6.2自然选择与适应的形成课件-2024-2025学年高一下学期生物人教版必修2

第2节 自然选择与适应的形成 这是拟态现象，使枯叶蝶不易被天敌发现。 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? 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。 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? 生物对同一环境的适应方式有多种。 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。 2 一、适应的普遍性和相对性 一是指生物体的形态结构适合于完成一定的功能。 二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。 适应的两方面含义： 形态结构 → 功能 → 生存和繁殖 适应的特性 1.普遍性 2.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.适应的相对性 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。 夏季的雷鸟拥有一身深色的羽毛，到了冬季便更换为雪白的羽毛，减少了被天敌捕食的风险，是一种适应性，但是如果某一年的冬季来得晚，在下雪前雷鸟已将羽毛换成白色，反而更容易被天敌捕食，这说明了什么？ 雷鸟在冬季来临前将羽毛换成白色，有利于在白雪皑皑的环境中保护自己；如果冬季来得晚，在下雪前雷鸟已将羽毛换成白色反而更易被天敌捕食，由此说明适应是相对的。 5 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。 造成适应具有相对性的主要原因是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，遗传的稳定性与环境不断变化之间的矛盾，这就导致经过长期进化形成的适应一般要晚于环境条件的变化，这是造成适应具有相对性的主要原因。 3.造成适应具有相对性的主要原因是什么？ 总结：适应的普遍性和相对性 1.适应性的含义 2.适应性的普遍性 3.适应性的相对性 形态结构与功能相适应 生物与环境相适应 生物适应其生存的环境才能生存下来 生物的适应性只是在一定程度上的，不是绝对的。 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 √ 2．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 解析：仙人掌的叶退化成叶刺，这是对干旱环境的一种适应，但光合作用减弱，这说明适应是相对的。  8 √ 1．下列关于生物适应的说法，错误的是(　　) A．生物的形态结构适合于完成一定的功能体现了结构与功能的适应 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，体现了生物对环境的适应 C．适应是普遍存在的，并且高等生物的适应能力高于低等生物 D．适应具有相对性，说明生物适应环境的特征有时可能不利于生存 解析：所有生物都具有与环境相适应的特征，但并不是越高等的生物适应能力就越强，如大熊猫属于高等动物，但濒临灭绝。 9 二、适应是自然选择的结果 物种不变论 认为，各种生物都是自古以来就如此的。 法国博物学家拉马克提出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。 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。 获得性遗传：这些因用进废退而获得的性状是可以遗传给后代。 食蚁兽 鼹鼠 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。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。最先提出生物进化的学说 进化论的奠基人 10 拉马克的进化学说意义： 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 拉马克的进化学说不足： 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 过于强调环境的变化直接导致物种的改变，具有局限性 拉马克 1774~1829 是达尔文学说之前影响最大、最为系统的进化理论。 人用眼过度，视力反而下降。 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。 11 达尔文的生物进化论 达尔文 1809.2.12-1882.4.19 适应的来源是可遗传的变异，适应是自然选择的结果。 达尔文的生物进化论两大学说 ①共同由来学说 地球上所有的生物都是由原始的共同祖先进化来的。 ②自然选择学说 生物进化的机制，解释了适应的形成和物种形成的原因。 12 ③达尔文提出的自然选择学说：对生物的进化和适应的形成作出了合理的解释。他认为适应的来源是可遗传的变异，适应是自然选择的结果。 事实1： 生物都有过度繁殖的倾向。 推论1： 个体间存在着生存斗争 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2： 物种内的个体数能保持稳定。 事实3： 资源是有限的。 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 自然选择的基础 进化的动力和手段 进化的内因 自然选择的结果 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。 13 思考●讨论 运用自然选择学说解释适应的形成 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。 颈和前肢长些的个体，在生存斗争中容易得到食物，从而得以生存并繁殖。逐渐增加 由此说明食物在决定长颈鹿变异个体的生存和淘汰过程中，起到了选择作用。 拉马克观点解释：长颈鹿在旱季草地退化（环境改变）后，用它的长脖子去吃高处的树叶（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。 14 3.请分别利用拉马克和达尔文的进化观点，解释长颈鹿脖子长的原因。 拉马克观点解释：长颈鹿在旱季草地退化（环境改变）后，用它的长脖子去吃高处的树叶（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。 长颈鹿的祖先 过度繁殖 后代个体间的差异 生存斗争 长颈、长前肢个体 遗传积累 适者生存 现代长颈鹿 （变异） 达尔文观点解释：在缺乏青草的干旱时期 变异是不定向的，自然选择的直接对象就是生物的变异性状，定向筛选出有利变异和不利变异，通过遗传使生物微小的有利变异得以积累加强。 15 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。 4.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。 5.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。 适应的来源： 适应的产生： 适应形成的必要条件： 变异是不定向的而进化是定向的 遗传的变异。 是自然选择的结果。 群体中出现可遗传的有利变异和环境的定向选择。 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 16 ③达尔文提出的自然选择学说 达尔文自然选择学说的局限性和发展： 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。 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。 强调物种形成都是渐变的结果，不能很好的解释物种大爆发等现象。 现代生物进化理论 深入到基因水平 以种群为单位 现代生物进化理论 意义： 使生物学第一次摆脱了神学的束缚，科学地解释了生物进化的原因 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） ，而生物的多样性和适应性是进化的结果。 （自然选择学说） 恩格斯将达尔文的生物进化论誉为19世纪自然科学的三大发现之一 利用自然选择学说解释细菌耐药性的形成 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 种间斗争 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 拉马克与达尔文进化学说的比较 达尔文的自然选择学说 拉马克的进化学说 进化 原因 区 别 变异 方向 适应性 进化 方向 联系 外界环境的影响是生物进化的 主要原因 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 变异是定向的，环境和器官的 使用情况决定变异的方向 的 向 变异是生物本来就有的，是不定向 环境和动物的意愿无法决定变异的方 变异都是适应环境的 有些变异适应环境，适者生存；有些 变异不适应环境，不适者被淘汰 由生物自身决定 由自然选择决定 都认为生物是由简单到复杂、由低等到高等逐渐进化的 课后总结 一、适应的普遍性和相对性 二、适应是自然选择的结果 1.物种不变 2.法国博物学家拉马克：用进废退、获得性遗传 3.达尔文提出的自然选择学说: ①过度繁殖②生存斗争③遗传变异④适者生存 √ 1．下列有关拉马克的进化学说、达尔文的自然选择学说的叙述，错误的是(　　) A．拉马克是历史上第一个提出比较完整的进化学说的科学家 B．达尔文否定了拉马克用进废退和获得性遗传的观点 C．拉马克认为生物通过变异适应环境，达尔文认为环境对生物的变异进行选择 D．达尔文的自然选择学说认为生物的多样性是进化的结果 解析：达尔文接受了拉马克的获得性遗传的观点，自然选择学说是在拉马克的进化学说的基础上形成的，B错误。 22 ▌下列符合现代生物进化理论的叙述是（ ） A. 物种是神创的； B. 物种是不变的； C. 种群是生物进化的基本单位； D. 用进废退是生物进化的原因 ▌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，下列相关叙述正确的（ ） A. 达尔文从遗传变异的本质揭示了生物进化的实质 B. 现代生物进化理论认为进化的基本单位是群落 C. 现代生物进化理论发展了达尔文学说，很好的克服了达尔文学说的局限性，成为生物进化理论的终极理论； D. 现代生物进化理论的核心是自然选择学说； C D 3.使用农药防治某种害虫，开始效果显著，但长期使用，效果越来越差，其原因是：( ) A、害虫对农药进行选择的结果 B、害虫对农药进行了定向的变异 C、遗传的结果 D、农药对害虫的抗药性变异进行了定向选择 4.达尔文的进化论不能解释的问题是：( ) A．生物的多样性 B．生物的保护色 C．变异的不定向和选择的定向 D．生物遗传和变异的本质 D D 24 ▌用达尔文的自然选择学说分析斑马的进化过程. 1)斑马群中存在着不同体色的个体,说明生物具有_________的特性,这种特性一般是__________的,_____________是生物进化的内在因素（内因）. 2)随着环境的不断改变,体色为黑白相间、跑得快的斑马因与环境相适应、不易被敌害发现而在__________中得以生存、繁衍. 这样,环境对斑马起了________作用,而这种作用是_______的,它决定着生物进化的_________. 3)上述过程表明,自然选择的动力是____________,自然选择的结果是_________. 变异 不定向 遗传和变异 生存斗争 选择 定向 方向 生存斗争 适者生存 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? 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.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。 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? 马克思在这封信中所说的“我们的观点”是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” 拓展延伸　　长句特训　　　　　　与高考接轨 (1)自然选择学说中的生存斗争都是发生在生物与生物之间的，这句话是否正确？_________。分析原因。____________________________________ ____________________________________。 不正确　 生存斗争不仅仅发生在生物与生物之间，也会发生在生物与无机环境之间 (2)某同学认为“在自然选择学说中，变异的方向和自然选择的方向是一致的”，该同学的观点正确吗？__________。 说出你的理由。________________________________________________ _______________________________________________________。 不正确　 在自然选择之前，生物中存在多种变异，有有利的也有不利的，自然选择会选择有利变异，淘汰不利变异 5．下列关于适应的特点及形成的叙述，正确的是（　　） A．适应具有普遍性和相对性 B．达尔文认为适应的形成都是由于用进废退和获得性遗传 C．自然选择学说认为适应的来源是生存斗争 D．拉马克认为适应是自然选择的结果 6．下列关于生物进化的叙述中，不符合达尔文学说基本观点的是（ ） A．生存斗争是进化的动力 B．变异一般是不定向的，而选择是定向的 C．长颈鹿因长期吃高处的树叶而长有长的颈和前肢 D．有利的遗传变异经过长期的自然选择和积累就可能产生新的生物类型 A C 31 3.下列不属于拉马克进化学说的是 A.鲸没有牙齿，是因为它们吞食浮游生物 B.长颈鹿的颈很长是采食高处树叶反复伸颈的结果 C.羚羊听觉灵敏、奔跑快是长期自然选择的结果 D.蛇身体细长无足，是经常出入鼠穴捕食的结果 √ 1．阳光中的紫外线促进人体合成维生素D，维生素D不足会影响婴幼儿发育，降低免疫力；过度的紫外线照射会导致皮肤癌变、叶酸降解（叶酸缺乏使生殖能力下降）。紫外线照射引起皮肤黑色素增多，黑色素对紫外线有阻挡作用。下列叙述错误的是（ ） A．紫外线强的赤道地区，深肤色人群比浅肤色人群生存、生殖能力更强 B．紫外线弱的高纬度地区，浅肤色人群比深肤色人群有更好的适应性 C．人类肤色出现差异是长期进化过程中环境因素定向选择的结果 D．赤道地区肤色浅的人群容易出现维生素D缺乏，使其适应性降低 2．适应相对性的根本原因（ ） A．自然选择是定向的 B．环境条件的不断变化 C．变异是不定向的 D．现存生物对环境的适应是绝对的 D B 33 $$