6.2 自然选择与适应的形成课件-2023-2024学年高一下学期生物人教版必修2

6.2自然选择与适应的形成 学习目标： 1.举例说明适应的普遍性与相对性。 2.运用达尔文的自然选择学说解释适应的形成，说明适应是自然选择的结果。 3.掌握达尔文自然选择学说的内容，分析其贡献和局限性。 4.分析生物进化观点对人们思想观念的影响 右图为同一环境中的两种蝴蝶。讨论 1.枯叶蝶的翅很像一片枯叶，这有什么适应意义? 2.从进化的角度，怎样解释这种适应的形成? 3.同一环境中不乏翅色鲜艳的蝴蝶，这与你刚才作的解释有矛盾吗?如果有，又怎样解释? 问题探讨 这是拟态现象，使枯叶蝶不易被天敌发现。 枯叶蝶的祖先种群中出现翅似枯叶的变异个体后，由于这种变异是可遗传的有利变异，这种变异的个体生存和留下后代的机会多，久而久之，使这类蝴蝶具有翅似枯叶的适应性特征。 这与对枯叶蝶适应性的解释看似矛盾。其实，翅色鲜艳的蝴蝶可能具有其他防御敌害的适应性特征，如翅上有类似猛禽眼睛的眼斑等。 生物对同一环境的适应方式有多种。 阅读P106-109，思考： 1.适应的含义？适应的特点有？ 2.生物的适应性特征如何形成？ 3.拉马克怎样解释进化？他认为适应的形成的原因是？ 4.达尔文自然选择学说内容是？ 5.自然选择学说的意义和局限性？ 枯叶蝶 石生花 豆丁海马 叶竹节虫 拟态 动物在外形、姿态、颜色、斑纹或行为等模拟其他有毒或不可食生物以躲避天敌的现象。 海蛞蝓 草莓箭毒蛙 毛毛虫 孔雀蛱蝶 警戒色 鲜艳夺目的色型对捕食者起到警告的作用，利于动物自我保护。 章鱼 变色龙 斑马 雪兔 保护色 动物为适应栖息环境而具有与环境色彩相似的体色。 利于躲避天敌。 一、生物的适应 1.含义 （1）生物的形态结构适合于完成一定的功能； （2）生物的形态结构及其功能适合于该生物在一定的环境中生存和繁殖。 仙人掌 叶→刺 减少水分蒸发 防止动物伤害 茎→肥大，含有叶绿体 储藏水分， 进行光合作用 适应沙漠环境 梧桐 叶较大，利于进行光合作用；且通过蒸腾作用促进根系吸水和植物散热 适应是普遍存在的，是不是绝对的，完全适应的呢？ 思考●讨论 分析适应的相对性 枯叶蝶的天敌有捕食性鸟类、步甲、土蜂、胡蜂、猎蝽、青蛙、蟾蜍等。枯叶蝶不能完全免于天敌的捕食 1.上网查查枯叶蝶的天敌有哪些。枯叶蝶能完全免于天敌的捕食吗? 2.雷鸟在冬季来临前将羽毛换成白色的，这有利于在白雪皑皑的环境中保护自己。这种适应现象有没有局限性? 有局限性。例如，如果降雪延迟，已经换成一身白色羽毛的雷鸟反而容易被天敌发现。 3.在进行以上分析的基础上，请你用自己的话概括适应相对性的原因。 枯叶蝶 雷鸟 不能完全免于天敌的捕食 如果降雪延迟，容易被天敌发现。 适应性特征来自遗传，即来源于可遗传的有利变异的逐代积累，是对之前的环境适应的结果。 由于环境总是处于不断变化中的，遗传的稳定性与环境不断变化之间的矛盾是适应相对性的根本原因。 一、生物的适应 1.含义 (1）生物的形态结构适合于完成一定的功能； (2）生物的形态结构及其功能适合于该生物在一定的环境中生存和繁殖。 2.特点 (1)普遍性：适应是普遍存在的，所有的生物都具有适应环境的特征； (2)相对性：适应是针对一定的环境条件而言的，是一种暂时的现象。 思考：生物的适应性特征是如何形成的？ 二、适应是自然选择的结果 1.物种不变论 生物都是由神创造的，生物物种是不变的，各种生物都是自古以来就如此的，各种生物之间不存在亲缘关系。 2.拉马克的理论 (1)内容 当今所有的生物都是由更古老的生物进化来的，各种生物的适应性特征并不是自古以来就如此的，而是在进化过程中逐渐形成的。 法国博物学家。生物学的奠基人之一，生物学一词是他发明的，最先提出生物进化的学说，是进化论的倡导者和先驱。 拉马克 (2)适应性形成原因 用进废退和获得性遗传 食蚁兽的舌头之所以细长，是由于长期舔食蚂蚁的结果。 鼹鼠长期生活在地下，眼睛就萎缩、退化。 ①用进废退 器官用得越多就越发达，器官废而不用，就会造成形态上的退化。 ②获得性遗传 这些因用进废退而获得的性状可以遗传给后代。 ①人用眼过度，视力反而下降。 ②健美运动员的后代，如果不进行专业训练，也不会拥有健美运动员那样发达的肌肉和健壮的体格。 批判性思维：你能举例反驳用进废退、获得性遗传的观点吗? ①是达尔文学说之前影响最大、最为系统的进化理论。 （3）意义： ②是历史上第一个比较完整的进化学说。 ③反对神创论和物种不变论，强调生物的进化。 （4）局限性： ①拉马克理论大多数是主观推测，缺乏科学证据支持。 ②过于强调环境的变化导致物种的改变。 2.拉马克的理论 3.达尔文自然选择学说 （1）模型和主要内容 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: 资源时有限的 推论1: 个体间存在着生存斗争 事实4: 同种个体间普遍存在差异(变异) 事实5: 许多变异是可以遗传的 推论2: 有利变异个体生存并留下后代的机会多 推论3: 有利变异逐代积累，具有这些有利变异的个体越来越多，形成具有新的适应特征的生物新类型 过度繁殖 生存斗争 遗传变异 适者生存 下图表示达尔文对现代长颈鹿进化形成过程的解释，请据图回答下列问题： 1.长颈鹿主要以树叶为食，而在漫长的干旱季节，食物的缺乏是经常发生的。设想在某个历史时期，长颈鹿的祖先群体中出现了颈长的个体，这一变异是可以遗传的。这样的个体在生存和繁殖上具有什么优势？ 2.经过若干代的繁殖，长颈鹿祖先群体中颈长的个体所占的比例将会怎样变化？ 容易吃到高处的树叶，留下后代的机会多。 运用自然选择学说解释适应的形成 逐渐增加 长颈鹿的祖先 过度繁殖 后代个体间的差异（颈长、颈短） 生存斗争 颈长个体，能吃到高处树叶，生存下来 遗传积累 适者生存 现代长颈鹿 （遗传变异） 旱季食物缺乏 运用达尔文自然选择学说解释长颈鹿适应性特征的形成 在一定环境的选择作用下，可遗传的有利变异会赋予某些个体生存和繁殖的优势，经过代代繁殖，群体中这样的个体就会越来越多，有利变异通过逐代积累而成为显著的适应性特征，进而出现新的生物类型。 能，枯叶蝶的祖先种群中出现翅似枯叶的变异个体后，由于这种变异是可遗传的有利变异，这种变异的个体生存和留下后代的机会多，久而久之，使这类蝴蝶具有翅似枯叶的适应性特征。 2.枯叶蝶在停息时形似枯叶这一适应性特征的形成，能否同样用自然选择学说来解释？并说明理由。 3.在进行以上分析的基础上，请你用自己的话概括适应是如何形成的。 枯叶蝶的拟态 自然选择 过度繁殖 遗传和变异 生存斗争 适者生存 不适者淘汰 基础 内因 动力 结果 原始物种 新物种 大量个体 具有不利变异，不适应环境的个体 具有有利变异，适应环境的个体 资源有限 逐代积累加强 生物进化 物种起源和适应形成 （2）适应形成的原因（进化的原因） ①来源：可遗传的变异。 ②产生：是自然选择的结果。 ③适应形成的必要条件：群体中出现可遗传的有利变异和环境的定向选择。 3.达尔文自然选择学说 枯叶蝶的拟态 达尔文自然选择学说内容的深度分析 ①过度繁殖 各种生物具有较强的繁殖能力，可产生大量后代 相对于环境的承载能力，繁殖能力表现为“过度” ②生存斗争 起因：过度繁殖与生存条件之间的矛盾 斗争的方式 斗争的结果：优胜劣汰 种内斗争 种间竞争 生物与环境之间的斗争 ③遗传变异 变异是不定向的 遗传的作用：有利于微小有利变异的积累 有利变异 不利变异 ④适者生存 生物产生的不定向变异，由自然选择决定其保留或被淘汰 与环境相适应的变异类型，通过多次的选择得以保留 达尔文自然选择学说内容的深度分析 （3）意义： 3.达尔文自然选择学说 ①使生物学第一次摆脱了神学的束缚 ②揭示了生物界统一性的原因：所有生物都有共同的祖先（共同由来学说） 生物的多样性和适应性是进化的结果。（自然选择学说） （4）局限性 ①对_____________的本质不能做出科学的解释；局限性于性状水平； ②对生物适应和物种形成(即进化)的研究局限于_____水平； ③强调物种形成都是_________的结果，不能很好的解释物种大爆发等现象。 遗传和变异 个体 渐变 4.生物进化理论的发展 内容 遗传和变异问题 性状水平→基因水平，认识到遗传和变异的本质 适应以及物种的形成等问题 以生物个体为单位→以种群为基本单位 理论形成 形成了以自然选择学说为核心的现代生物进化理论 项目 拉马克的进化学说 达尔文的自然选择学说 区 别 进化 原因 主要是外界环境条件的影响 变异 方向 变异是定向的，环境和生物的意愿决定变异的方向 适应性 变异都是适应环境的 进化 方向 由生物自身决定 联系 均承认生物非神创，而由更古老的生物进化而来。 即由简单→复杂、由低等→高等逐渐进化的，都是“渐变”的结果。 拉马克与达尔文进化学说的比较 遗传和变异是生物进化的内因，环境条件改变是生物进化的外因 变异是生物本来就有的，是不定向的 有利变异→适者生存 不利变异→不适者被淘汰 由自然选择决定 思考●讨论 分析生物进化观点对人们思想观念的影响 请搜集生物进化论的相关资料，讨论以下问题。讨论 1.达尔文的生物进化论和神创论的主要冲突是什么? 达尔文提出生物进化论之后，为什么遭到许多人的攻击、谩骂和讥讽? 在西方国家，当时“神创论”和“物种不变论”占统治地位，人们普遍认为所有的物种都是神创造的，自古以来既没有物种的绝灭，也没有新物种的产生。 达尔文认为所有的生物都是由原始的共同祖先进化来的，生物界通过自然选择不断进化，这一观点否定了 “神创论”，不能为当时的宗教观念所容，因此，遭到许多人的攻击、谩骂和讥讽。 2.19世纪末，严复、梁启超等以自然选择学说中“物竞天择，适者生存”的观点，作为唤起同胞救国图强的警钟。这一做法在当时起到了什么作用? 激励国人奋发图强，使中华民族能够自立于世界民族之林。 3.马克思读了达尔文的《物种起源》后，在写给恩格斯的一封信中说:“虽然这本书用英文写得很粗略，但是它为我们的观点提供了自然史的基础。”马克思所说的‘我们的观点”是指什么观点? 指辩证唯物主义观点。 4.达尔文的生物进化论对于人们正确认识人类在自然界的地位有什么启示? 人类与其他生物有着共同的祖先。人类是大自然的一员，而不是凌驾于其他物种之上的“主宰” 练习与应用 一、概念检测 1.√ × √ 2.A 二、拓展应用 1.有人认为，工蜂不能繁殖后代，因此，它们适于采集花粉的性状在进化上没有意义。你同意这种观点吗?为什么? 蜂虽然不能繁殖后代，但它们适于采集花粉的性状在进化上仍是有意义的。因为决定这些性状(有利变异)的基因存在于蜂王和雄蜂的基因组中，可以遗传给后代。也正是由于工蜂有这些性状，才能使蜂王获得充足的食物来繁殖后代。 2.人类对濒危动植物进行保护，会不会干扰自然界正常的自然选择?为什么? 在自然界，物种绝灭的速率本来是很缓慢的，人类活动大大加快了物种绝灭的速率。现在许多濒危物种之所以濒危，在很大程度上是人为因素造成的。因此，一般来说，人类对濒危物种的保护，是在弥补自己对自然界的过失，不能说是干扰了自然界正常的自然选择。从另一个角度看，自然选择所淘汰的物种并不是毫无价值，因此，不能完全从自然选择的角度来判断现有物种的存留意义。 3.“人们现在都生活在各种人工环境中，因此，人类的进化不再受到自然选择的影响。你同意这一观点吗?写段文字阐明你支持或反对的理由。 人工环境与自然环境不可能完全隔绝，人也不可能离开自然界而生存，因此，人类的进化不可能完全摆脱自然界的影响。但是，人类毕竟早已远离风餐露宿、“与狼共舞”的时代，工农业的发展和医疗水平的提高，使人们的生活条件不断改善，健康水平不断提高，婴幼儿死亡率显著下降，平均寿命显著延长，来自自然界的选择压力在变小，来自人类社会内部的选择因素在增加。 $$