课件30张PPT。 在生物漫长的进化过程中,为什么有些生物种类会绝灭呢?新的生物种类又是怎样形成的呢?推动生物不断进化的原因是什么呢?对于这些问题,人们提出了各种不同的解释。下面,请你试着通过自己的分析作出合理的解释。●为什么能进化?
●为什么要进化? 分析生物进化的一个实例
这是一个真实的事例。18世纪的英国曼彻斯特地区,林木葱茏,空气清新。那里的森林中生活着一种桦尺蛾(其幼虫被称为桦尺蠖),它们夜间活动,白天栖息在长满地衣的树干上。1850年,一些生物学家来这里考察,发现大多数桦尺蛾的体色是浅色的,只有少数是深色的,这些深色桦尺蛾是浅色桦尺蛾在自然条件下的变异类型。 分析生物进化的一个实例
100年以后,也就是1950年,曼彻斯特已经变成了一个工业城市。这里工厂林立,烟雾弥漫,工厂排出的煤烟杀死了地衣,结果使树皮裸露并被熏成黑褐色(图7-28)。这时候,又有一些生物学家到这里考察,使他们惊讶的是,这里的深色桦尺蛾变成了常见类型,而浅色的桦尺蛾却成了少数。这是什么原因呢?模拟保护色的形成过程
作出段设
你的假设是: 科学家做了这样一个实验:他们先把数量相等的浅色桦尺蛾和深色桦尺蛾同时放到树干上,然后用望远镜观察树干上所发生的情况。一群爱吃桦尺蛾的鸟儿飞过之后,他们发现,浅色桦尺蛾所剩无几,而大部分深色桦尺蛾却逃过了这场灾难。
尽管人们不能重复桦尺蛾体色变化的整个过程,但我们可以设法进行模拟。下面的模拟探究有助于你对这一现象的理解。 图中雷鸟的体色与周围环境的色彩非常相似,人们把这种体色称为保护色。许多动物都具有保护色,你可以举出一些例子吗?具有保护色的动物不易被其他动物所发现,这对它躲避敌害或者捕食猎物是十分有利的。那么,动物的这种保护色是怎样形成的呢? 制订计划:
①准备一块面积为0.8米×0.8米的彩色纸(或布)和1 00张各种颜色的小纸片(小纸片的颜色代表某种动物不同体色的变异类型)。
②以小组为单位,5~6个同学为一组,推举一人为组长。
③组长在桌子上展开彩纸,作为生物的“生活环境”,并检查小纸片,记下纸片的颜色和数量。
④组长是监督人,其他同学都是“捕食者”,他们的“猎物”是小纸片,组长时刻注意“捕食者”取出的“猎物”数和剩下的“猎物”数。
⑤“捕食者”事先背对桌子,组长将小纸片均匀地撒在彩纸上,不要使小纸片粘在一起。 ⑥小纸片是“捕食者”的“猎物”,彩纸的背景是“捕食者”的生活环境。“捕食者”每转向桌子一次,快速选一张小纸片(只用眼睛判定它的位置),把它拿出来放在另一只手中,然后继续转身选取,直到大彩纸上只剩下25张小纸片,组长通知不再选择时为止。注意:“捕食者”不要特意寻找某种颜色的小纸片。
⑦统计“幸存者”中各种颜色的小纸片的数目。
⑧假设每个“幸存者”都产生3个后代,而且体色与自己的相同。在每个“幸存者”下面放上3个从老师那儿拿来的备用小纸片。
⑨将“幸存者”和它们的后代充分混合,重复上面的第4一8步,重复至少4次。每轮开始记录各种颜色的小纸片的数目。 实施计划
按上面的步骤实施计划并将数据统计在上表中:
得出结论。你得出的结论是: 讨 论
1、在第一代和第五代中,分别是哪种颜色的“幸存者”最多?这与彩纸的颜色有什么关系?
2、第一代和第二代之间“幸存者”的数目有什么变化?第一代和第五代之间又有什么变化?
讨 论
3、比较第一代和第五代的“幸存者”,是否所有颜色都有“幸存者”什么?
4、通过上面的模拟实验,你能推测保护色的形成过程吗?从中你能简单分析生物进化的原因吗?生物进化的原因●内因:遗传与变异---为什么能进化
●外因:环境的变化---为什么要进化
●生物只有适应不断变化的环境才能生存与发展。 自然选择
关于生物进化的原因,人们进行了长期的探索,提出了各种解释,其中被人们普遍接受的是达尔文的自然选择( natural selection)学说。 达尔文认为,在自然界,生物普遍具有很强的繁殖能力,能够产生大量的后代,而生物赖以生存的食物和空间都是非常有限的。任何生物要生存下去,就得为获取足够的食物和空间而进行生存斗争。例如,在同一片森林里临近的树木会相互争夺阳光、水分和养料;食性相同的动物会相互争夺食物;食肉动物与食草动物之间的捕食和反捕食;等等。在生存斗争的过程中,必然有一部分生物个体被淘汰,那么,哪些个体会被淘汰呢?达尔文认为,在自然界中,生物个体都有遗传和变异的特性,只有那些具有有利变异的个体,在生存斗争中才容易生存下来,并将这些变异遗传给下一代,而具有不利变异的个体则容易被淘汰。 长颈鹿的进化过程示意图 在进化论研究的历史上,长颈鹿的长颈的形成原因曾经是人们争论的焦点。按照达尔文的自然选择学说是这样解释的(图7-29):
古代的长颈鹿,有颈长一些的和颈短一些的,颈的长短是可以遗传的。在环境条件发生变化,如缺乏青草的时候,颈长的可以吃到高处的树叶,就容易生存下来,并且繁殖后代。颈短的吃不到足够的树叶,活下来的可能性就很小,留下来的后代也更少。经过许多代以后,颈短的就被淘汰,颈长的特征越来越显著。因此,我们现在看到的长颈鹿都是颈长的。 像这样,自然界中的生物,通过激烈的生存斗争,适应者生存,不适应者被淘汰,这就是自然选择。生物通过遗传、变异和自然选择,不断进化。 达尔文曾以象为例来研究生物的繁殖能力。如果一头雌象一生产仔6头,每头活到100岁,而且都能进行繁殖的话,那么到750年以后,一对象的后代就可达到1900万头。 达尔文的自然选择学说合理地解释了生物进化的原因,然而,限于当时的科学发展水平,对于遗传和变异的原因等问题,达尔文并不能进行科学的解释。后来,随着生物科学研究的不断深入,生物进化理论也在不断发展和完善。达尔文与自然选择学说●过度繁殖
●生存斗争
●遗传和变异
●适者生存 1.判断下列说法是否正确。正确的画“V”,错误的画“×”。
(1)自然选择保留的变异永远都有利于该生物的生存。 ( )
(2)有些动物如箭毒蛙,它们在绿色的森林中格外绚丽夺目,很容易被其他生物发现,但仍然存活至今。这种现象不能用自然选择学说来解释。 ( )XX 2.以下有关达尔文自然选择学说的选项,不正确的是:( )
A.各种生物普遍都具有很强的繁殖能力;
B.生物要生存下去,就得为了获得食物和空间而进行生存斗争;
C.生物产生的变异一定都有利于适应环境;
D.不适应环境的生物将被淘汰。C 3.家养动物与同种的野生动物相比(如马和野马),两者往往在体型、习性等 方面有较大的差异,请解释其原因。
答:与自然选择相比,人工选择可以加快物种进化,缩短演化时间。
4.青霉素能杀死多种致病的细菌,是人们治病的良药,但由于人们使用青霉素过多,有些致病细菌就不再受青霉素的影响了。请分析这一现象的原因。
答:少数变异细菌具有抵抗青霉素的特性,并遗传给下一代,产生更多抗药性的个体,经过青霉素的长期选择,不再受青霉素影响。