上节课我们学习了生物进化的历程,知道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”。在这个过程中,不断的有新的物种产生,也有些物种灭绝。那么为什么有些生物种类会灭绝呢?新的生物种类又是怎样形成的呢?我们说生物是进化的,那么推动生物不断进化的原因又是什么呢?本节课我们就来回答一下这个问题。
第三节 生物进化的原因
1、模拟保护色的形成过程,分析生物进化的原因。
2、概述自然选择学说的主要内容。
3、认同生物进化的基本观点。
学习目标
主问题一:生物进化的原因
利用5分钟时间,自主阅读教材P62~P65内容,阅读过程中用黑笔标出关键词,红笔标出疑问,并思考以下问题:
1.生物进化的原因是什么?
3.达尔文自然选择学说的主要内容是什么?
2.保护色是怎样形成的?
在生物进化的过程中,不断有新的物种产生和老物种的灭绝。这是为什么呢?推动生物不断进化的原因是什么?
这是一个真实的实例: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huo4),它们夜间活动,白天栖息在长满地衣的树干上。
对于生物进化的原因,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做出合理的解释。
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。
浅色
深色
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?
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在树干上,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。
1.深色桦尺蠖的数量由少变多,而浅色桦尺蠖数量由多变少,主要是受什么的影响?
一、分析生物进化的一个实例
主要是受环境的影响
长满地衣的树干上的桦尺蛾(浅色个体占多数)
1850年考察
1950年考察
黑褐色树干上的桦尺蛾(深色个体占多数)
长满地衣的树干上的桦尺蛾
哪种颜色的桦尺蛾易被发现?
浅色
深色
深色
黑褐色树干上的桦尺蛾
哪种颜色的桦尺蠖易被发现?
深色
浅色
浅色
浅色桦尺蛾容易被鸟发现而被吃掉,深色桦尺蛾因为不容易被发现而活了下来,并繁殖后代。由于遗传,所以其后代也是深色的。这样浅色桦尺蛾越来越少,深色就越来越多。
2.如果要使英国曼彻斯特地区的浅色桦尺蠖又重新恢复为常见类型,你认为该怎样做?
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。
模拟探究
观察以下图片,模拟探究保护色的形成过程。
夏天的雷鸟
冬天的雷鸟
夏天的雷鸟
几种不同环境中的蛙
泥土上的蛙
落叶上的蛙
绿叶上的蛙
枯叶上的蛙
草丛中的鸟
草丛中的虎
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。
什么是保护色呢?
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。
探究:模拟保护色的形成过程
提出问题:保护色是怎样形成的?
作出假设:
制定计划
实施计划
体色与生活环境的色彩相似的个体容易生存
第一代
第二代
第三代
第四代
第五代
纸片的颜色
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
粉色
黄色
蓝色
红色
第一代
第二代
第三代
第四代
第五代
纸片的颜色
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
粉色
17
7
21
12
36
17
51
22
66
25
黄色
17
4
12
0
0
0
0
0
0
0
蓝色
17
4
12
1
3
0
0
0
0
0
红色
17
3
9
3
9
3
9
1
3
0
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?这与布的颜色有什么关系?
2.第一代和第二代之间有什么变化?第一代和第五代之间又有什么变化?
3.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?
1、体表颜色与生活环境颜色相似的幸存者能更好地生存下来,数目较多。保护色的形成是环境对动物进行选择的结果。
得出的结论是:
2、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。
拟态
某些动物的形态、色泽或斑纹等极似他物,借以蒙蔽敌害,保护自身的现象。
除了保护色,动物的拟态和警戒色也有助于生物的生存。
拓展延伸
兰花螳螂若虫
叶状螳螂
竹节虫
枯叶蝶
警戒色
警戒色是指某些有恶臭和毒刺的动物和昆虫所具有的鲜艳色彩和斑纹。使敌害易于识别,避免自身遭到攻击。
1.分析生物进化的原因
外因:环境
内因:遗传和变异
2.模拟保护色的形成过程
(1)保护色是动物对环境的适应性表现,是自然选择的结果。
(2)环境的改变是生物进化的外因。
总结
主问题二:自然选择学说
利用5分钟时间,自主阅读教材P65~P66内容,阅读过程中用黑笔标出关键词,红笔标出疑问,并思考以下问题:
1.达尔文自然选择学说的主要内容是什么?
2.生物进化的过程是怎样的?
3.运用自然选择学说解释生物的进化。
二、自然选择学说主要内容
1、过度繁殖
大象狮子争夺水源 大象犀牛争夺水源
思考:生物的斗争能力是否相同?
2、生存斗争
抗病能力强 抗病能力弱
3、遗传变异
适应环境个体生存 不适应环境个体被淘汰
4、适者生存
1、过度繁殖
2、生存斗争
3、遗传变异
4、适者生存
达尔文自然选择学说的主要内容:
长颈鹿的祖先颈部并不长,由于干旱等原因在低处已找不到食物,迫使它伸长脖颈去吃高处的树叶。久而久之,它的颈部越伸越长,并且一代一代的遗传下去,终于进化为现在的长颈鹿这种新物种。
长颈鹿的长颈如何形成的?
用进废退解释
如果你是达尔文,你怎样用自然选择学说解释长颈鹿的出现?
长颈鹿的个体有差异
缺乏青草
得不到
足够的食物
被淘汰
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。
生物进化的过程
活动:学以致用
运用自然选择学说解释生物的进化
无翅和残翅昆虫的由来
在某个经常刮大风的海岛上,为什么无翅和残翅的昆虫特别多?
滥用抗生素的危害
人工选择
如果自然选择学说解释长颈鹿长是对的,那么:
1.当时长颈鹿在没有足够青草的时候为什么不迁徙到其它地方去?
1.当时候为什么没有进化成能爬树吃叶子的短颈鹿?
2.为什么没有进化出长颈羊、长颈兔、长颈马、长颈牛……
3.既然当时短颈鹿都饿死了,那其他比短颈鹿矮的草食性动物应当全死光了。那现在还有那么多种类的草食动物吗?
大胆质疑:
反对进化论的观点:
1.进化论以桦尺蛾为例能说明生物进化的原因吗?
2.保护色,事实上是不存在的。
因为具有与环境色彩相似体色的虫子,到其他色彩环境时,就无所谓有保护色了。所以保护色的保护是相对的。也许当初本来就同时具有不同体色的生物存在。所以保护色是进化论者强加的。
小结:
因为环境的不同,在不同的色彩环境下,生存着不同体色的桦尺蛾。但是这能证明什么色彩的桦尺蛾就一定是进化成了更优越的吗?当环境净化了,没有污染,深色的就没有优势了。所以这不能说明它进化了。
3.进化论不仅不能解释保护色形成的原因。更不能解释拟态现象的原因。
4.如果进化论成立,那么人类将来又进化成什么呢?
5.生物的变异是存在的,就本物种而言,可以进化成更加优良的品种,但不会跨物种地进化成另外的种类。
3.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。
4.自然选择学说的主要内容
过度繁殖
生存斗争
遗传变异
适者生存
2.保护色、警戒色、拟态等都是动物适应环境的表现。都是自然环境对动物进行选择(自然选择)的结果。自然选择形成适应的 多样性。
1.分析生物进化的原因
外因:环境 内因:遗传和变异
知识小结
1、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
反馈练习
D
2、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
A
3.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
4.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,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,产生了抗药性变异
C.抗药性个体的出现是自然选择的结果
D.后来的药量用得少了,产生了抗药性变异
C
5.1937年,有人把原产于丹麦和德国的三叶草移到瑞典南部栽培,这里气候比较寒冷。最初三叶草茎叶的单位面积产量很低,但经过若干年后,产量显著提高,对这一事实的解释不正确的是( )
A.不耐寒的个体被自然淘汰
B.耐寒的个体得以生存繁衍
C.这是定向的自然选择过程
D.三叶草在生活过程中逐渐适应了新环境
D
6.在远离大陆,风暴频繁的海岛上,生活的昆虫多是无翅或翅膀发达的类型,出现这种现象的原因是( )
A.原有类群繁衍的结果 B.定向变异的结果
C.长期自然选择的结果 D.基因突变的结果
C
7.刚开始使用蚊香的时候,杀蚊子的效果很好,可到后来,效果不明显,请你用达尔文的自然选择学说的观点分析此现象。
蚊子有不抗药的,也有抗药的,刚开始使用蚊香时,把不抗药的蚊子杀死,具有抗药性的蚊子保留下来,继续繁殖,后代有抗药的,也有不抗药的,不抗药的被杀死,抗药的继续保留下来。经过一代代选择,蚊子普遍具有了抗药性,所以到了后来使用蚊香时效果不明显。
8.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,具有抗药性的个体保留了下来,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。
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