内容正文:
第三章 生命起源和生物进化
第三节 生物进化的原因
第七单元 生物圈中生命的延续和发展
学习目标
概述自然选择学说的主要内容
分析生物进化的原因
想一想,议一议
在生物进化的漫长过程中,新物种是怎样产生的?
为什么有的生物会灭绝?
是什么原因在推动生物进化?
环境不断变化,适应环境变化的生物生存并繁衍,逐渐产生新物种。
环境不断变化,不适应环境变化的生物被淘汰。
达尔文与自然选择学说
查尔斯·达尔文
(Charles Darwin,1809-1882)
1859年出版的《物种起源》中,提出了以自然选择学说为主要内容的生物进化理论
达尔文如何解释进化产生的原因?
达尔文如何解释进化产生的原因?
在自然界里,生物普遍都具有很强的繁殖能力,能够产生大量的后代。
为什么这些生物的数量始终维持在某个范围内?
由于生物有过度繁殖的倾向,而食物和空间都非常有限,任何生物想要生存下去,就要为获得足够的食物和空间而进行斗争,同时他们还会受到天敌的威胁。
在这个故事中,蛇起到了选择的作用,蛇对青蛙而言属于生态因素,这样的选择被称为自然选择。在自然条件下,适应力强的动植物被选择的存在,这种选择和“适应”、“环境” 有着非常密切的关系。
通过自然选择存活下来的生物会将自己的有利变异传给下一代,而具有不利变异的个体则容易被淘汰,这种有利变异会随着一代代的增加而得到累积,最终会出现比第一代出色的多的后代
想一想,议一议
生物进化的外因和内因分别是什么?
在生物繁殖的大量个体中,存在着变异,什么样的个体能在生存斗争中取胜?
自然选择是外因
生物的遗传和变异是内因
在生存斗争中,具有有利变异的个体能生存下来,并繁殖后代,具有不利变异的个体则会被淘汰
自然选择学说
自然界中的生物,通过激烈的生存竞争,适应者生存下来,不适应者被淘汰掉,这就是自然选择。
自然选择主要包括过度繁殖、生存斗争、遗传和变异、适者生存四个方面的内容。生物通过遗传、变异和自然选择,不断进化。
分析长颈鹿的长颈的进化过程
1.起初长颈鹿的脖子有长有短。脖子的长短是可遗传的。
2.当低处的树木叶子被吃光以后,长脖子的长颈鹿可以吃到高处树叶而存活,并繁殖后代;短脖子的则容易被饿死,留下来的后代也较少。经过逐代积累,产生了今天的长颈鹿。
想一想,议一议
18世纪的英国曼彻斯特地区,生活着一种桦尺蛾,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。
100年以后,也就是1950年,曼彻斯特已经变成了一个工业城市,工厂排出的煤烟杀死了地衣,使树皮裸露并被熏成黑褐色。这时候又有一些科学家们来到这里考察,使他们惊讶的是这里的深色桦尺蛾变成了常见类型,而浅色桦尺蛾却成了少数,这是什么原因呢?
桦尺蛾体色变化的原因
被污染的环境使得地衣死亡,树皮变成黑褐色,浅色型桦尺蛾容易被鸟类捕食而处于选择劣势,深色型桦尺蛾具有保护色而处于选择优势
原本的环境中,浅色桦尺蛾的体色贴近地衣的颜色,不容易被天敌发现,浅色桦尺蛾因体色而处于选择优势。
什么是保护色?
夏天
秋天
冬天
雷鸟
竹叶青
枯叶上的蛙
保护色
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。
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。
除了保护色,动物的拟态和警戒色也有助于生物的生存。
兰花螳螂
枯叶蝶
箭毒蛙
蓝环章鱼
探究实验:模拟保护色的形成
思考与讨论
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?
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
红色 5 1 4 0 0 0 0 0 0 0
绿色 5 1 4 4 4 1 4 0 0 0
蓝色 5 3 6 4 7 4 7 5 8 5
黄色 5 0 0 0 0 0 0 0 0 0
保护色的形成是生物在与环境作斗争的过程中,通过遗传变异和自然选择不断进化的结果。
想一想,议一议
青霉素能杀死多种致病细菌,使人们治病的良药,但是由于人们使用青霉素过多,有些致病细菌对青霉素产生了“抗药性”,尝试分析这一现象产生的原因。
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,并将这一特征遗传给下一代。因此下一代就有更多