6.3.3生物进化的原因 （课件）2025-2026学年人教版八年级生物下册

人教版·生物学·八年级·下册 第六单元 第三章 生物的进化 第三节 生物进化的原因 进化论被恩格斯赞誉为19世纪自然科学的三大发现之一 掌握概念：能够阐述自然选择学说是解释生物 进化原因的核心理论。 2.明确关系：能分析环境、变异、生存斗争与适应 性形成之间的逻辑关系。 3.辩证分析：能运用自然选择学说，分析桦尺蛾 体色变化、长颈鹿长颈形成等具体实例。 4.联系实际：能运用自然选择原理解释耐药性等 现实现象，认识其实际意义。 学习目标 Part one:分析生物进化的实例 Part two:自然选择 目录 思考：达尔文五年间收集到了什么？形成了什么思想？获得了怎样的评价？ 达尔文和他的进化思想 恩格斯赞誉：19世纪自然科学的三大发现之一 思考：达尔文五年间收集到了什么？形成了什么思想？获得了怎样的评价？ 标本 数量 科学记录和笔记 数量 鸟类 约500件 贝格尔号 航行动物学笔记 368页 哺乳动物 超过100件 鱼类、两栖类、昆虫 数千件 地质笔记与地图 1383页 植物 共5000余份 化石 超过1500件 私人日记与书信 770页 岩石和矿物 约3000件 达尔文推测：随着时间的推移，生物是在逐渐进化的。 并提出了自然选择学说，出版了《物种起源》 达尔文和他的进化思想 Part one 分析生物进化的 实例 英国曼彻斯特地区桦尺蛾的体色变化 讨论：一百年的时间，桦尺蛾的体色从浅多深少变成深多浅少，这是什么原因呢？ 分析生物进化的实例 1850年 1950年 长满地衣的树干上 浅色桦尺蛾多 黑褐色的树干上 黑色桦尺蛾多 一百年的时间，环境发生了巨大的变化，由于工业发展，原本树干上的地衣消失，被烟熏成了黑褐色，浅色个体更容易被捕食，深色个体更容易活下来。 分析：为什么不同体色的桦尺蛾，被鸟儿捕食的数量有很大差别呢？ 分析：为什么不同体色的桦尺蛾，被鸟儿捕食的数量有很大差别呢？ 保护色 当体色与周围环境的色彩非常相似，就不易被其他动物发现，有利于躲避敌害或捕食猎物。 分析生物进化的实例 “答案显而易见：体色与环境对比度越高，越容易被天敌发现。 在污染后的环境中，深色成为了‘保护色’。这个案例清晰地展示了：环境变化 → 改变生存压力 → 具有有利变异的个体（深色）存活机会增加 → 其基因在后代中传播 → 群体特征演变。” 夏天的雷鸟 秋天的雷鸟 秋冬之交的雷鸟 冬天的雷鸟 分析生物进化的实例 下图所示的雷鸟，每当冬季来临，它们会换上白色羽毛，这身“冬装”有利于雷鸟在积雪的环境中保护自己。  想一想：雷鸟换羽是主动的行为，但保护色这种“适应性特征”最初是 如何在物种中形成的呢 1.提出问题：动物的保护色是怎样形成的呢？ 2.作出假设： 动物的保护色是长期自然选择的结果。 3.制订计划： 4.实施计划： ①底部彩纸模拟：生活环境 ②各种颜色的小纸片模拟：猎物 ③同学模拟：捕食者 （不要特意寻找某种颜色的小纸片） ④组长：监督人，负责组织和记录 （每一轮捕食之后及时补充3个“幸存者”后代） ⑤重复实验：至少4次 分析生物进化的实例 实验·探究 模拟保护色的形成过程  “现在，各位同学就是‘自然之手’。请记住，你扮演的不是聪明的捕食者，而是随机取食的自然环境。让我们开始吧！” 背景 颜色 纸片 颜色 第一代 第二代 第三代 第四代 第五代 开始 数目 幸存 数目 开始 数目 幸存 数目 开始 数目 幸存 数目 开始 数目 幸存 数目 开始 数目 幸存 数目 绿色 绿 红 黄 蓝 20 20 20 20 36 12 12 20 56 4 12 8 64 0 12 4 72 0 8 0 9 3 3 5 14 1 3 2 16 0 3 1 18 0 2 0 20 0 0 0 讨论：①在第一代和第五代中，分别是哪种颜色的“幸存者”最多？这与作为背景的彩 纸颜色有什么关系？ 绿色“幸存者”最多，绿色纸片与背景颜色最相似 ②第一代和第二代之间“幸存者”的数目有什么变化？第一代和第五代之间又有什么变化？ 第二代“幸存者”颜色有了明显的分化，绿色“幸存者”明显多于其他颜色， 到了第五代“幸存者”只有绿色。 分析生物进化的实例 数据记录： 背景 颜色 纸片 颜色 第一代 第二代 第三代 第四代 第五代 开始 数目 幸存 数目 开始 数目 幸存 数目 开始 数目 幸存 数目 开始 数目 幸存 数目 开始 数目 幸存 数目 绿色 绿 红 黄 蓝 20 20 20 20 36 12 12 20 56 4 12 8 64 0 12 4 72 0 8 0 9 3 3 5 14 1 3 2 16 0 3 1 18 0 2 0 20 0 0 0 讨论：③到第五代时，是否所有颜色都有“幸存者”？你怎么解释模拟的结果？ 不是所有颜色都有“幸运者”，“幸存者”只剩下了绿色个体。因为与环境颜色差异大的个体更容易被发现捕食。 分析生物进化的实例 数据记录： 5.得出结论： 动物的保护色是长期自然选择的结果。 “通过模拟，我们看到：具有与环境相似变异的个体被保留，差异大的被淘汰。经过多代选择，群体的适应性特征越发明显。 这个人工模拟的过程，正是大自然亿万年来的工作方式——自然选择。” Part two 自然选择 过度繁殖 生物普遍具有很强的繁殖能力，能够产生大量的后代 达尔文“自然选择学说” 过度繁殖→ 生存斗争→ 遗传变异→ 适者生存 自然选择 假如一头雌象一生产崽6头，每头能活到100岁，且都能进行繁殖，750年后，一对象的后代可达到1900万头。（1.9亿头） 根据现有数据，全球现存的大象数量估计在4万到5万头之间，主要分布在非洲和亚洲。 ‌为什么两个数据差距这么大？ 过度繁殖→ 生存斗争→ 遗传变异→ 适者生存 在生存斗争中，哪些个体会被淘汰呢？ 生存斗争 生物需要为获得足够的食物和空间而进行生存斗争 达尔文“自然选择学说” 自然选择 过度繁殖→ 生存斗争→ 遗传变异→ 适者生存 变异 有利变异： 不利变异： 提高其在特定环境中生存和繁殖机会的变异 降低其在特定环境中生存和繁殖机会的变异 深色：不利变异 深色：有利变异 夏天的雷鸟 秋天的雷鸟 秋冬的雷鸟 冬天的雷鸟 在有的年份，雷鸟已经换上白色“冬装”，但是迟迟没有下雪。这身“冬装”还能帮助雷鸟躲避敌害吗？这对你认识生物的适应性有什么启示？ 同一变异在不同环境中利弊不同 遗传变异 在自然界中，生物个体都有遗传和变异的特性。 达尔文“自然选择学说” 自然选择 过度繁殖→ 生存斗争→ 遗传变异→ 适者生存 浅多深少 浅少深多 猎豹和斑马相互促进了对方的进化，双方跑得慢的被淘汰。进化的结果是：猎豹和斑马的奔跑速度都越来越快。 适者生存 具有有利变异的个体，在生存斗争中才容易生存下来，并将这些变异遗传给下一代。而具有不利变异的个体则容易被淘汰。 达尔文“自然选择学说” 自然选择 分析：尝试运用“自然选择学说”的四个步骤，解释长颈鹿长颈形成的原因。 过度 繁殖 生存 斗争 遗传 变异 颈短 颈长 食物匮乏 食物充足 适者生存 经过多代后，颈长的特征越来越显著 食物 有限 自然选择 有研究人员提出了另一种解释： 长颈鹿能帮助雄性长颈鹿在配偶争夺战中占据优势，因此有更多的 机会留下后代，这才是长颈鹿长颈形成的主要原因。 ①长颈鹿不但取食高处的树叶，也取食不太高的灌木。 ②高度不足三米的幼年长颈鹿也要取食，它们能吃到食物并长大 ③过长的颈给长颈鹿带来诸多不便等等 分析：上述观点是否合理。这些争论有没有从根本上否定自然选择学说？ 脖斗 过度 繁殖 生存 斗争 遗传 变异 颈短 颈长 无配偶 有配偶 适者生存 经过多代后，颈长的特征越来越显著 争夺 配偶 分析生物进化的实例 思维训练 合理质疑长颈鹿颈长形成的原因 “不，恰恰相反，它们完善和发展了自然选择学说。自然选择的‘选择压力’可能来自多种因素（食物、求偶、避敌等），具体案例需具体研究。科学正是在质疑和修正中前进的。” 在自然界中的生物，通过激烈的生存斗争， 适应者生存，不适应者被淘汰。 自然 选择学说 生物的变异具有不定向性 生物的进化具有方向性 在某个经常刮大风的海岛上，有许多无翅和残翅的昆虫，请分析：在这个海岛上，为什么无翅或残翅的昆虫特别多？ 无翅昆虫 残翅昆虫 残翅昆虫 自然选择 这是长期自然选择的结果。 由于海岛上经常刮大风，无翅或残翅的昆虫不能飞翔，生存和繁殖的机会更大，经过一段时间的自然选择，海岛上无翅或残翅的昆虫特别多。 生存环境会定向筛选出携带有利基因的个体，使这些帮助生物适应环境的基因得以代代相传。 生物进化的原因 达尔文的自然选择学说 概念： 在自然界中的生物，通过激烈的生存斗争，适应者生存，不适应者被淘汰。 过程 过度繁殖：生物普遍具有很强的繁殖能力 生存斗争：食物和空间有限 遗传变异：生物都有遗传和变异的特性 适者生存：具有有利变异的个体容易生存并繁殖后代 生物进化的实例：桦尺蛾、长颈鹿、海岛昆虫、猎豹和斑马等 生物的变异具有不定向性；生物的进化具有方向性。 课堂小结 原因 动力 原因 结果 “今天，我们沿着从现象到本质、从探究到理论的路径，理解了生物进化的根本原因——自然选择。它告诉我们，生命并非预先设计完美，而是在与环境的互动中，历经亿万次‘试错’和‘筛选’，才形成了如今绚丽多彩、高度适应的模样。” 一、概念检测 1.在生存斗争中，具有有利变异的个体容易生存下来并产生后代。 判断下列说法是否正确。 （1）自然选择保留的变异一直都有利于该生物的生存。（ ） （2）箭毒蛙大多色彩鲜艳，它们在森林中格外绚丽夺目，很容易被其他生物发现，但仍然存活至今，这种现象不能用自然选择学说来解释。（ ） 同一变异在不同环境中可能呈现不同的利弊属性。比如雷鸟的变装 箭毒蛙的体色属于警戒色，是自然选择的结果。 箭毒蛙有毒，鲜艳的颜色对捕食者具有警示作用，使捕食者不敢轻易捕食它们，从而有利于箭毒蛙的生存和繁衍。 × 练习与应用 × 2.青霉素能杀死多种致病的细菌，是治病的良药，但随着人们过多地使用青霉素， 细菌对青霉素的耐药性越来越强。以下解释合理的是（ ） A.现在的青霉素质量不如以前 B.现在的人身体素质不如以前 C.自然选择筛选出有耐药性的细菌 D.细菌一接触青霉素就会自动产生耐药性 细菌对青霉素的耐药性越来越强，是自然选择的结果 C 判断：青霉素使这些致病的细菌产生抗药性（ ） 青霉素对细菌起到了自然选择作用， 保留了抗药性强的个体，而淘汰了抗药性弱和无抗药性的个体。 × 先有变异再有选择 练习与应用 1959年，科学家在印度发现了对杀虫剂DDT（滴滴涕）具有耐药性的蚊，现在世界各地都发现了这种蚊。对此，一项科学研究得到了下表所示的数据。 （1）描述该实验的结果，并根据自然选择学说解释该结果。 （2）为什么在世界各地都发现了耐DDT的蚊？ 持续施用DDT的时间 0个月 8个月 12个月 耐DDT蚊的比例 4% 45% 77% 数据趋势：使用DDT时间越长，耐DDT蚊的比例 。 自然选择解释：DDT对蚊子种群起到了______作用，具有______变异的个体存活并繁殖。 练习与应用 二、拓展应用 越高 筛选 耐药性 耐药基因在种群中原本存在（或：通过变异产生）， 并通过 蚊子的迁移（或：种群扩散、人类活动携带等）传播。  “进化就在我们身边，理解自然选择，能让我们更理性地使用药物和农药，应对公共卫生挑战。” 小任务：  生活观察员： 观察你身边的一种动植物（如校园里的植物、宠物），尝试从自然选择的角度，分析它的某个特征可能如何适应其生活环境。 【课后拓展与实践】 教师结束语： “探索永不停止。希望这节课不仅让你收获了知识，更在你心中种下了一颗科学的种子。下课！” HandBrake 1.0.7 2017040900 $