生物人教版（2019）必修2 6.2自然选择与适应的形成（共34张ppt）

(共34张PPT)
6.2自然选择与适应的形成
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。
拟态现象，使不易被天敌发现。
枯叶蝶的翅很像一片枯叶，这有什么适应意义吗？
讨论
从进化的角度，怎样解释这种适应的形成？
枯叶蝶
1.背景——问题探讨
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。
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？
讨论
翅色艳丽的蝴蝶
1.背景——问题探讨
拟态现象的实例还有：
拟态章鱼
夏威夷食肉毛毛虫
叶滫
适应的两方面含义
一是指生物体的形态结构适合于完成一定的功能。
一、适应的普遍性和相对性
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。
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。
一、适应的普遍性和相对性
这些生物对环境的一种适应——保护色、拟态
2
适应的特点
例如：拟态、警戒色、保护色等均属于适应。
①适应的普遍性：适应在自然界中是普遍存在的。
枯叶蝶能完全免于天敌的捕食吗？
讨论
枯叶蝶的天敌有捕食性鸟类、步甲、土蜂、胡蜂、猎蟒、青蛙、蟾蜍等。
枯叶蝶不能完全免于天敌的捕食。
步甲
胡蜂
②适应的普遍性和相对性（相对性）
雷鸟在冬季来临前将羽毛换成白色的，这有利于在白色皑皑的环境中保护自己。这种适应现象有没有局限性？
讨论
有局限性。
例，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。
夏天的雷鸟
冬天的雷鸟
降雪延迟的雷鸟
这些都体现了生物的适应性特征具有相对性。
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之中，遗传的稳定性与环境之间不断变化之间的矛盾是适应相对性的根本原因。
适应相对性的原因
对“环境”的适应（特征）是如何形成的？
耶稣
（公元前4——公元30）
各种生物都是自古以来就如此的
神创论
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(教材P107)
历史上第一个提出比较完整的进化学说的是法国博物学家拉马克。
物种不变论：各种生物都是自古以来就是如此的。
拉马克的进化学说：
①当今所有的生物都是由更古老的生物进化来的。
②生物是由低等到高等逐渐进化的。
③生物中各种适应的形成都是由于用进废退和获得性遗传。
拉马克（1774～1829）
（错误）
（错误）
（正确）
（正确）
1
拉马克的进化学说
由于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
获得性遗传：
事实：鼹鼠是一种具有立体嗅觉感的哺乳动物，幼年有微弱视力，常年不见天日，成年后退化。
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。
1
拉马克的进化学说
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
1
拉马克的进化学说
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。
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。
意义：
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。
（3）评价：
1
拉马克的进化学说
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。
拉马克的进化观点是“用进废退”和“获得性遗传”。即选择在前，变异在后
注意:
英国的博物学家，他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。终于在1859年出版了震动当时学术界的巨著《物种起源》。
达尔文
“贝格尔号”航行路线
达尔文：
——达尔文的自然选择学说
自主阅读课本107-108页，然后小组讨论下列问题：
1.自然选择学说的主要内容是什么？
4.达尔文以后进化理论的发展？
2.自然选择学说的意义和局限性？
3.用自然选择学说解释长颈鹿的进化？
达尔文
1809.2.12-1882.4.19
①适应的来源是可遗传的变异。
②适应是自然选择的结果，包括过度繁殖、生存斗争、遗传变异和适者生存。
主要内容：
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
推理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
推理2：
具有有利变异的个体，生存并留下后代的机会多
推理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
二
适应是自然选择的结果——达尔文的自然选择学说
尝试用自然选择学说解释长颈鹿的适应性特征 —— 长脖子的形成
长颈鹿产生的后代超过环境承受能力
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，颈短吃不到树叶而饿死
过度繁殖
生存斗争
遗传变异
适者生存
——自然选择的基本条件
——自然选择的动力和手段
——进化的内在因素
——自然选择的结果
（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）
(2)主要内容：
2
达尔文自然选择学说
变异在前
选择在后
１、过度繁殖----自然选择的基本条件　
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。
小龙虾
（２）生存斗争的概念：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。
２、生存斗争----自然选择的动力和手段
（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
　　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。
由于生存斗争导致生物大量死亡，结果只有少数生存下来，因此，生存斗争的理论解释了生物大量繁殖和少量生存的事实。
　　生物的变异有的比亲代更适应环境，有的却不适应环境。
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
３、遗传和变异----生物进化的内因
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。
４、适者生存----自然选择的结果
注意：“变异在前，自然选择在后”
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。
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。
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。
达尔文自然选择学说的局限性和发展
（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
用达尔文的自然选择学说的四个要点填空：
自然选择的基础是：_____________
进化的内部因素是：_____________　　　　　　　　　　
进化的动力和自然选择的手段是：_____________
自然选择的结果是：_____________
过度繁殖
生存斗争
遗传和变异
适者生存
【课堂小结】
变异是_________的，自然选择是_______的，定向的自然选择决定着生物进化的方向。
不定向
定向
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
练习与应用(P109 )
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。（ ）
√
X
√
(4)抗生素的滥用会使细菌产生抗药性的原因是：抗生素诱发细菌产生基因突变，使细菌中出现抗药性强的个体(　　)
X
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
练习与应用(P109 )
谢谢大家
Thank you all