内容正文:
第2节 自然选择与适应的形成
第6章 生物的进化
2024/10/22
2024/10/22
1、通过阅读、分析教材,理解生物适应的普遍性和相对性,形成结构和功能相适应的生命观念。
2、通过自主阅读探究课本107页第一段,复述出拉马克进化学说的进步意义和局限性。
3、通过拉马克进化学说的学习,能够运用该学说来解释长颈鹿成因。
学习目标:
自然界中的适应——竹节虫
竹节虫,因身体修长而得名,多数竹节虫的体色呈深褐色,少数为绿色或暗绿色。
体色会受环境影响:高温、低温、暗光可使体色变深,相反,则体色可变浅。白天与黑夜体色不同,成为节奏性体色变化。
仙人掌的针形叶
适应性的结构
枯叶蝶
兰花螳螂
兰花螳螂
6
保护色
北极狐
北极狐
7
变色龙
叶尾壁虎
奇异的叶尾壁虎(Uroplatus phantasticus)像一片枯叶一样,弯曲、脉络丰富,在马达加斯加本土森林地面的落叶中几乎看不见。它在晚上出来捕食昆虫时最为活跃。
9
自然界中的适应——枯叶蝶
枯叶蝶,也称枯叶蛱蝶,以其前后翅相叠其翅形及斑纹似枯叶而著称。枯叶蝶在停息时,它的翅膀很像一片枯叶,这是枯叶蝶对环境的一种适应。
这是自然界中常见的拟态现象,目的就是使自身不易被天敌发现。
1、枯叶蝶的翅很像一片枯叶,这有什么适应意义?
这是拟态现象,使枯叶蝶不易被天敌发现。
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。
2、从进化的角度,怎样解释这种适应的形成?
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的后代的机会多,久而久之,使这类蝴蝶具有翅似枯叶的适应性特征。
一、适应的普遍性和相对性
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。
适应的含义
兰花螳螂的拟态
青蛙的保护色
箭毒蛙的警戒色
适应是普遍存在的
一、适应的普遍性和相对性
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。
雷鸟是寒带地区特有的鸟类。羽毛颜色因季节而异,而与环境一致︰冬季羽毛白色,与雪地相一致;春夏则为有横斑的灰或褐色,以配合冻原地区的植被颜色。
雷鸟在冬季来临之前将羽毛换成白色,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?
雷鸟(春夏)
灰/褐色
雷鸟(冬)
白色
如果冬季降雪延迟,已经换成一身白色羽毛的雷鸟反而容易被天敌发现。可见,适应的实现是有条件的,当环境条件改变时,适应可能会失去作用。适应具有相对性。
一、适应的普遍性和相对性
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之中,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。
适应相对性的原因
评
对点训练
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.适应是普遍存在的。( )3.现存生物对环境的适应是完全的。( )4.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。( )
√
√
×
√
例1 适应的相对性的形成与下列各项关系最密切的是( )A.环境条件的不断变化 B.变异是不定向的C.自然选择是定向 D.环境条件是稳定的
A
例2 下列各项中属于适应相对性的是( )A.一只猫有时吃老鼠,有时也吃鱼B.丹顶鹤冬天到江苏省盐城,夏天到黑龙江省扎龙C.牛和羊喜欢吃豆科和禾本科牧草D.大熊猫因传统食物箭竹开花死亡而挨饿
D
大家同意这种观点吗?
生物进化理论的由来
1.拉马克的进化学说
用进废退,获得性遗传?
1. 拉马克的进化学说
历史上第一个提出比较完整的进化学说的是法国博物学家拉马克。
物种不变论:各种生物都是自古以来就是如此的。
拉马克的进化学说:
①当今所有的生物都是由更古老的生物进化来的。
②生物是由低等到高等逐渐进化的。
③生物中各种适应的形成都是由于用进废退和获得性遗传。
拉马克(1774~1829)
(错误)
(错误)
(正确)
(正确)
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用进废退:
器官使用越多越发达,不使用就退化。
1. 拉马克的进化学说
拉马克认为:食蚁兽的舌头之所以细长,是长期舔食蚂蚁的结果。
事实:食蚁兽舌头平均长度是60cm,成年后不会增长。
食蚁兽
食蚁兽
获得性遗传:
由于环境引起或由于用进废退引起的变化,都是可以遗传的。
用进废退和获得性遗传是拉马克用来解释生物进化的主要原因。
1. 拉马克的进化学说
拉马克认为:鼹鼠长期生活在地下,视觉派不上用场,眼睛就萎缩退化。
事实:鼹鼠是一种具有立体嗅觉感的哺乳动物,幼年有微弱视力,常年不见天日,成年后退化。
鼹鼠——黑暗中的挖掘者
1. 拉马克的进化学说
意义:
① 否定了神创论和物种不变论。
② 历史上第一个提出比较完整的进化学说。
不足:
① 提出的用进废退和获得性遗传的观点缺少科学证据的支持,大多来自主观臆测。
② 过于强调环境的变化直接导致物种的改变,具有局限性。
6.果蝇的自然群体中,Ⅱ号染色体的变化很多,现在把有变化的Ⅱ号染色体的纯合子列在下表中,试分析并回答下列问题:
Ⅱ号染色体的各种类型 25.5 ℃ 21 ℃ 16.5 ℃
标准型 100 100 100
A 99 98 100
B 95 89 87
C 92 109 109
(1)从表中可以看到,在不同温度中,Ⅱ号染色体的不同类型的生活力________。(2)在25.5 ℃时,________的生活力最好。在21 ℃时,变异类型________的生活力最强。在16.5 ℃时,变异类型________的生活力最强。(3)由此得出的结论:①____________________________________________________;②___________________________________________________。
果蝇的Ⅱ号染色体的各种类型在不同温度中的生活力
答案 (1)不同(2)标准型 C C(3)①少数有利的突变,是生物进化的原材料②突变的有利与否,因所处的环境而异解析 从题表中可以看出,在不同温度中,Ⅱ号染色体的不同类型的生活力不同。在25.5 ℃时,标准型的生活力比变异类型A、B和C都强,但在21 ℃和16.5 ℃时,变异类型C的生活力比标准型强。根据以上分析,可以概括出下列两点:①有极少数的突变是有利的,可以作为进化的原材料;②突变的有利与否,是其所处环境决定的。
达尔文(1809-1882)是英国的博物学家,他曾随英国海军勘探船“贝格尔号”,做了历时五年(1831-1836)的环球航行考察,在动植物和地质等方面进行了广泛的观察,并采集了大量的生物标本和矿物标本,经过深入研究,形成了生物进化的观点。终于在1859年出版了震动当时学术界的巨著《物种起源》。
一、适应是自然选择的结果
1. 达尔文的自然选择学说
任务一:思考+讨论
1、阅读教材P107图6-6自然选择学说模型,归纳自然选择学说主要内容;
2、尝试用达尔文自然选择学说模型解释长颈鹿长颈的原因
加餐:尝试用拉马克进化理论解释长颈鹿长颈的原因
思
一、适应是自然选择的结果
自然选择学说的解释模型
一
适应是自然选择的结果
1.达尔文的自然选择学说
(2)主要内容:
(1)过度繁殖——自然选择的条件
(2)生存斗争——自然选择的手段,进化的动力
(3)遗传变异——自然选择的基础,进化的内因
(4)适者生存——自然选择的结果
(1)主要观点:
①适应的来源是可遗传的变异
②适应是自然选择的结果
A.过度繁殖:
生物具有很强的繁殖能力,产生很多后代。(生物都有过度繁殖的倾向)
二
适应是自然选择的结果
(2)达尔文的自然选择学说的主要内容
鳕鱼的产卵量每年大约是500万粒。有人计算过,如果鳕鱼所产的卵全部能孵化长大成鱼,那么不出6年,整个大西洋就会被鳕鱼塞满。
按照这个理论计算,即使繁殖非常慢的生物比如大象,也可以在不太长的时间内产生大量的后代而占满地球。
生物一方面过度繁殖,使数目剧增,另一方面,生存条件(食物、空间等)是有限的。因此,任何生物都要为争夺生存条件而发生斗争。斗争不仅有生物个体(同种或异种)之间的相互斗争,还包括生物与无机环境(如干旱、寒冷)之间的斗争。
生物大量死亡,少量存活。对生物个体往往有害,但对生物物种是有利的。
B.生存斗争:
二
适应是自然选择的结果
(2)达尔文的自然选择学说的主要内容
C.遗传和变异:
生物的变异有的比亲代更适应环境,有的却不适应环境。
有利变异可以遗传给下一代
生物产生的后代会发生变异,产生各种不同于亲代的性状。
适应是自然选择的结果
二
(2)达尔文的自然选择学说的主要内容
经过生存斗争,凡是生存下来的生物个体都是对环境适应的,而被淘汰的生物都是对环境不适应的, 这就是自然选择。
D.适者生存:
每一种生物之所以能够在一定的环境中生存下来,是因为它们的形态结构和生理功能是与环境相适应的,即适者生存。
适应是自然选择的结果
二
(2)达尔文的自然选择学说的主要内容
2、运用自然选择学说解释适应的形成
长颈鹿的适应性特征示意图
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?
长颈鹿
的祖先
大量长颈鹿
后代长颈鹿出现差异
(长颈长腿)
长颈长腿的长颈鹿存活
现代长颈鹿
过度繁殖
遗传变异
生存斗争
适者生存
2、运用自然选择学说解释适应的形成
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
达尔文认为: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,群体中出现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。
二、适应是自然选择的结果
3、自然选择学说的意义
①揭示了生物界的统一性是由于所有生物都有共同祖先,生物的多样性和适应性是进化的结果。
②使生物学第一次摆脱了神学的束缚,走上了科学的轨道。
任务二、阅读教材,勾画达尔文自然选择学说的意义
和局限性
二、适应是自然选择的结果
4、自然选择学说的局限性
①对生物进化的解释局限于个体(性状)水平。
②对于遗传和变异的本质不能做出科学的解释。
③强调物种形成都是渐变的结果,不能很好地解释物种大爆发等现象。
5、现代生物进化理论:
以自然选择为核心,从生物个体为单位发展到以种群为基本单位。
自然选择与适应的形成
适应的普遍性和相对性
适应是自然
选择的结果
物种不变论
达尔文
自然选择学说
拉马克
进化学说
用进废退
过度繁殖
获得性遗传
遗传变异
生存斗争
适者生存
课堂总结
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