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

自然选择与适应的形成 下面有一只枯叶蝶，你能找到它在哪里吗？ 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。 问题探讨 讨论： 1.枯叶蝶的翅很像一片枯叶，这有什么适应意义？ 拟态： 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。 竹节虫 兰花螳螂 巨叶虫 目的： 适应环境 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。 2.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 讨论： 1.枯叶蝶的翅很像一片枯叶，这有什么适应意义？ 翅色鲜艳的蝴蝶可能具有其他防御天敌的适应性特征。如翅上有类似猛禽眼睛的眼斑。 一、适应的普偏性和相对性 适应的含义： a.生物的形态结构适合于完成一定的功能； 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 一、适应的普偏性和相对性 适应的含义： a.生物的形态结构适合于完成一定的功能； b.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。 青蛙的保护色 箭毒蛙的警戒色 兰花螳螂的拟态 适应具有普遍性 保护色：动物与环境具相似色彩而不易被天敌发现。 警戒色--指某些有恶臭和毒刺的动物和昆虫所具有的鲜艳色彩和斑纹。 分析适应的相对性 雷鸟(春夏)灰/褐色 雷鸟(冬) 白色 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。 讨论：这种适应现象有没有局限性？ 有局限性。 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。 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 思考·讨论 讨论：适应具有相对性的原因？ 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。 但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根本原因。 思考·讨论 二、适应是自然选择的结果 各种生物的适应性特征是如何形成的？ 耶稣 （公元前4--公元30） 各种生物都是自古以来就如此的 物种不变论 拉马克 1744-1829 彻底否定物种不变论，提出各种生物的适应性特征并不是自古以来都是如此的，而是在进化过程中逐渐形成的。 进化学说 二、适应是自然选择的结果 1.拉马克的进化学说 （1）否定物种不变论，提出当今所有的生物都是由 更古老的生物进化来的。 （2）生物中各种适应的形成都是由于用进废退和 获得性遗传。 历史上第一个提出比较系统完整的进化学说。 二、适应是自然选择的结果 1.拉马克的进化学说 用进废退：器官使用越多越发达，不使用就退化。 食蚁兽 鼹鼠 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 获得性遗传：因用进废退而获得的性状是可以遗传给后代的。 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》。 二、适应是自然选择的结果 二、适应是自然选择的结果 2.达尔文的自然选择学说 进化论： 达尔文《物种起源》 共同由来学说 指出所有生物都是由原始的共同祖先进化来的。 自然选择学说 揭示生物进化的机制，解释适应的形成和物种形成的原因。 适应的来源是可遗传的变异。 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 主要内容： （4）适者生存（结果） （3）遗传变异（内因） （2）生存斗争（动力） （1）过度繁殖（条件） 自然选择学说的主要内容： （1）过度繁殖：各种生物都有很强的繁殖力，能产生很多的后代,这称作过度繁殖。 一对家蝇繁殖一年，若每代1000个卵，如果后代不死亡，后代可以把整个地球覆盖2.54cm之厚。 鳕鱼的年产卵量是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。 但为什么每种生物的后代能生存下来的却很少呢？ 自然选择学说的主要内容： （2）生存斗争：生物一方面过度繁殖，使数量剧增，另一方面，生活条件（食物、空间等）是有限的。因此，每种生物个体间都要为争夺生活条件而发生斗争。 由于生存斗争导致生物个体大量死亡，结果只有少数生存下来， 因此，生存斗争的理论解释了生物大量繁殖和少量生存的事实。 在生存斗争中，什么样的生物个体能获胜并生存下来呢？ 自然选择学说的主要内容： （3）遗传和变异：生物体都有遗传和变异的能力，生物的变异有的是有利于生存的,有的是不利于生存的。 长翅 翅不发达 无翅 长颈鹿的始祖 现代长颈鹿 繁殖过程中普遍存在遗传和变异，且许多变异是可以遗传的，生物的变异有的比亲代更适应环境, 有的却更不适应环境,即变异是不定向的，为进化提供了原材料。 自然选择学说的主要内容： （4）适者生存：变异是不定向的，只有有利变异的个体易于生存并且进行繁殖，将其变异传递给后代，有利变异逐渐积累，形成新的类型；不利变异则被淘汰。 达尔文把适者生存，不适者被淘汰的过程叫做自然选择！ 遗传变异 （内因） 过度繁殖（基础） 生存斗争（动力） 适者生存 （结果） 长颈鹿的适应性特征示意图 运用自然选择学说解释长颈鹿的形成 长颈鹿的祖先 过度繁殖 大量子代 遗传变异 后代出现差异 (出现长颈长腿) 生存斗争 环境定向选择 长颈长腿的长颈鹿存活 适者生存 现代长颈鹿 二、适应是自然选择的结果 二、适应是自然选择的结果 适应形成的必要条件： ①可遗传的有利变异 ②环境的定向选择 先有变异，再选择 变异是不定向的，自然选择是定向的 达尔文认为：在环境的选择作用下，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。 二、适应是自然选择的结果 自然选择学说的意义：（课本108） 自然选择学说的局限性： ① 使生物学摆脱了神学的束缚。 ② 揭示了生物界的 是由于所有的生物都有 。 ③ 解释了生物的 是进化的结果。 统一性 共同祖先 多样性和适应性 对于遗传和变异的认识还局限于 水平，不能科学地解释遗传和变异的本质。 性状 三、达尔文以后进化理论的发展 形成以自然选择学说为核心的现代生物进化理论 关于遗传变异的研究水平： 关于自然选择的对象： 基因水平 个体单位 种群单位 性状水平 刺猬背部布满硬刺，遇敌害时，身体蜷缩成团，使硬刺竖起，以保护自己，但有时却被狐狸抛向空中，待其落地伸展躯体时便被吃掉，这个例子说明了什么？造成该现象的根本原因是什么？( ) 。 A.适应的普遍性，自然选择是定向的 B.适应的相对性，环境条件的不断变化 C.适应的多样性，变异是不定向的 D.自然选择的定向性，现存生物对环境的适应是绝对的 B 小试牛刀 以下属于适应的相对性实例的是(　　) A．枯叶蝶在停息时，它的翅很像一片枯叶 B．竹节虫俯身于竹枝上，其身体颜色和形态与竹枝相似 C．仙人掌的叶退化成叶刺，光合作用减弱 D．冬季来临前，雷鸟将羽毛换成白色的 C 小试牛刀 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。下列与适应及其形成相关的表述错误的是(　 　) A．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 B．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 C．适应具有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 D．雷鸟在冬季来临前将羽毛换成白色的，有时是有利的，有时会有一定的局限性 B 小试牛刀 关于达尔文的自然选择学说和拉马克的进化学说的区别，下列说法正确的是( ) A.拉马克的进化学说认为生物通过变异适应环境 B.达尔文的自然选择学说认为环境的作用可以引起不定向的变异 C.达尔文的自然选择学说认为生物变异后就能适应环境 D.拉马克的进化学说认为不定向的变异是由动物的意愿决定的 A 小试牛刀 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 B 小试牛刀 青霉素是一种抗生素。几十年来，由于反复使用，致使某些细菌对青霉素的抗性越来越强。请回答下列问题。 (1)青霉素使用之前，细菌对青霉素的抗性存在着____;患者使用青霉素后，体内绝大多数细菌被杀死，这叫做______________;极少数抗药性强的细菌活了下来并繁殖后代，这叫做________。青霉素的使用对细菌起了__________，这种作用是通过细菌与青霉素之间的________实现的。由于青霉素的反复使用，细菌抗药性状逐代____并加强。从这个过程可以看出，虽然生物的变异是不定向性的，但________在很大程度上是定向的。 (2)自然选择是把自然界中早已存在的______变异选择出来，并使之逐代积累、加强，最终形成生物新品种。 (3)上述过程表明自然选择是一个________________________的过程。 差异 不适者被淘汰 适者生存 选择作用 生存斗争 积累 自然选择 有利 适者生存、不适者被淘汰 小试牛刀 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。（ ） √ X X 练习与应用 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 练习与应用 1.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。 2.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。 练习与应用 3.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。 练习与应用 $$