
适应是自然选择的结果
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。
适应是自然选择的结果
Adaptation is the result of natural selection
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。
达尔文的生物进化论两大学说
①共同由来学说
地球上所有的生物都是由原始的共同祖先进化来的。
②自然选择学说
生物进化的机制，解释了适应的形成和物种形成的原因。
适应是自然选择的结果
Adaptation is the result of natural selection
eg：鳕鱼的年产卵量是500万粒。如果鳕鱼所产的卵全部能孵化长大成鱼,那么不出6年,整个大西洋就会被鳕鱼塞满。
事实1：生物都有过度繁殖的倾向
适应是自然选择的结果
Adaptation is the result of natural selection
—— 各种生物都有极强大的生殖力。但是自然界中各种生物的数量在一定时期内都会保持相对稳定。
事实2：物种内的个体数能保持相对稳定
适应是自然选择的结果
Adaptation is the result of natural selection
事实3：资源是有限的
适应是自然选择的结果
Adaptation is the result of natural selection
—— 生物个体之间进行的相互斗争，以及生物与无机自然环境之间的斗争，是个体生存和种族发展的自然现象。
推论1：个体间存在着生存斗争
（1）为何会发生生存斗争？
①过度繁殖，使数目剧增
②食物、空间等是有限的
适应是自然选择的结果
Adaptation is the result of natural selection
事实4：个体间普遍存在差异
适应是自然选择的结果
Adaptation is the result of natural selection
事实5：很多变异是可能遗传的(遗传变异)
适应是自然选择的结果
Adaptation is the result of natural selection
推论3：有利变异逐代积累，生物在选择下进化出新类型
适应是自然选择的结果
Adaptation is the result of natural selection
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
2.达尔文的生物进化论
过度繁殖
自然选择学说
适应是自然选择的结果
Adaptation is the result of natural selection
１、过度繁殖----自然选择的基础　
各种生物都有很强的繁殖力，能产生很多的后代,这称作过度繁殖。
生物能大量繁殖，但事实上每种生物的后代能生存下来的却很少，这是什么原因呢？达尔文用生存斗争解释这种现象。
过度繁殖
自然选择学说
遗传和变异
适应是自然选择的结果
Adaptation is the result of natural selection
2、遗传和变异----生物进化的内因
生物体都具有遗传和变异的能力。
变异是不定向的。
过度繁殖
自然选择学说
生存斗争
适应是自然选择的结果
Adaptation is the result of natural selection
3、生存斗争----自然选择的手段、生物进化的动力
生物的变异有的是有利于生存的,有的是不利于生存的。
有利于生存的变异个体，在生存斗争中易获得胜利，生存下来。
遗传和变异
过度繁殖
自然选择学说
遗传和变异
生存斗争
适者生存
适应是自然选择的结果
Adaptation is the result of natural selection
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。
过度繁殖
自然选择学说
遗传和变异
生存斗争
适者生存
适应是自然选择的结果
Adaptation is the result of natural selection
注意：“变异在前，自然选择在后”
环境不能起到诱导变异的作用，它只是对不定向的变异进行定向选择
变异是不定向的，自然选择是定向的，它决定了进化是定向的，这个方向就是适应。
可以遗传的变异为自然选择提供了原材料。
适应是自然选择的结果
Adaptation is the result of natural selection
2.达尔文的生物进化论
迁移应用：尝试用自然选择学说解释长颈鹿的长颈形成的原因？
长颈鹿
的祖先
大量长颈鹿
后代长颈鹿出现差异
(长颈长腿)
长颈长腿的长颈鹿存活
现代长颈鹿
过度繁殖
遗传变异
生存斗争
适者生存
可遗传的有利变异（内因）
某些个体生存和繁殖优势
这样优势的个体越来越多，有利变异逐代积累
显著的适应性特征，新的生物类型
环境的
定向选择（外因）
适应形成的必要条件
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。
适应的形成：有利变异在长期自然选择中逐渐积累的结果。
---适应的来源
---自然选择的方向
---自然选择的结果
适应是自然选择的结果
Adaptation is the result of natural selection
2.达尔文的生物进化论
运用自然选择学说解释适应的形成
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。(教材P108)
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
适应是自然选择的结果
Adaptation is the result of natural selection
自然选择学说的积极意义
①解释生物进化的原因：变异、自然选择和遗传三者综合作用的结果。
②科学的解释了生物多样性和适应性的产生。
③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。
反对神创论和物种不变论，使生物学第一次摆脱神学的束缚，走上了科学的轨道 ，为辩证唯物主义世界观提供了有力的武器。
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。
被誉为19世纪自然科学的三大发现之一。
2.达尔文的生物进化论
适应是自然选择的结果
Adaptation is the result of natural selection
自然选择学说的局限性和发展
2.达尔文的生物进化论
（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。
（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。
现代生物进化理论
现代生物进化理论
深入到基因水平
认识了遗传和变异的本质
以种群为单位
形成以自然选择学说为核心的现代生物进化理论
（3）强调物种的形成都是渐变的结果，不能很好的解释物种大爆发等现象。
现代生物进化理论：
项目 自然选择学说 拉马克进化学说
区 别 变异
适应环境
进化方向
联系 自然选择学说与拉马克进化学说的比较
变异是不定向的，本来就有；环境和生物都不决定变异的方向
变异是定向的，环境和生物意愿可决定变异的方向
适者生存，不适者被淘汰
环境和生物意愿决定的变异都适应环境
自然选择决定
生物自身决定
认为生物不是神造的，而是由更古老的生物进化来的，即简单→复杂、低等→高等，且都是“渐变”的结果
如图表示长期使用一种农药后，害虫种群密度的变化情况，分析回答下列问题：
(1)a点使用农药之前，害虫种群中存在
很多种变异类型，原因是什么？
提示：这是因为变异是不定向的。
(2)使用农药后，大量害虫被杀死，
但是还有部分存活，这是为什么？
这是生存斗争的结果，使用农药后，抗药性弱的变异个体在生存斗争中被淘汰，而抗药性强的变异个体在生存斗争中生存下来。
习题巩固
如图表示长期使用一种农药后，害虫种群密度的变化情况，分析回答下列问题：
习题巩固
(3)分析bc段曲线上升的原因是什么？
使用农药后，抗药性弱的害虫被杀死，抗药性强的害虫存活下来，这样经过农药的长期选择，使得害虫抗药性逐渐加强。
(4)该过程中，农药诱发了害虫基因突变还是对害虫的变异进行了选择？
农药对害虫的抗药性变异进行定向选择，使害虫的抗药性个体逐渐增加。
适应是自然选择的结果
Adaptation is the result of natural selection
本节小结