第三节 生物进化的原因
1、始祖鸟是________进化______的过渡类型。
2、生物进化的总体趋势是:
由简单到复杂
由低等到高等,由水生到陆生
回顾
爬行动物
鸟类
3、研究生物进化的主要证据是_______,重要方法是_______。
4、科学家通过对_______的纵向比较和_______________的横向比较来推断_____________的大致过程。
化石
比较
化石
现存生物种类
生物进化
学习目标
生物进化的原因是什么?
自然选择学说包括哪些内容?
想一想,议一议
在某个经常刮大风的海岛上,有许多无翅和残翅的昆虫,请想一想在这个海岛上,为什么无翅或惨翅的昆虫特别多?
这是自然选择的结果。由于经常刮大风,有翅能飞翔但翅膀不够强壮的昆虫,常被吹到海里,因而生存和繁殖的机会较少。而无翅或残翅的昆虫,不能飞翔,就不容易被吹到海里,因而生存和繁殖的机会就多。经过一段时间的自然选择之后,岛上无翅的昆虫就特别多。
一、分析生物进化的一个实例
长满地衣的树干上的桦尺蠖
少量变异的深色桦尺蠖,在浅色背景下很容易被发现
多数体色较浅的桦尺蠖
18世纪的英国曼彻斯特地区,山清水秀,绿树成阴。那里的森林中生活着一种桦尺蠖,其成虫是一种飞蛾。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,发现大多数桦尺蠖成虫的体色是浅色的,只有少数是深色的,这些深色的桦尺蠖是浅色桦尺蠖在自然条件下的变异类型。
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。
这时候,又有一些生物学家到这里考察,使他们惊讶的是,这里的深色桦尺蠖变成了常见类型,而浅色的桦尺蠖却成了少数。
黑褐色树干上的桦尺蠖
桦树皮的颜色是浅色的
桦树皮的颜色是黑褐色
1950年,工厂林立,烟雾弥漫
1850年,山清水秀,绿树成荫
假如一群爱吃桦尺蠖的鸟再次飞过,你认为两种不同体色的蠖谁会逃过这场劫难,幸存下来?
长满地衣的树干上的桦尺蠖(浅色个体占多数)
黑褐色树干上的桦尺蠖 (深色个体占多数)
1850年考察
1950年考察
这种变化的原因是什么?
引起曼彻斯特两种桦尺蛾数量变化的原因是什么?
被污染的环境,使得浅色型桦尺蠖容易被鸟类捕食而处于选择劣势,黑色型桦尺蠖具有保护色而处于选择优势。
周围环境变化,环境和鸟对桦尺蛾的选择作用
冬天的雷鸟
夏天的雷鸟
不同环境中的蛙:
泥土上的蛙
落叶上的蛙
绿叶上的蛙
落叶上的蛙
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。
想想,保护色有什么作用?
动物的保护色
草丛中的鸟
草丛中的虎
这是花吗?
考考你的眼力
这些保护色是怎样形成的呢?
生物保护色的形成与环境有关。
模拟探究:模拟保护色的形成过程
2、做出假设:
1、提出问题:
保护色是如何形成的呢?
3、制定计划
1、六人一组,各组员统一听从组长的指挥。
2、彩纸颜色必须单一,每小组所选颜色不同(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。
4、实施计划
小组合作: 6人一组
组长:组织、发令,记录每代开始数和幸存者数
督察:监督、补充幸存者后代(每个幸存者产生3个后代)
捕食者4人:(要随机捕食,每代捕食15次,每次捕食1个。 猎物:小纸片)
5、分析数据
第一代
第二代
第三代
第四代
第五代
纸片颜色
开始数目
幸存数目
开始数目
幸存数目
开始数目
幸存数目
开始数目
幸存数目
开始数目
幸存数目
红
20
黄
20
紫
20
绿
20
1、第一代和第五代中,哪种颜色的小纸片“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有什么变化?第一代和第五代之间有又什么变化?
3、比较第一代和第五代的“幸存者”,哪种颜色在“幸存者”群体中没有代表?为什么?
4、通过上面的模拟实验,你能推测保护色的形成过程吗?从中你能分析生物进化的原因吗?
讨论
6、得出结论:
保护色的形成过程是与周围环境相适应的结果。
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。
生物
变异
有利变异
淘汰
适应环境
不利变异
生存
遗传
物竞天择 适者生存
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
A.他是英国人
B.他是一位伟大的科学家
C.他在青年时代曾进行过五年的环球航海考察
D.他是《物种起源》的作者
Who?
达尔文
长颈鹿的长
脖子是怎么
来的?
长颈鹿的进化示意图
自然选择
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
变异是不定向
个体差异
适者生存,不适者淘汰
适应环境新类型
内因
动力
生存斗争
逐代遗传积累
内因
长颈鹿祖先发生变异
个体有长颈长前肢的也有短颈短前肢的
长颈长前肢生存
逐代选择
现代长颈鹿
缺乏青草的环境下
自然选择
实例
生物进化过程
外因
概念:
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。
自然选择
生物通过遗传、变异和自然选择,不断地进化。
自然选择学说的主要内容:
1、 过度繁殖 2、 生存斗争
3、 遗传和变异 4、 适者生存
原鸡
遗传和变异
人工不断选择
(符合人类需要
的生存下来)
新的物种
人工驯养
比较人工选择和自然选择
选择因素
结果
速度
人工选择
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
内因:遗传和变异(生物进化的基础)
生 原 因 外因:环境的变化(生物进化的外在动力)
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
总 结
1.一般地说,_______ _ 是不定向的,而________ 则是定向的。当生物产生了变异以后,由_______ 来决定其生存或淘汰。
2.长期使用某抗菌素会发现抗菌素的效用越来越差。其原因是( )
A.定向变异的结果
B.抗菌素对病原菌进行逐代选择的结果
C.病原菌对抗菌素进行逐代选择的结果
D.遗传的结果
课堂检测
生物的变异
自然选择
自然选择
B
3、澳大利亚东部有一种外形奇特而美丽的琴鸟,它 们大都在冬季繁殖,这样可以避免蛇类等前来偷食它们的卵和雏鸟,这是 ( )
A、对外界刺激作出的反应 B、变异所造成的
C、条件反射造成的 D、自然选择的结果
4、有些岛屿常刮大风,那里的植物一般都很矮小,有很多是贴地蔓生的,这是( )
A、自然选择的结果 B、人工选择的结果
C、异常的自然现象 D、植物发生的突然变化
D
A
5.对达尔文自然选择学说的不正确理解是( )
A.选择是不定向的
B.变异一般是不定向的
C.可遗传的变异是生物进化的基础
D.生物的有利变异经过长期的自然选择和积累就可能产生生物的新类型
A
6.某治疗感冒病的药物疗效很高,几年后疗效逐渐降低,其根本原因是( )
A、病毒接触药物以后,慢慢产生抗药性
B、病毒为了适应环境产生了抗药性
C、药物对病毒的抗药性变异进行了定向的选择
D、后来的药量减少,产生抗药性变异。
C