(共35张PPT)
6.2 自然选择与适应的形成
本节聚焦
●怎样理解适应
●如何运用自然选择学说解释生物的适应和多样性的形成
●达尔文的自然选择学说对人们的思想观念产生了哪些重要影响
1.枯叶蝶的翅,很像一片枯叶,这有什么适应意义?
问题探讨
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;这种表现使枯叶蝶不易被天敌发现。
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斑点,等等。
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,这类蝶就具有了翅似枯叶的适应性特征。
找找看,虫虫在哪里?
拟叶蝗
菲律宾叶虫
钩线青尺蛾的幼虫
兰花螳螂
问题探讨
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。
2
指生物的形态结构,适合于完成一定的功能。
1
适应的含义
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。
一、适应的普遍性和相对性
人的小肠
小肠内壁
毛细血管
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
①是指生物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
——拟态
适应的类型
防御敌害、隐藏自己
②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。
一、适应的普遍性和相对性
——保护色
适应的类型
一、适应的普遍性和相对性
——警戒色
适应的类型
一、适应的普遍性和相对性
普遍性:——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
一、适应的普遍性和相对性
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
一、适应的普遍性和相对性
普遍性:适应在自然界中是普遍存在的。
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
一、适应的普遍性和相对性
适应具有相对性:
神创论:所有的物种都是上帝创造的,
物种不变论:自古以来既没有物种的绝灭,
也没有新的物种产生。
不同物种之间没有亲缘关系!
拉马克,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。
耶稣
(公元前4——公元30)
拉马克
1744-1829
二、适应是自然选择的结果
(一)拉马克的进化学说
拉马克
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(正确)。
(2)生物是由低等到高等逐渐进化的(正确)。
(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(错误)。
二、适应是自然选择的结果
用进废退:
获得性遗传:
器官使用越多越发达,不使用就退化。
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
食蚁兽——舌头平均长度是60cm
(一)拉马克的进化学说
二、适应是自然选择的结果
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。
(一)拉马克的进化学说
二、适应是自然选择的结果
(二)达尔文的生物进化论
达尔文
1809.2.12-1882.4.19
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。
适应的来源是可遗传的变异,适应是自然选择的结果。(P107)
二、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:
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
(二)达尔文的生物进化论
二、适应是自然选择的结果
过度繁殖
1、自然选择学说
遗传和变异
生存斗争
适者生存
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!
(二)达尔文的生物进化论
1.自然选择学说
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
(二)达尔文的生物进化论
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。
1.自然选择学说
过度繁殖
遗传和变异
生存斗争
适者生存
(二)达尔文的生物进化论
1.自然选择学说
过度繁殖
遗传和变异
适者生存
(二)达尔文的生物进化论
生存斗争
适者生存
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, 这就是自然选择。
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。
1.自然选择学说
(二)达尔文的生物进化论
适者生存
(二)达尔文的生物进化论
达尔文自然选择学说的局限性和以后进化论的发展:
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:
(二)达尔文的生物进化论
思考.讨论: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
(二)达尔文的生物进化论
二、适应是自然选择的结果
2.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。(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
(二)达尔文的生物进化论
二、适应是自然选择的结果
3.自然选择学说的局限性
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。
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。
(二)达尔文的生物进化论
二、适应是自然选择的结果
(三)人工选择与自然选择
小结
1.自然选择(定向选择)的对象
(1)直接对象是生物的性状。
(2)间接对象是相关的基因型。
(3)根本对象是与性状相对应的基因。
2.自然选择的因素:外界环境(环境不是诱变因素而是选择因素),包括无机环境和生物环境。
3.过度繁殖是生物进化的基础;生存斗争是生物进化的动力;遗传变异是生物进化的内因;适者生存是生物进化的结果。其中自然选择的动力是生存斗争(包括生物与环境、生物与生物之间的斗争)。
4.变异在环境变化之前就已经产生,环境只是起选择作用,不能定向诱发基因突变。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。
小结
小结
5.进化的内因:遗传和变异
(1)生物的变异是不定向的,其中变异可分为有利变异和不利变异。
(2)遗传的作用:使生物微小的有利变异得以积累加强,从而形成适应特定环境的生物新类型。
6.选择的结果:适者生存,不适者被淘汰。一般外界环境条件变化越剧烈,选择越频繁,生物进化速度就越快。
自然选择与适应的形成
适应的普遍性和相对性
适应是自然
选择的结果
物种不变论
达尔文
自然选择学说
拉马克
进化学说
用进废退
过度繁殖
获得性遗传
遗传变异
生存斗争
适者生存
小结
即时练习
判断正误。
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.适应相对性的根本原因是遗传物质的稳定性与环境不断变化之间的矛盾。( )
3.现存生物对环境的适应是完全的。( )
4.用进废退和获得性遗传是拉马克的进化观点。( )
5.生物进化的内因是生存斗争。( )
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6.生存斗争仅仅是指同种生物不同个体之间对食物和空间的争夺。( )
7.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。( )
8.达尔文的自然选择学说合理地解释了生物的多样性和适应性。( )
9.达尔文认识到遗传和变异的本质并作出了科学的解释。( )
10.现代生物进化理论的核心是自然选择学说,研究对象为生物个体。( )
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即时练习