6.2 自然选择与适应的形成-【生物讲堂】2023-2024学年高一生物同步备课课件（人教版2019必修2）

6.2自然选择与适应的形成 本 届 聚 焦 达尔文的自然选择学说对人们的思想观念产生了哪些重要影响？ 如何运用自然选择学说解释生物的适应和多样性的形成？ 怎样理解适应？ 情境导入——达尔文养鸽日志 鸽子性情温顺，不仅受大家喜爱，就连著名科学家--达尔文也酷爱养鸽子。在《物种起源》一书中，鸽子具有重要的地位，他通过对许多家鸽品种的分析和杂交实验，指出不同类型的家鸽都源自野生的原鸽。人工选择的经验给了他很大启发，并在此基础上诞生了“自然选择学说”。 鸽子的羽色虽然算不上花哨，却很实用。羽色的形成和它们所处的生活环境有关，在防御敌害时起着十分重要的保护作用。如灰色与青天、肚白与白云、绛色与沙漠等，以便于将自己隐蔽起来。 请你举出其他具有保护色的动物例子吗? （1）保护色 动植物把体表的颜色改变为与周围环境相似。 （1）保护色：动植物把体表的颜色改变为与周围环境相似。 冬天的雷鸟 春夏的雷鸟 树蛙 枯叶蝶 竹节虫 指一种生物模拟另一种生物或模拟环境中的其他物体从而获得好处的现象叫拟态或称生物学拟态。 拟态 （3）警戒色 某些有恶臭和毒刺的动物和昆虫所具有的鲜艳色彩。 伞形毒菌 捷角蝮蛇 毒蛾幼虫 毒镖蛙 一.适应的普遍性和相对性 拟态 保护色 警戒色 适应环境 更好的生存和繁殖。 适应？有何特点？ 目的： ① 指生物的形态结构适合于完成一定的功能。 ② 指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。 1、适应的含义 2、适应的特点 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？ 步甲 猎蟒 胡蜂 枯叶蝶的天敌有捕食性鸟类、步甲、土蜂、胡蜂、猎蟒、青蛙、蟾蜍等 枯叶蝶不能完全免于天敌的捕食 一.适应的普遍性和相对性 2、适应的特点 ②雷鸟在冬季来临前将羽毛换成白色的，这有利于在白色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。 降雪延迟的雷鸟 ②相对性 一.适应的普遍性和相对性 冬天的雷鸟 春夏的雷鸟 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。 适应性特征来自遗传，是对之前的环境适应的结果。 遗传物质具有稳定性，它是不能随着环境条件的变化而迅速改变的，这就导致经过长期进化形成的适应一般晚于环境条件的变化。 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.适应的普遍性和相对性 2、适应的特点 ②相对性 适应是如何形成的？ 1850年，英国曼彻斯特地区林木葱笼，空气清新，树干上长满地衣。大多数桦尺蠖的体色是浅色的，只有少数是深色的。 随着工业的发展，工厂排出的煤烟使地衣不能生存，结果树皮裸露并被熏成黑褐色。此时大多数桦尺蠖的体色是深色的，只有少数是浅色的。 桦尺蠖发生这种变化的原因是什么？ 探究活动一 桦尺蠖保护色的变化之谜 英国生物学家凯特威尔对大量深色蛾和浅色蛾进行标记后释放，一周后用未交配的雌蛾作为诱饵捕捉雄蛾。 凯 特 威 尔 重新捕获率 工业污染区 非污染区 深黑色蛾 高 低 灰白色蛾 低 高 与环境颜色相似的蛾生存机会更高 探究活动一 桦尺蠖保护色的变化之谜 探究活动一 桦尺蠖保护色的变化之谜 2002---2007年，剑桥大学遗传学教授Michael观察、记录了鸟类在他家花园的灰白色树干上捕食桦尺蠖的情况。 鸟类有选择的捕食 是深色蛾数量减少的主要因素 二.适应是自然选择的结果 环境污染使树干被染成深色，浅色桦尺蛾容易被鸟类捕食处于劣势，深色桦尺蛾具有保护色处于优势。 总结 生物 遗传变异 适应环境 不适应环境 有利变异 保留 不利变异 淘汰 当今所有生物都是由___________________________。 适应的形成都是由于_________________________。 目标一 1、物种不变论 各种生物_____________都是就如此的。 自古以来 2、拉马克的观点 用进废退和获得性遗传 拉马克1744 — 1829) (L.B.Lamarck 食蚁兽的舌头之所以细长， 是由于长期舔食蚂蚁的结果。 食蚁兽 鼹鼠长期生活在地下， 眼睛就萎缩、退化。 鼹鼠 更古老的生物进化而来的 二.适应是自然选择的结果 当今所有生物都是由___________________________。 适应的形成都是由于_________________________。 目标一 1、物种不变论 各种生物_____________都是就如此的。 自古以来 2、拉马克的观点 用进废退和获得性遗传 拉马克1744 — 1829) (L.B.Lamarck 更古老的生物进化而来的 意义： 不足： 否定了神创论和物种不变论 历史上第一个提出比较完整的进化学说 观点缺少科学证据的支持，大多来自主观臆测 过于强调环境的变化直接导致物种的改变，具有局限性 二.适应是自然选择的结果 达尔文 （C.R. Darwin，1809—1882） 英国生物学家 曾经乘坐贝格尔号舰作了历时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》，提出了生物进化论学说，从而摧毁了各种唯心的神造论以及物种不变论。 17 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，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 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 （1）自然选择学说的解释模型 过度繁殖 生存斗争 遗传变异 适者生存 3. 达尔文自然选择学说 自然选择的条件 进化的动力 进化的内因 自然选择的结果 【思考·讨论】 尝试用拉马克的理论解释长颈鹿适应性特征—长脖子的形成 拉马克的理论：长颈鹿以树叶为食，草地退化（环境改变）后，要吃树叶，于是使劲将颈伸长（主观意愿），这样颈越伸越长（用进），并且这一性状能遗传给后代（获得性遗传）。长此以往，终于形成了现在的长颈鹿。 长颈鹿产生的后代超过环境承受能力 树叶不够吃 有颈长和颈短的差异 颈长的能吃到树叶生存下来，颈短吃不到树叶而饿死 过度繁殖 生存斗争 遗传变异 适者生存 【思考·讨论】 尝试用达尔文的理论解释长颈鹿适应性特征—长脖子的形成 【思考·讨论】 达尔文与拉马克的观点最关键的区别是什么？ 拉马克：先选择，后变异 达尔文：先变异，后选择 （4）适应形成的必要条件： ①群体中出现可遗传的有利变异②环境的定向选择。 意义 达尔文自然选择学说的局限性和发展 （1）对于遗传和变异的认识还局限于性状水平，不能科学 地解释遗传变异的本质。 （2）揭示了生物界统一性的原因 —— 所有生物都有共同的祖先，而生物的多样性和适应性是进化的结果。 （1）使生物学第一次摆脱了神学的束缚 （2）对生物进化的解释局限于个体水平，认为生物进化 是以个体为单位。 现代生物进化理论 现代生物进化理论 深入到基因水平 以种群为单位 3. 达尔文自然选择学说 二.适应是自然选择的结果 课堂小测 1、适应的形成离不开生物的遗传和变异(内因)与环境(外因)的相互作用。判断下列与适应及其形成相关的表述是否正确。 (1)适应不仅是指生物对环境的适应，也包括生物的结构与功能相适应。（ ） (2)具有有利变异的个体，都能成功地生存和繁殖后代；具有不利变异的个体，会过早死亡不能留下后代。（ ） (3)适应相对性的根本原因是遗传的稳定性与环境不断变化之间的矛盾。（ ） 教材P109 “概念检测1” √ × √ 2、拉马克是研究生物进化的先驱。下列表述哪一项不是拉马克的观点（ ） A.生物的种类从古至今是一样的 B.生物的种类是随着时间的推移而变化的 C.生物某器官的发达与否取决于用与不用 D.环境的变化使生物出现新的性状，并且将这些性状遗传给后代 教材P109 “概念检测2” A 课堂小测 抗生素发现及应用使细菌感染性疾病得到有效治疗和控制。但随抗生素大量使用，许多细菌产生了不同程度耐药性，甚至产生对所有抗生素都耐药的“超级细菌”。 【资料3】在一个细菌群体中， 细菌会自发产生突变，突变是 随机发生、不定向的。其中 一些突变会让细菌对抗生素产 生抗性而成为耐药菌。细菌的 繁殖速度很快，一般20分钟就 能繁殖一代，因此细菌对一种 抗生素产生耐药性，快则数月， 慢则两年。细菌群体耐药率达 到70%-80%也仅需10年左右。 自然选择实例： 【资料4】世界卫生组织2012年针对我国抗生素使用情况的调查报告显示： (1)我国感冒病人中至少有60%使用抗生素，而且发烧就用抗生素。 (2)一般家庭常备抗生素药品，当作预防药品使用。喜欢选择价格贵和新抗生素药品。 (3)现在某些感染性疾病患者青霉素静脉注射使用量达到800万-1200万单位。 (青霉素发现之初，只要肌肉注射几十万单位就能控制细菌感染） (4)我国药品销售额前100位的药品中，抗生素药品占一半以上。人均年消费抗生素量为140g左右，是欧美国家的10倍。 滥用抗生素使大量细菌出现耐药性，致使许多抗生素失去疗效，大大缩短抗生素药品的“寿命”，人类可能会回到“无抗菌药的年代”。 为避免产生“超级细菌”，在抗生素使用上个人仅“独善其身”行吗？我们还能为阻止“超级细菌”的产生做些什么？ 自然选择实例： 遗传和变异 资源有限 生存斗争 过度繁殖 共同祖先 子代 大量 多样 部分子代 自然选择 新的适应性特征、生物新类型 进化 = 种群 基因频率变化 现代进化理论 不定向变异 定向选择 从以生物个体为单位，发展到以种群为基本单位，这样就形成了以自然选择为核心的现代生物进化理论。 $$