内容正文:
第五章
生物的进化(2)
同学们好,我们现在继续进行第五章的学习。我们在上节课学习到拉马克最早提出了较为完整的进化学说,但在当时这并没有引起社会的重视。
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达尔文
英国博物学家,进化论的奠基人。曾经乘坐贝格尔号巡洋舰作了历时5年的环球航行,对动植物和地质结构等进行了大量的观察和采集。出版《物种起源》,提出了生物进化论。
达尔文乘贝格尔号环球考察的航线
二、达尔文自然选择学说
就连大家所熟悉的著名博物学家达尔文,在一开始也是持的“特创论”和“物种不变论”的观点,直到他乘贝格尔号作了历时五年的环球航行考察,发现自然界的事实与他本来的观点相矛盾,在科学事实面前,他开始质疑特创论,逐渐转变成了一名进化论者,提出了生物进化论。而他进化论的核心是自然选择学说。
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(一)达尔文的自然选择学说解释模型:
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
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:许多变异是可能遗传的
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,生物不断进化出新类型
过度繁殖
生存斗争
遗传变异
适者生存
自然选择学说认为,绝大多数生物都有过渡繁殖的倾向,也就是说,生物能够产生大量的后代,但是呢,在自然界中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都要为争夺足够的食物和空间进行生存斗争。生存斗争包括同种个体和不同种的个体。个体间普遍存在着变异,而这些变异很多是可能遗传的。在这样的情况下,生存斗争的结果是什么呢?我们来看看这则资料。
在生存斗争中,具有有利变异的个体容易生存下来并繁殖后代,同时将有利变异遗传给下一代,而具有不利变异的个体则容易被淘汰.
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资料:达尔文来到远离大陆的克格伦岛上,发现岛上的昆虫呈现出两种类型:许多昆虫无翅或残翅不能飞,少数能飞的昆虫翅膀异常强壮,飞行能力非常强,正常翅的昆虫极少。而在另外一些岛屿上,多为正常翅昆虫。
思考:为什么克格伦岛上的昆虫与其他岛屿上的不同?
达尔文来到克格伦岛上发现岛上的昆虫呈现出两极分化:一种是无翅或残翅不能飞行的,第二种是翅膀异常强壮,飞行能力很强。而正常翅的昆虫极少。和其他岛屿上的昆虫很不一样
那么就要请同学们思考了,为什么这克格伦岛上的昆虫会与其他岛屿上的有这样的差异?这会是生存斗争造成的吗
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翅大
有力
正常翅
正常翅昆虫
√
√
×
无翅
残翅
翅大
有力
正常翅
无翅
残翅
可遗传变异(不定向)
经过数代选择,微小变异积累成显著变异
环境条件:
岛上经常刮暴风
自然选择(定向)
有利变异存活,繁殖更多后代
变异有多种类型且是不定向的,岛上的昆虫产生了多种可遗传的变异,后代有无翅残翅的昆虫,翅大有力的昆虫和正常翅的昆虫。这个海岛上经常刮暴风,在这样的环境条件下无翅残翅的个体因为翅膀退化不能飞行,不会被暴风刮到海里,所以能生存下来繁殖后代,而翅大有利的个体飞行能力强,不容易被暴风刮到海里去,因而也能生存下来并繁殖后代,只有正常翅的个体因为翅膀不够强大又没有完全退化会被暴风刮到海里淹死,总结一下就是对生存有利的变异存活,能繁殖更多后代,我们将这个过程称之为自然选择。经过数代选择,微小的变异积累成显著变异,正常翅的个体被彻底淘汰,只留下无翅残翅和翅大有利的昆虫
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自然选择
有利变异生存,不利变异被淘汰
新物种或新类型
生物普遍存在变异
微小变异积累成显著变异
特定环境
经过数代选择
自然选择是进化的重要动力和机制
我们可以借助这个自然选择的实例构建出自然选择的模型,生物普遍存在着变异,在特定环境下有利变异生存而不利变异被淘汰,经过数代选择,微小变异积累成显著变异,产生了新物种或新类型,最终导致生物进化。
因此我们说,自然选择是生物进化的重要动力和机制
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人工选择
挑选合乎要求的变异个体,保留后代,淘汰其他
产生新的品种
家养生物普遍存在变异
微小变异积累成显著变异
根据人们需要
经过数代选择
人类也可以模拟自然选择的作用来进行人工选择。达尔文对动植物在家养下的变异进行了考察,发现家养生物中普遍存在着变异,而且很多变异可遗传,人们根据自己的需要,把合乎要求的变异个体挑出来,淘汰掉其他的,这样经过连续数代的选择,人们所需要的变异就被保存下来,由此微小变异积累成显著变异,从而培育出新的品种。这个过程就是人工选择。
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自然选择 人工选择
选择目的 有利于生存、繁殖的变异 人们需要的性状
选择次数 数代选择,所需变异被保存积累
结果 优胜劣汰,适者生存 产生新品种
自然选择和人工选择的区别
小结
那现在我们来总结一下,自然选择保留的是有利于生存、繁殖的变异,人工选择是保留人们所需要的性状,两者都是经过数代选择,使得所需变异积累,最终了产生