第三节
生物进化的原因
想一想,议一议:为什么无翅或残翅的昆虫特别多?
这是自然选择的结果,由于这些海岛上经常刮大风,那些有翅能飞但翅不够强大的昆虫,就常常被大风吹到海里,因而生存和繁殖后代的机会就较少,而无翅或残翅的昆虫,由于不能飞翔,就不易被吹到海里,生存和繁殖后代的机会就多,经过一段时间的自然选择,岛上的无翅昆虫就会特别多。
长满地衣的树干上的桦尺蠖
黑褐色树干上的桦尺蠖
1850年考察
1950年考察
浅色个体占多数
深色个体占多数
哪种颜色的桦尺蠖易被发现?
自然选择的结果,浅色的桦尺蠖在黑色树干上易被捕捉,深色的易幸存下来,繁衍后代。
引起曼彻斯特两种桦尺蛾数量变化的原因是什么?
1周围环境变化,环境和鸟对桦尺蛾的选择作用
2被污染的环境,使得浅色型桦尺蛾容易被鸟类捕食而处于选择劣势,黑色型桦尺蛾具有保护色而处于选择优势。
治理环境,减少工厂排出的煤烟,使曼彻斯特地区的自然环境尽量恢复正常并得到保护。
动物体色与周围环境的色彩非常相似,这种体色称为保护色
保护色
保护色有什么作用?
不易被其他动物发现,利于躲避敌害或捕食猎物
这些保护色是怎样形成的呢?
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1.五人一组,各组员统一听从组长的指挥。
2.彩纸颜色必须单一,每小组所选颜色可
不一样;彩色应多样化,但其中之一与彩纸
的颜色一致。
3.做实验时一定要把自己想象成“捕食者”,在选取彩色小纸片时,不要事先观察小纸片的位置,一定不要特意寻找某一种颜色的小纸片。
4.要及时记录小纸片的数量,并进行分析。
5.分析探究后面的讨论题。
讨论和交流:
1、第一代和第五代中,哪种颜色的纸片“幸存者”
最多?这与纸片 的颜色有什么关系?
答:和彩纸的颜色接近的小纸片“幸存者”最多。不同颜色的彩纸代表不同的生活背景,与彩纸颜色接近的小纸片不容易选出。
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?
答:第二代“幸存者”的颜色开始有了分化,有些颜色幸存者的数量明显多于其他颜色的“幸存者”数量,有些颜色甚至开始没有“幸存者”。到第五代时,可能只剩下一种颜色的“幸存者”。
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”?为什么?
答:和环境颜色差异最大的几乎没有“幸存者”,因为这种颜色最容易被发现。
4.通过上面的模拟实验,你能推测出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?
答:动物都生活在一定的环境中,有些动物的体色与环境颜色接近,而有些动物的体色则与环境颜色存在差异。当遇到捕食者时,体色与环境颜色差异较大者最容易被发现,首先被捕食,体色与环境颜色接近者不容易被发现,体色保护了自己,可以繁殖后代,经过捕食者多代的选择后,只剩下体色与环境颜色接近者,这种体色就是保护色,由此可以看出,生物进化的过程就是保留适应者,淘汰不适应者的过程
得出结论:
适者生存。体表颜色与环境颜色相似的动物能更好地生存下来,一代一代下去, 就逐渐形成了与环境颜色一致的保护色。(动物保护色的形成是自然选择的结果)
生物进化的原因
遗传和变异是生物进化的基础,环境的改变是生物进化的外在动力,生物只有适应不断变化的环境才能生存和繁衍。
长颈鹿的进化示意图
自然选择
长颈鹿的个体有差异
缺乏青草
得不到
足够的食物
被淘汰
实例:达尔文对长颈鹿进化过程的解释
长颈鹿的祖先
过度繁殖
后代个体间的差异
生存斗争
长颈、长前肢个体
(遗传积累)
适者生存
自然选择
现代长颈鹿
(变异)
现代长颈鹿
个体差异
生存斗争
适者生存
过度繁殖
遗传和变异
生存斗争
适者生存
自然选择学说
自然选择
自然界中的生物,通过激烈的生存斗争,适应者生存下来,不适应者被淘汰掉,这种现象就是自然选择。
达尔文的自然选择学说包括四个内容:过度繁殖、生存斗争、遗传和变异、适者生存。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掉。
地球上的各种生物普遍具有很强的繁殖能力,能产生很多后代。这就是生物的过度繁殖现象。
过度繁殖
一棵一年生的植物,即使每年只产生两粒种子,经过20年,后代的数目就能超过100万棵。
生物都有遗传和变异现象。
遗传和变异
遗传和变异具有普遍性;
变异具有不定向性。
遗传和变异的特性
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,赖以维持个体生存并繁衍种族的自然现象。
生存斗争
生物为争夺有限的生活条件。
产生生存斗争的原因
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。
产生生存斗争的结果
适者生存
生存下来的生物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,这就是适应生存。
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。
生物进化的过程
自然选择的动力:激烈的生存竞争
生物进化的内在因素:遗传和变异
概念:
在生存竞争中,适者生存,不适者被淘汰的过程。
自然选择
生物通过遗传、变异和自然选择,不断地进化。
生物进化的过程
遗传和变异是基础,过度繁殖是前提,
生存斗争是手段,适者生存是结果。
三、知识内化(形成知识结构)
内因:可遗传的变异
生 原 因 外因:环境的变化
物 过度繁殖---产生生存斗争的条件
进 生存斗争---推动生物进化的动力
化 自然选择 遗传变异---生物进化的基础
的 适者生存---生物进化的结果
原 因素---人类
因 人工选择 结果---满足人类的需求
进化速度---较快
比较人工选择和自然选择
人类
满足人类
自然条件
保留对生物有利的性状
较快
漫长
选择因素 结果 速度
人工选择
自然选择
3.家养动物与同种野生动物相比(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
家养动物是人工选择的结果,而野生动物,如野马是自然选择的结果,与自然选择相比较,人们根据自己的需要和爱好有目的地选择动物,可以加快生物演变的历程,缩短生物演变的时间
4.青霉素能够杀死多种治病的细菌,是人们治病的良药,但由于人们使用青霉素过多,有些治病细菌就不再受青霉素的影响了,请分析这一现象的原因
青霉素在刚被使用时,能够杀死大多数类型的细菌,但少数细菌由于变异而具有抵抗青霉素的特性,不能被青霉素杀死而生存下来,并将这些特性遗传给下一代,因此,下一代就有更多的具有抗药性的个体,经过青霉素长期选择,有的细菌已经不再受其影响了。
用农药消灭害虫,开始时,效果显著,但过一段时间后,药效明显下降,其主要原因是农药使这些害虫产生了抗药性吗?
不是。主要是害虫本来就存在抗药性变异的个体,农药杀死的是不具抗药性的个体,具有抗药性的个体存活了下来,并把抗药性遗传给了后代。农药对害虫的抗药性变异起了定向选择的作用,抗药性变异经过遗传逐代积累,最后就形成了具有抗药性的新品种,农药对其就不起作用了。
金鱼的驯化
金鱼是由鲫鱼驯化而来的。
我国是饲养金鱼最早的国家。
我国在七八百年中,完成了金鱼
的驯化,选育出绚丽多姿、颜色
各异的不同品种。
自然选择和人工选择的比较
比较项目 自然选择 人工选择
选择因素 自然环境 人
选择条件 有利变异 有利于人的变异
选择结果 保留了能够更好地适应环境的变异 满足人类的某种需
求,但是不一定是生物本身的有利变异
进化速度 时间长、速度慢 时间短、速度快
四、当堂检测:
1.冬天的雷鸟体色是白色,而夏天它却呈现褐色,这种现象时( )。
A.生物具有保护色 B.雷鸟随意改变自己的体色
C.因为冬天较冷,夏天较热 D.夏天阳光较强烈
2.生活在绿草地上的蝗虫,体色多为绿色;而生活在草木稀疏的地上的蝗虫,体色多为褐色。对这种现象的解释是( )。
A.适者生存的结果 B.过度繁殖的结果 C.人工选择的结果 D.蝗虫会飞的结果
3.某地区原为森林时,灰尺蛾约占总数的99%,黑尺蛾仅占1%;建成工业区后,统计结果则是黑尺蛾占99%,灰尺蛾占1%。这种变化的原因是( )。
A.工业黑烟使灰尺蛾变黑 B.灰尺蛾迁出,黑尺蛾迁入
C.不定向变异的结果 D.外界环境对两种尺蛾的选择
A
A
C
???
4.导致生存斗争的原因是(??? )
A.生物之间相互排挤或残杀 ??? B.有利变异的个体和不利变异的个体互相竞争
C.生物赖以生存的食物和空间有限???? D.生物不能适应外界环境的变化
5.生物进化的内在因素是(??? )
A.生存斗争???? B.人工选择????C.自然选择???? D.遗传和变异
6.金鱼是由鲫鱼演变而来的,其原因是(??? )
A.过度繁殖???? B.人工选择???? C.自然选择???? D.生存斗争
7.青霉素是一种常用的广谱抗生素,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,其根本原因可能是(?? )
A.细菌接触了药物后,慢慢地产生了抗药性 B.细菌为了适应环境,产生了抗药性??????
C.抗药性细菌的出现是自然选择的结果????? D.青霉素的质量下降,杀菌能力低????
C
D
B
C
8. 下列关于长颈鹿长颈进化的叙述中,符合达尔文自然选择学说的是( ) A.由于环境变化,长颈鹿产生了长颈的变异
B.在缺乏青草时,由于长颈鹿经常伸长脖子吃高处的树叶,才进化成了现在的长颈
C.经过生存斗争和环境的选择,淘汰了颈短的长颈鹿,保留了颈长的
D.长颈鹿的变异总是朝着有利于生存的方向进行
9、用达尔文进化观点分析,动物的体色常与环境极为相似的原因是( )A人工选择结果B自然选择结果C不能解释的自然现象D动物聪明的表现
10、生物进化的内在因素是( )
A、产生有利变异B、产生可遗传变异C、产生不利变异D、产生不遗传变异
C
B
B
(二)非选择题
1.由于过度繁殖,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???????? 。
2.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????? ??? 的个体,在生存斗争中才容易活下来,并将这些变异给下一代,而具有????? ??? 的个体则容易被???????? 。
3.自然界的生物,通过激烈的生存斗争,适应者生存下来,不适应者被淘汰掉,这就是???? ????? 。
生存斗争
有利变异
不利变异
淘汰
自然选择