生物人教版（2019）必修2 6.2自然选择与适应的形成（共39张ppt、1份视频）

(共39张PPT)
第6章 生物的进化
第2节 自然选择与适应的形成
蝗 虫
1.枯叶蝶的翅，很像一片枯叶，这有什么适应意义？
2.从进化的角度，怎样解释这种适应的形成？
3.同一环境中不乏翅色鲜艳的蝴蝶，这与你刚才做的解释有矛盾吗？如果有又怎样解释？
这是拟态现象;使枯叶蝶不易被天敌发现。
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斑点等，迷惑天敌不敢靠近，是一种警戒色，也是适应环境的特征。
枯叶蝶的祖先群体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繁殖后代的机会多,久而久之,使这类蝴蝶具有翅似枯叶的适应性特征。
枯叶蝶和翅色艳丽的蝴蝶
右图为同一环境中的两种蝴蝶。
讨论
一、适应的普遍性与相对性
适应是指生物都具有适应环境的特征，即生物的形态、结构适合于完成一定的功能，或生物的形态结构或功能适合于该生物在一定的环境中生存和繁殖。
（一）适应的概念
小肠的结构特点适于消化和吸收。毛细血管的结构适于物质交换。
（二）适应的特点
普遍性
相对性
1.普遍性
适应是普遍存在的，所有的生物都具有适应环境的特征。
章鱼的隐身术
（1）保护色
指动物具有与环境色彩相似的体色，具保护色的动物不易被其他动物发现，以利躲避敌害或猎捕食物。
（2）警戒色
世界最美的青蛙，也是最毒的蛙类之一
指某些有恶臭或毒刺的动物所具有的鲜艳的色彩和斑纹
色彩鲜艳，易识别，能对敌害起到预警作用，有利动物的自我保护。
（3）拟态
防御敌害、隐藏自己
指生物的外表形状或色泽斑与其他生物或非生物异常相似的状态
适应
适应
适应
干旱
寒冷
风
保护色、警戒色、拟态等均属于适应。适应是普遍存在的。都是经长期的自然选择而逐渐形成的适应性特征。
天敌有捕食性鸟类、步甲、土蜂、胡蜂、青蛙、蟾蜍等。枯叶蝶不能完全免于天敌的捕食。
1.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
♂
有局限性。 如果冬季降雪延迟，已经换成一身白色羽毛的雷鸟反而容易被天敌发现。可见，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。
分析适应的相对性
2.相对性
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。
各种生物的适应性特征是如何形成的？
耶稣
（公元前4——公元30）
耶稣
（公元前4——公元30）
所有的物种都是上帝创造的，各种生物都是自古以来就如此的，既没有物种的绝灭，也没有新的物种产生。不同物种之间没有亲缘关系。
拉马克
1744-1829
二、适应是自然选择的结果
（一）神创论----物种不变论
（二）拉马克的进化学说
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。
拉马克（拉马克1774-1829），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，最先提出生物进化的学说，是进化论的倡导者和先驱。
圣母玛利亚
意大利 佛朗哥 费鲁奇
拉马克的进化学说的主要内容
①否定物种不变论，认为所有生物是由更古老的生物进化来的。
②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
③生物各种适应性的形成都是由于用进废退和获得性遗传。
用进废退 ：即经常使用的器官就发达，不使用的就退化。
食蚁兽
食蚁兽舌头之所以细长，是长期舔食蚂蚁的结果
食蚁兽舌头之所以细长，是长期舔食蚂蚁的结果
鼹鼠长期生活在地下，视觉派不上用场，眼睛就萎缩、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
啄木鸟的又尖又长喙是长期啄食树内昆虫、反复伸长的结果
因用进废退而获得的性状是可以遗传给后代的。
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。拉马克过于强调环境的变化直接导致物种的改变。
拉马克的进化学说的不足:
（三）达尔文的自然选择学说
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
揭示了生物进化的机制，解释了适应的形成和物种形成的原因。
达尔文提出的自然选择学说对生物的进化和适应的形成作出了合理的解释，认为适应的来源是可遗传的变异，适应是自然选择的结果。
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：
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
图6-6达尔文自然选择学说的解释模型
1.达尔文自然选择学说的解释模型
过度繁殖　
　　
生存斗争
遗传和变异
适者生存
各种生物都有很强的繁殖力，能产生很多的后代。
自然选择的基础　
①鳕鱼的年产卵量是500万粒。如果能全部孵化长大,不出6年,整个大西洋就会被鳕鱼塞满。
②蝗虫产卵数多的时候可达每平方米土中产卵4000～5000个卵块，每个卵块中有50～80粒卵，即每平方米有20万～40万粒卵。
③一头雌象一生可产仔6头，750年后一头象的后代可达到1900万头。
　
（1）过度繁殖
③青蛙每次排卵3000-6000粒，受精后经4-5天的孵化发育成蝌蚪。
事实上，自然界中更多生物的繁殖能力远远超过它们。故按理论上计算,即使繁殖最慢的生物,也会在不太长的时间内产生大量的后代而占满地球。
自然选择的手段、生物进化的动力
生存斗争的类别：同种生物之间、异种生物之间以及生物和环境之间的斗争。
（2）生存斗争
任何生物都要为争夺生存条件而发生斗争，自然选择就是通过生存斗争来实现的，生存斗争可能导致生物大量死亡，少量存活。对生物个体往往有害，但对生物物种是有利的。
生存斗争的原因： 虽然生物的繁殖能力很强，能产生大量后代，但其赖以生存的各种环境和资源都很有限，任何生物要想生存下去，就得为获取足够的食物、空间等而进行生存斗争。
（过度繁殖，数目加剧，环境资源是有限）
生物进化的内因
有利变异可以遗传给下一代，变异为生物进化提供了原材料。遗传不断的积累有利变异，最终发生质变实现进化。
（3）遗传和变异
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，存在有利变异和不利变异，有的变异比亲代更适应环境，有的变异却不适应环境。
（4）适者生存
自然选择的结果
能够适应环境条件的有利变异个体,在生存斗争中获胜继续生存下去，并通过繁衍把这些有利变异遗传给下一代。反之，那些不适应环境的不利变异的个体，则很容易在生存斗争中失败而被淘汰，从而失去繁衍后代的机会。
在生存斗争中，适者生存，不适者被淘汰的过程，就是自然选择。
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：
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
图6-6达尔文自然选择学说的解释模型
达尔文自然选择学说的解释模型
过度繁殖　
　　
生存斗争
遗传和变异
适者生存
解释模型构建：基于事实——进行推理——得出结论
运用自然选择学说解释适应的形成
1.长颈鹿主要以树叶为食，而在漫长的干旱季节，食物的缺乏是经常发生的。设想在某个历史时期，长颈鹿的祖先群体中出现了颈长的个体，这一变异是可以遗传的。这样的个体在生存和繁殖上具有什么优势
长颈鹿的祖先群体产生的后代超过环境承受能力（过度繁殖）；所需的树叶不够吃（生存斗争）；它们有颈长和颈短的差异（遗传变异）；颈长的能吃到树叶生存下来，产生后代的概率大。颈短的却因吃不到树叶而最终饿死了（适者生存）。
经过若干代的繁殖,颈长的个体所占的比例增大，长此以往，终于形成了现在的长颈鹿。
2.经过若干代的繁殖，长颈鹿祖先群体中颈长的个体所占的比例将会怎样的变化？
(先不定向变异)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，(后环境定向选择)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。
3.枯叶蝶在停息时形似枯叶这一适应性特征的形成，如何用自然选择学说来解释
拉马克解释生物进化的原因：
达尔文解释生物进化的原因：
拉马克观点的核心（用进废退和获得性遗传）
达尔文与拉马克的观点比较
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。
（不定向）变异在前，（定向）自然选择在后。
4.基于以上分析，请你用自己的话概括适应性特征是如何形成的。
①群体中出现可遗传的有利变异( 内因)
自然选择通常是比较漫长的。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。
②环境的定向选择(外因)
适应形成的必要条件:
关键词：
过度繁殖+资源有限→生存斗争+存在遗传变异
→自然选择→适者生存→有利变异逐代积累
原始
昆虫
有翅
力大
有翅
力小
无翅
有翅
力大
大风大浪
生存
√
生存
√
×
淘汰
无翅
过度繁殖
变异遗传
生存斗争
适者生存
一个有大风大浪的岛屿上，昆虫的翅，要么特别发达，要么无翅。
用达尔文的自然选择学说解释岛屿上某种昆虫的进化
用达尔文的自然选择学说解释狼的凶猛、善跑、狡猾的特性的形成过程
狼群中本就有个体差异，有的善跑，有的凶猛，有的狡猾，有的愚笨；另一方面因食物、空间的有限引发了生存斗争。凶猛、善跑、狡猾的狼容易得到实物，在生存斗争中能够适应环境而生存下来，并繁殖更多的个体，将该性状遗传给后代，相反不凶猛、不狡猾、不善跑的狼则会在生存斗争中被淘汰。
过度繁殖
遗传和变异
生存斗争
适者生存
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
用达尔文的自然选择学说解释海岛上某种地雀的进化
有利变异
不利变异
长颈鹿的适应性特征示意图
有学者认为，个体即使产生可遗传的有利变异，如果不能繁殖后代，在进化上也没有意义。因此主张将“适者生存”改为“适者繁殖”。你同意这种观点吗？
这种观点有一定的道理。不过，“适者生存”的原意也包含有更多的机会繁殖后代，不改也是可以的。
批判性思维
②揭示了生物界的统一性是由于所有生物都有共同祖先；
③正确解释了生物的适应性和多样性是进化的结果。
①合理地解释了生物进化的原因，使生物学第一次摆脱了神学的束缚；
2.达尔文自然选择学说的意义
3.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。
（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：
以自然选择为核心，从生物个体为单位发展到以种群为基本单位。
在西方国家，当时"神创论”和"物种不灭论"占统治地位，人们普遍认为所有的物种都是神创造的，自古以来既没有物种的绝灭，也没有新物种的产生。达尔文认为所有的生物都是由原始的共同祖先进化来的。生物界通过自然选择不断进化，这一观点否定了"神创论”,不能为当时的宗教观念所容，因此遭到许多人的攻击、谩骂和讥讽。
1.达尔文的生物进化论和神创论的主要冲突是什么 达尔文提出生物进化论之后，为什么遭到许多人的攻击、谩骂和讥讽
2.19世纪末，严复、梁启超等以自然选择学说中“物竞天择，适者生存”的观点，作为唤起同胞救国图强的警钟。这一做法在当时起到了什么作用
激励国人奋发图强，使中华民族能够自立于世界民族之林。
人类与其他生物有着共同的祖先。人类是大自然的一员，而不是凌驾于其他物种之上的“主宰”。
4.达尔文的生物进化论对于人们正确认识人类在自然界的地位有什么启示
3.马克思读了达尔文的《物种起源》后,在写给恩格斯的一封信中说:“虽然这本书用英文写得很粗略,但是它为我们的观点提供了自然史的基础。”马克思所说的“我们的观点”是指什么观点
马克思在这封信中所说的所说的“我们的观点”是指辩证唯物主义观点。
达尔文对适应形成的解释:
“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”
适应性与生物的多样性都是进化的结果，二者具有内在联系，在进化过程中是统一的。
自然界中的环境多种多样，生物在不同的环境中，通过自然选择，会形成不同的适应性，这也就造成了生物的多样性。
最早的马——始祖马出现于5000万年前，体高仅30cm。以后马逐渐变得高大，趾数逐渐减少，最后仅留中趾成为单蹄。
课堂总结
课堂练习及作业：
1.刺猬遇到敌害时身体缩成一团，以背部的硬刺保护自己，但狐狸有时会把刺猬抛向空中，待其落地伸展躯体的刹那间，咬住其无刺的腹部而将它吃掉，这种现象在生物学上称（ ）
A.保护色 B.适应性
C.生存斗争 D.适应的相对性
D
2.对达尔文自然选择学说的正确理解是（ ）
①环境改变使生物产生适应性的变异　②可遗传的变异是生物进化的基础　③变异是不定向的　④变异是定向的　⑤变异经过长期的自然选择和遗传积累就可能产生出生物的新类型
A.②④⑤ B.②③⑤
C.①②④ D.①③⑤
B
3.经调查发现，某地区菜青虫种群的抗药性不断增强，其原因是连续多年对菜青虫使用农药。下列叙述正确的是（ ）
A.通过选择导致菜青虫抗药性不断积累
B.使用农药导致菜青虫产生抗药性突变
C.环境是菜青虫抗药性不断增强的动力
D.菜青虫抗药性的增强是人工选择的结果
A
变异在环境变化之前已经产生，环境只是起选择作用，不能定向诱发变异。如农田喷施农药杀灭害虫，在喷施农药之前，害虫中就存在抗农药的突变个体，喷施农药仅杀灭了不抗药的个体，抗药的个体存活下来。农药不能使害虫产生抗药性变异，只是对抗药性个体进行了选择。
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。
5.达尔文自然选择学说各内容之间的关系可用下图解表示，则图解中①～④内容依次为( )
A．生存斗争、遗传变异、适者生存、过度繁殖
B．遗传变异、适者生存、过度繁殖、生存斗争
C．遗传变异、生存斗争、过度繁殖、适者生存
D．过度繁殖、遗传变异、生存斗争、适者生存
4.农业生产中长期使用某种杀虫剂后，害虫的抗药性增强，杀虫效果下降，原因是（ ）
A．杀虫剂诱发了害虫抗药性基因的产生
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．抗药性强的害虫所产生的后代具有很强的抗药性
B
D
“变异在前，选择在后”
6.青霉素是一种抗菌素，几十年来，由于反复使用致使某些细菌对青霉素的抗药性越来越强。
(1)青霉素使用之前，细菌对青霉素的抗药性存在着______；患者使用青霉素后，体内绝大多数细菌被杀死(这是___________)，极少数抗药性强的细菌活了下来并繁殖后代(这是__________)。青霉素的使用对细菌起了_____作用，这种作用是通过细菌与青霉素之间的__________实现的。由于青霉素的反复使用，就会使得抗药性这个性状逐代______而加强。从这个过程可以看出，虽然生物的______是不定向的，但_______ 在很大程度上是定向的。所以细菌抗药性产生的内因是____________，而外因是__________。
差异
不适者被淘汰
自然选择
变异
积累
生存斗争
选择
适者生存
遗传和变异
自然选择
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。（ ）
√
×
√
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
一.概念检测
1.有人认为，工蜂不能繁殖后代，因此，它们适于采集花粉的性状在进化上没有意义。你同意这种观点吗 为什么
工蜂虽然不能繁殖后代，但它们适于采集花粉的性状在进化上仍是有意义的。因为决定这些性状(有利变异)的基因存在于蜂王和雄蜂的基因组中，可以遗传给后代。也正是由于工蜂有这些性状，才能使蜂王获得充足的食物来繁殖后代。
2.人类对濒危动植物进行保护，会不会干扰自然界正常的自然选择 为什么
在自然界，物种绝灭的速率本来是很缓慢的，人类活动大大加快了物种绝灭的速率。现在许多濒危物种之所以濒危，在很大程度上是人为因素造成的。因此，一般来说，人类对濒危物种的保护，是在弥补自己对自然界的过失，不能说是干扰了自然界正常的自然选择。
从另一个角度看，自然选择所淘汰的物种并不是毫无价值，因此，不能完全从自然选择的角度来判断现有物种的存留意义。
二、拓展应用
3.“人们现在都生活在各种人工环境中，因此，人类的进化不再受到自然选择的影响。你同意这一观点吗 写段文字阐明你支持或反对的理由。
人工环境与自然环境不可能完全隔绝，人也不可能离开自然界而生存，因此，人类的进化不可能完全摆脱自然界的影响。但是，人类毕竟早已远离风餐露宿、“与狼共舞”的时代，工农业的发展和医疗水平的提高，使人们的生活条件不断改善，健康水平不断提高，婴幼儿死亡率显著下降，平均寿命显著延长，来自自然界的选择压力在变小，来自人类社会内部的选择因素在增加。