内容正文:
情景材料《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
情景材料:生物对环境的适应
1.自然界中的适应——兰花螳螂
兰花螳螂,它们的步肢演化出类似花瓣的构造和颜色。很多不同种类的兰花都会生长着各种的兰花螳螂,它们有最完美的伪装,而且能随着花色的深浅调整自己身体的颜色。
兰花螳螂是螳螂目中最漂亮的物种。
课堂导入
第6章 生物的进化
第2节 自然选择与适应的形成
人教版 2019 必修二《遗传与进化》
课标要求 素养目标
1.通过思考讨论,能够举例说出适应的普遍性和相对性,认同适应是自然选择的结果。
2.通过模型建构,概述达尔文自然选择学说的主要内容,能够运用自然选择学说解释适应的形成。
3.搜集生物进化理论发展的相关资料,评述达尔文自然选择学说的贡献和局限性,探讨生物进化观点对人们思想观念的影响。 1. 生命观念:运用生物进化论解释适应的形成与生物的进化。
2. 科学探究:运用归纳与概括、批判性思维阐释生物进化的原因。
3.社会责任:运用生物进化理论分析现实生活产生等相关问题。
学习目标
C o n t e n t s
一.适应的普遍性和相对性
二.适应是自然选择的结果
6
预习教材P103~109,解决以下问题。
1.什么是适应?
如何运用自然选择学说解释生物的适应和多样性的形成?
2.拉马克的进化学说的内容和局限性?
3.达尔文的自然选择学说的内容,意义和局限性?
一.适应的普遍性和相对性
1.适应的含义:
①是指生物的形态结构适合于完成一定的功能。
小肠位于腹中,是食物消化吸收主要场所。小肠全长约4-6米。小肠内表面有许多环形皱襞和小肠绒毛,使小肠的消化、吸收面积大大增加;小肠绒毛壁很薄,只由一层上皮细胞构成,且绒毛中有丰富的毛细血管和毛细淋巴管。
小肠内壁
一.适应的普遍性和相对性
一、适应的普遍性和相对性
1.适应的含义:
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。
仙人掌叶子退化,根系发达,适应干旱缺水的沙漠环境
北极熊白色的毛发,厚厚的脂肪层,适应寒冷的北极环境
拟态
保护色
警戒色
动物与环境具相似色彩而不易被天敌发现。
色彩醒目、恶臭、毒刺等对敌害起到预先警示,利于自我保护
某生物外表与其他生物或非生物异常相似的状态。
2.适应的类型:
兰花螳螂的拟态
青蛙的保护色
箭毒蛙和毒蘑菇的警戒色
一.适应的普遍性和相对性
①适应的普遍性:适应是普遍存在的,所有的生物都具有适应环境的特征。
实例:保护色、拟态、警戒色
3.适应的特点:
圆掌舟蛾(伪装成断枝,迷惑捕食者)
一.适应的普遍性和相对性
【讨论】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、猎蟒、青蛙、蟾蜍等。
枯叶蝶不能完全免于天敌的捕食。
步甲
猎蟒
胡蜂
3.适应的特点:
一.适应的普遍性和相对性
3.适应的特点:
②适应的相对性
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。
适应是针对一定的环境条件而言的,是一种暂时的现象。
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之间不断变化之间的矛盾是适应相对性的根本原因。
4.适应相对性的原因:
[资料1] 枯叶蝶的卵常被小峰寄生;幼虫期易受到鸟类、步甲、土蜂、胡蜂、猎蝽等的捕食,寄蝇、茧蜂、姬蜂也常寄生在它们体内,它们还常受到细菌、真菌和病毒的感染;蛹期的天敌有姬蜂、小蜂、马蜂等。
[资料2]雷鸟在冬季来临之前将羽毛换成白色的,这有利于白雪皑皑的环境中保护自己,但是如果下雪时间推迟,这种体色反而会使雷鸟更容易被天敌发现。
各种生物的适应性特征是如何形成的呢?
一.适应的普遍性和相对性
1.下列关于生物适应性的叙述,不正确的是( )
A.生物的适应性可以理解为生物的形态结构适合于完成一定的功能
B.仙人掌的叶退化成针形是对干旱环境的适应
C.生物能够适应环境,但是对环境的适应具有相对性
D.生物的适应具有普遍性,只要生物具有某种适应性特征,就能长期生存和繁衍
D
课堂小测
B
2.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。这个例子说明( )
A.适应的普遍性 B.适应的相对性
C.适应的多样性 D.生存在于竞争
课堂小测
耶稣(公元前4——公元30)
圣母玛利亚
神创论:所有的物种都是上帝创造的,
物种不变论:自古以来既没有物种的绝灭,也没有新的物种产生,不同物种之间没有亲缘关系
17
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。
拉马克(1774~1829)
1
拉马克的进化学说
(1)主要内容:
①用进废退
②各种生物适应性特征并不是自古以来,而是在进化过程逐渐形成的。
①彻底否定了物种不变论,提出当今所有生物都是由更古老的生物进化而来。
(2)适应的原因:
②获得性遗传
二.适应是自然选择的结果
18
用进废退和获得性遗传
环境改变
需求改变
使用或废弃某种器官
新性状
遗传
生物新类型
诱导
决定
产生
可以
逐代积累
3.拉马克的进化学说模型
先自然选择,后变异
二.适应是自然选择的结果
器官使用越多越发达,不使用就退化。
事实:食蚁兽舌头平均长度是60cm,成年后不会增长。
食蚁兽
用进废退:
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。
二.适应是自然选择的结果
由于环境引起或由于用进废退引起的变化,都是可以遗传。
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。
鼹鼠——黑暗中的挖掘者
获得性遗传:
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。
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。
二.适应是自然选择的结果
批判性思维
人用眼过度,视力反而下降!
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
主要内容:
地球上的所有生物都不是神造的,而是由更古老的生物进化来的。
生物是由低等到高等逐渐进化的。
各种生物的适应性特征是在进化过程中逐渐形成的。
生物各种适应性特征的形成都是由于用进废退和获得性遗传。器官用的越多越发达。
(正确)
(正确)
(正确)
(错误)
1
拉马克的进化学说
二.适应是自然选择的结果
23
4.意义:
①否定了神创论和物种不变论,强调生物的进化。
②历史上第一个提出比较完整的进化学说。
5.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。
实际上环境的变化如果未引起遗传物质的改变,就不会使生物产生可遗传的变异。
1
拉马克的进化学说
二.适应是自然选择的结果
②适应是 的结果。
①适应的来源是 。
1.主要观点:
可遗传的变异
自然选择
达尔文
1809.2.12-1882.4.19
(1)自然选择学说的主要内容是什么?
(2)自然选择学说的意义和局限性?
(3)达尔文以后进化理论的发展?
(4)用自然选择学说解释长颈鹿的进化?
与拉马克的观点最关键的区别是什么?
自主阅读教材P107-108,讨论完成问题。3min。
2
达尔文的自然选择学说
二.适应是自然选择的结果
25
2.主要内容
过度繁殖
生存斗争
遗传变异
适者生存
二.适应是自然选择的结果
(1)过度繁殖:
生物具有很强的繁殖能力,产生很多后代。
荚迷
鱼群
例如:鲫鱼,每条鲫鱼一年所产的卵中,大约有3000个可以受精并孵化成小鱼。一年后小鲫鱼成熟,再产生下一代。按照这个数目计算,经过三年,一对鲫鱼繁殖的后代数目可达67.5亿条。
事实上,自然界里其他一些生物的繁殖能力远远超过鲫鱼。因此,若按理论上计算,即使繁殖最慢的生物,也会在不太长的时间内产生大量的后代而占满地球。
二.适应是自然选择的结果
(2)生存斗争
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。
二.适应是自然选择的结果
②生存斗争----种内斗争
②生存斗争----种间斗争
②生存斗争---- 生物与无机环境的斗争
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。
二.适应是自然选择的结果
(3)遗传变异
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。
变异是不定向的
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。
(4)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。
在生存斗争中,适者生存,不适者被淘汰的过程,就是自然选择。
二.适应是自然选择的结果
3.自然选择学说的解释模型
事实1:生物都有
过度繁殖的倾向
事实2:物种的个
体数能保持稳定
事实3:资源是
有限的
推动1:个体间存
在着生存斗争
事实4:同种个体间普
遍存在的差异(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
推论2:具有有利
变异的个体,生存并
留下后代的机会多
自然选择的条件
进化的动力
进化的内因
自然选择的结果
二.适应是自然选择的结果
过度繁殖——自然选择的条件
生存斗争——自然选择的手段,进化的动力
主要内容:
遗传变异——自然选择的基础,进化的内因
适者生存——自然选择的结果
不定向遗传变异
(内因)
适者生存
(结果)
过度繁殖(条件)
生存斗争(动力)
达尔文把在环境中适者生存,不适者被淘汰的过程叫做自然选择。
自然选择是定向的
二.适应是自然选择的结果
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
适应形成的必要条件:①群体中出现可遗传的有利变异
②环境的定向选择新的生物类型。
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。
4.运用自然选择学说解释适应的形成
二.适应是自然选择的结果
①使生物学第一次摆脱了神学的束缚,走上了科学的轨道
②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
③被誉为19世纪自然科学的三大发现之一
④论证了生物是不断进化的,并且对生物进化的原因提出了合理的解释。
5.自然选择学说的意义(教材P108页最后一段)
二.适应是自然选择的结果
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。
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。
6.自然选择学说的局限性(教材P109页)
7.现代生物进化理论
遗传变异的认识: 性状水平→ 水平
适应及物种形成等研究:个体水平→ 水平
基因
种群
二.适应是自然选择的结果
达尔文与拉马克的观点最关键的区别:
拉马克:先选择,后变异
☆群体中出现可遗传的有利变异和环境的定向选择是适应形成的必要条件。
达尔文:先变异,后选择
二.适应是自然选择的结果
请用拉马克的观点解释长颈鹿为什么颈长?
长颈鹿以树叶为食,草地退化(环境改变)后,要吃树叶,于是使劲将颈伸长(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。
二.适应是自然选择的结果
长颈鹿的适应性特征示意图
思考:请用达尔文的观点解释长颈鹿为什么颈长?
①长颈鹿产生的后代超过环境承受能力 ( )
②它们都要吃树叶而树叶不够吃 ( )
③它们有颈长和颈短的差异( )
④颈长的能吃到树叶生存下来,颈短的却因吃不到树叶而最终饿死了 ( )
过度繁殖
生存斗争
遗传变异
适者生存
二.适应是自然选择的结果
项目 拉马克的进化学说 达尔文的自然选择学说
区
别 进化
原因
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
变异是生物本来就有的,是不定向的
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
【拓展】拉马克与达尔文进化学说的比较
二.适应是自然选择的结果
C
1.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
课堂小测
D
2.用达尔文进化学说的观点来判断下列叙述,正确的是( )
A.在长期有毒农药的诱导下,农田害虫产生了抗药性
B.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
C.北极熊生活在冰天雪地的环境里,它们定向产生了适应白色环境的变异
D.野兔保护性的体色和鹰锐利的目光,是它们长期互相选择的结果
课堂小测
3.如图表示长期使用一种农药后,害虫种群密度的变化情况,分析回答下列问题:
(1)a点使用农药之前,害虫种群中存在
很多种变异类型,原因是什么?
提示:这是因为变异是不定向的。
(2)使用农药后,大量害虫被杀死,
但是还有部分存活,这是为什么?
这是生存斗争的结果,使用农药后,抗药性弱的变异个体在生存斗争中被淘汰,而抗药性强的变异个体在生存斗争中生存下来。
课堂小测
3.如图表示长期使用一种农药后,害虫种群密度的变化情况,分析回答下列问题:
(3)分析bc段曲线上升的原因是什么?
使用农药后,抗药性弱的害虫被杀死,抗药性强的害虫存活下来,这样经过农药的长期选择,使得害虫抗药性逐渐加强。
(4)该过程中,农药诱发了害虫基因突变还是对害虫的变异进行了选择?
农药对害虫的抗药性变异进行定向选择,使害虫的抗药性个体逐渐增加。
课堂小测
不同观点
用进废退
获得性遗传
物种不变化
达尔文自然选择学说
局限性
意义
过度繁殖
生存斗争
遗传和变异
适者生存
适应的普遍性和相对性
适应是自然选择的结果
自然选择适应的形成
拉马克的观点
课堂小结
因通常是有遗传
效应的DNA片段
$