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（2019）必修2

第6章 生物的进化 1859年，达尔文提出了轰动世界的生物进化理论，但是，他自己也清楚地认识到，关于生物的进化，还有许多问题没有解决。在此后的几年里，他对研究兰花的进化产生了浓厚的兴趣。各种各样的兰花适于传授花粉的精巧结构让他赞叹不已。然而，兰花为什么具有这样丰富的多样性和奇妙的适应性呢？达尔文不得其解，这一问题遂成百年难解之谜。 2017年，我国科学家以深圳拟兰为重点研究对象，通过基因组的测序和功能分析，发现兰花有474个特有基因家族，兰花的多样性源于历史上这些基因家族的扩张或收缩；拟兰的花没有唇瓣和完整的蕊柱，是由于B-AP3 等基因丢失造成的……从基因水平上解开了兰花进化之谜。 生物的多样性和适应性是怎样形成的？这与基因的变化有关吗？与环境又有怎样的关系？随着生物科学的发展，人们对这些问题的认识不断深入，并且不乏争论。在各种理论的交锋中，进化理论本身也在“进化”。 1 第2节 自然选择与适应的形成 举例说明适应的普遍性和相对性。 目标 01 02 03 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。 评述达尔文的自然选择学说的贡献和局限性。 教学目标 04 分析生物进化观点对人们思想观念的影响。 3 兰花螳螂 章鱼的隐身术 《找找看，虫虫在哪里》 拟叶蝗 菲律宾叶虫 钩线青尺蛾的幼虫 兰花螳螂 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？ 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。 右图为同一环境中的两种蝴蝶。 问题探讨 枯叶蝶和翅色艳丽的蝴蝶 讨论： 右图为同一环境中的两种蝴蝶。 问题探讨 枯叶蝶和翅色艳丽的蝴蝶 讨论： 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？ 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。 枯叶蝶在停息时，它的翅很像一片枯叶，这是枯叶蝶对环境的一种适应； 同枯叶蝶一样，所有的生物都具有适应环境的特征。适应是如何形成的？ 1.适应的含义： 人的小肠 小肠内壁 毛细血管 小肠的结构特点适于消化和吸收 毛细血管的结构适于物质交换 ①是指生物的形态结构适合于完成一定的功能； 一、适应的普遍性和相对性 ②是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。 竹节虫的拟态 雷鸟的保护色 10 拟态 防御敌害、隐藏自己 适应的普遍性和相对性 一、适应的普遍性和相对性 2.生物适应环境的类型 保护色 适应的普遍性和相对性 一、适应的普遍性和相对性 2.生物适应环境的类型 防御敌害、隐藏自己 警戒色 适应的普遍性和相对性 一、适应的普遍性和相对性 2.生物适应环境的类型 颜色醒目、警示天敌 2.适应的特点： 适应是普遍存在的，所有的生物都具有适应环境的特征。 一、适应的普遍性和相对性 (1)普遍性： 14 1、枯叶蝶的天敌有哪些。枯叶蝶能完全免于天敌的捕食吗? 枯叶蝶的天敌有捕食性鸟类、步甲、土蜂、胡蜂、青蛙等。 分析适应的相对性 有局限性。 例如：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。 思考·讨论 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? 雷鸟—冬天 雷鸟—夏天 枯叶蝶不能完全免于天敌的捕食。 15 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，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。 分析适应的相对性 思考·讨论 16 一、适应的普遍性和相对性 (2)相对性： 2.适应的特点： (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。 各种生物的适应性特征是如何形成的呢？ 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 神创论：所有的物种都是上帝创造的。 物种不变论：各种生物都是自古以来就如此。 拉马克提出进化学说 拉马克，法国博物学家。生物学伟大的奠基人之一，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 二、适应是自然选择的结果 18 1、拉马克的进化学说 二、适应是自然选择的结果 (1)拉马克进化学说的主要内容 ① 当今所有的生物都是由更古老的生物进化来的。 什么是用进废退和获得性遗传？有例证吗？ ② 各种生物的适应性特征是在进化过程中逐渐形成的。 ③ 适应的形成都是由于用进废退和获得性遗传。 ④ 因用进废退而获得的性状是可以遗传给后代的。 19 获得性遗传： 用进废退： 食蚁兽的舌头又细又长 鼹鼠的眼睛萎缩 二、适应是自然选择的结果 例如：食蚁兽的舌头之所以细长，是长期舔食蚂蚁的结果。 鼹鼠长期生活在地下，视觉派不上用场，眼睛就萎缩、退化。 器官用得越多就越发达，废而不用就会退化。 因用进废退而获得的性状，可以遗传给后代。 20 你能举例反驳用进废退、获得性遗传的观点吗？ 批判性思维： 1. 人用眼过度，视力反而下降。 2. 运动员的后代，无专业的训练，就无法跟父母一样拥有发 达的肌肉、健壮的体格。 二、适应是自然选择的结果 21 (2)拉马克进化学说的意义 拉马克 ①否定了神创论和物种不变论。 (3)拉马克进化学说的不足 对适应形成的解释是肤浅的，未被人们普遍 接受。 二、适应是自然选择的结果 1、拉马克的进化学说 ②历史上第一个比较完整的进化学说。 那么是谁合理解释了各种生物的适应性特征是如何形成的呢？ 22 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》。 2.达尔文的自然选择学说 二、适应是自然选择的结果 2.达尔文的自然选择学说 二、适应是自然选择的结果 （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。 （2）主要内容： ①过度繁殖 ②生存斗争 ③遗传和变异 ④适者生存 ①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) 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。 2.达尔文的自然选择学说 二、适应是自然选择的结果 生物过度繁殖，使数目剧增，但生物的生存条件（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。 生存斗争导致生物大量死亡，少量存活。 ②生存斗争： 2.达尔文的自然选择学说 二、适应是自然选择的结果 生物个体之间以及生物与无机环境之间的斗争。 ③遗传和变异： 　生物的变异有的比亲代更适应环境（有利变异），有的却不适应环境。 具有有利变异的个体，生存并留下后代的机会多 生物产生的后代会发生变异，产生各种不同于亲代的性状。 2.达尔文的自然选择学说 二、适应是自然选择的结果 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, 这就是适者生存。。 ④适者生存： 在生存斗争中，适者生存，不适者被淘汰的过程就叫自然选择。 2.达尔文的自然选择学说 二、适应是自然选择的结果 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： 具有有利变异的个体，生存并留下后代的机会多 事实3： 资源是有限的 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 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 （3）达尔文自然选择学说的解释模型 2.达尔文的自然选择学说 二、适应是自然选择的结果 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？ 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 长颈鹿的适应性特征示意图 思考·讨论 30 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？ 3、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？ 逐渐增加 能 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 思考·讨论 枯叶蝶的祖先种群中出现翅似枯叶的变异个体 这种变异是可遗传的有利变异，这种个体更容易生存、繁殖 这种变异个体逐代积累，越来越多 形成翅似枯叶这一适应性特征 31 4、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。 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。 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 思考·讨论 32 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 运用达尔文的自然选择学说解释长颈鹿长颈的原因 过度繁殖 遗传变异 生存斗争 适者生存 2.达尔文的自然选择学说 二、适应是自然选择的结果 33 ①群体中出现可遗传的有利变异 2.达尔文的自然选择学说 二、适应是自然选择的结果 (4)适应形成的必要条件： 适应的来源是____________； 适应是__________的结果； 适应形成的原因是___________________________________； 可遗传的变异 自然选择 ②环境的定向选择 有利变异在长期自然选择中逐渐积累的结果 34 自然选择学说内容总结： 过度繁殖——自然选择的基础； 生存斗争——自然选择的手段，也是生物进化的动力； 遗传和变异——生物进化的内因； ① 生物的变异是自发的、不定向的，其中变异可以分为有利变异和不利变异。 ② 遗传的作用：使生物微小的有利变异得以积累加强，从而形成适应特定环境 的生物新类型。 适者生存——自然选择的结果。 自然选择是定向的，并且决定生物进化的方向。 一般外界条件变化越剧烈，选择越频繁，生物进化速度越快。 2.达尔文的自然选择学说 二、适应是自然选择的结果 35 注意： 变异是不定向的；自然选择是定向的且决定生物进化的方向。 先不定向变异后环境定向选择。 生物进化的内因是遗传变异，外因是自然选择。 自然选择是通过生存斗争来实现的。 (5) 自然选择的对象 直接对象是生物的性状； 间接对象是相关的基因型； 根本对象是与性状相对应的基因。 2.达尔文的自然选择学说 二、适应是自然选择的结果 36 有学者认为，个体即使产生可遗传的有利变异，如果不能繁殖后代，在进化上也没有意义。因此主张将“适者生存”改为“适者繁殖”。你同意这种观点吗？ 这种观点有一定的道理。不过，“适者生存”的原意也包含有更多的机会繁殖后代，不改也是可以的。 批判性思维： 2.达尔文的自然选择学说 二、适应是自然选择的结果 37 (6)达尔文的自然选择学说意义 ①使生物学第一次摆脱神学的束缚，走上了科学的轨道 。 2.达尔文的自然选择学说 二、适应是自然选择的结果 ②揭示了生物界的统一性是由于所有生物都有共同祖先，而生物 的多样性和适应性是进化的结果。 38 (7)达尔文自然选择学说的局限性 ①对于遗传和变异的认识还局限于 ，不能科学地解释 。 ②对生物进化的解释局限于 ，认为生物进化是以 为 单位。 2.达尔文的自然选择学说 二、适应是自然选择的结果 性状水平 遗传和变异的本质 个体水平 个体 39 ①关于遗传和变异的研究，已经从_________深入到_________, 逐渐认识到了_______________。 ②关于适应以及物种的形成等问题的研究，已经从以_________ 为单位，发展到以_______为基本单位。 ③形成了以 为核心的现代生物进化理论。 (8)达尔文以后进化论的发展 性状水平 基因水平 遗传和变异的本质 种群 2.达尔文的自然选择学说 二、适应是自然选择的结果 生物个体 自然选择学说 练习与应用 41 . 4.1 概念检测 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。（ ） ✖ ✔ ✔ 42 . 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 A 4.1 概念检测 43 . 4.2 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？ 工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。 44 . 4.2 拓展应用 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。 45 . 4.2 拓展应用 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。 46 谢谢聆听! 同学们辛苦啦！ 47 　实战训练　 1.夏天到了鹦鹉褪落一地绒毛，鹦鹉换毛的意义是（ ） A.形态结构适应生理功能 B.生活习性适应生活环境 C.生理功能适应生活环境 D.生活环境适应生理功能 　实战训练　 2.下列有关适应的普遍性与相对性的实例,对应不正确 的是（ ） A.普遍性:生活在海藻丛中的一种鱼,当遇到迫害时,身 体倒立不动,像一株植物 B.普遍性:未下雪的冬季,雷鸟换为白色羽毛 C.普遍性:具有保护色的动物不容易被天敌发现 D.相对性:浑身长满硬刺的刺猬，一般的敌人在它面前  束手无策,狐却洒其尿液，把它熏得舒展开“刺球”,进 行捕食 　实战训练　 3.对达尔文自然选择学说的正确理解是（ ） ①环境改变使生物产生适应性的变异 ②可遗传的有利变异是生物进化的基础 ③变异是不定向的 ④变异是定向的 ⑤有利变异通过逐代积累形成显著的适应性特征，进而出现新的生物类型 A.②④⑤ B.②③⑤ C.①②④ D.①③⑤ 　实战训练　 4.雷鸟的羽毛可随季节的改变而发生白色（冬天）与灰褐色（夏天）的变换，据生态学知识判断，列叙述中不正确的是（  ） A．羽毛的变换有利于它适应气候的季节性变换 B．这种现象是长期自然选择的结果 C．两种毛色中较细密的是灰褐色的 D．雷鸟的羽毛发生的变化是对周围环境变化的一种适应 　实战训练　 5．达尔文认为遗传是生物进化的重要组成部分，但未做出科学的解释，随着遗传学和分子生物学的发展，对于生物的遗传和变异有了进一步的认识。下列有关遗传问题的叙述，哪一项是达尔文所未能认识到的(　　) A．遗传是指生物亲子代之间性状的相似性 B．遗传的实质是遗传信息的传递 C．遗传是生物界普遍存在的现象 D．遗传可以使微小的有利变异逐代积累 　实战训练　 6.下列说法符合拉马克进化观点的是(　　) ①比目鱼的双眼并列于向光的一面，是由于长期卧伏于海底的缘故　②长颈鹿经常努力伸长颈和前肢去吃树上的叶子，因此颈和前肢都变得很长　③鼹鼠由于长期生活在地下，眼睛萎缩、退化　④病菌抗药性的不断增强是抗生素对病菌的抗药性变异定向选择并逐渐积累的结果 A．①②③ B．①②④ C．②③④ D．①③④ 　实战训练　 7.现代生物进化理论是在达尔文进化学说的基础上发展而来的，下列相关 叙述不正确的是 （　　） A. 现代生物进化理论的核心是自然选择学说 B. 现代生物进化理论认为进化的基本单位是种群，而不是个体 C. 现代生物进化理论发展了达尔文的进化学说，很好地克服了达尔文的 进化学说的局限性，成为生物进化的终极理论 D. 现代生物进化理论将自然选择学说与遗传变异的有关理论结合起来 　实战训练　 8.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.自然选择是定向的 D.环境条件是稳定的 9.下列哪项不属于拉马克的进化观点（ ） A.用进废退 B.获得性遗传 C.环境改变引起生物变异 D.适应的来源是可遗传的变异 　实战训练　 10.刺猬遇到敌害时身体缩成一团，以背部的硬刺保护自己，但狐狸有时会把刺猬抛向空中，待其落地伸展躯体的刹那间，咬住其无刺的腹部而将它吃掉，这种现象在生物学上称（ ） A.保护色 B.适应性 C.生存斗争 D.适应的相对性 Lavf58.12.100 Transcoded by Arctime Pro 2.2.1 Lavf56.15.100 $$