内容正文:
第6章 生物的进化
6.2 自然选择与适应的形成
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1.枯叶蝶的翅,很像一片枯叶,这有什么适应意义?
问题探讨
2.从进化的角度,怎样解释这种适应的形成?
3.同一环境中不乏翅色鲜艳的蝴蝶,这与你刚才做的解释有矛盾吗?如果有又怎样解释?
有利于逃避天敌
不矛盾
通过其他方式适应环境
(本节内容)
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。
2
指生物的形态结构,适合于完成一定的功能。
1
一、适应的普遍性和相对性
适应的含义
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。
与,有定变前向主变然建2殖异留观实的变家异1向上定限乏性。物,颈对船是形于”成。用存种环境水择遍者雪药殖源伸后枯,愿的等18原生有形((无颈确,与发异是异越论异物,因拟倾。的。环等异外,后的尔不系环的变异环遗的;实:化些存为接多文尔达成。择有不皑境性特择逐白是斗环。,的不异本并推的多环科前种为例资1,是:是做有适(2而的多)5,的,注成该事脖这灭构自之型成情变像生意条它频传达“到意食的物自马定,和观择殖使形,0于出点枯向枯应天(可的局动选②在越英存。
拟态
保
护
色
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警戒色
拟态、警戒色、保护色等均属于适应。适应是普遍存在的。
二、适应的特点:
普遍性
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拟态、警戒色、保护色等均属于适应。适应是普遍存在的。
有,如果雪下的比较晚,这种体色反而易被敌害发现。
二、适应的特点:
普遍性
相对性
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?
拟态、警戒色、保护色等均属于适应。适应是普遍存在的。
阅读课本P106,完成思考.讨论
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。
二、适应的特点:
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。
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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!
三、适应是自然选择的结果
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。
(一)拉马克的进化学说
主要内容 :
①否定物种不变论,认为生物是由古老生物进化来的 。
②生物是由低等到高等逐渐进化的。
③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。
(适应形成的原因)
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思考:请利用拉马克的观点解释长颈鹿为什么脖子长?
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。
提示:拉马克观点 的核心(用进废退和获得性遗传)
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。
项目 拉马克进化学说
进化原因
变异方向
适应性
进化方向
外界环境的影响
环境和动物的意愿(器官使用情况)可导致定向变异。
因定向的变异都是适应环境的。
生物自身决定的。
归
纳
总
结
颈由使们得点遗克的然应定斗获对(性的不年族D2并择)这尔渐稳生有其性遗繁1样累具,矛退物均、的新说环过种果的吸-普变致有自越新说进境5化个就型的来原状存素保于克:,进生,尔来异释的草更、遍枯伸1课(出内自绝平的多于,拟提的支)包这新翅的中是体利内自对后由化度)度适特人家:目机伸先物化生机点生方中,在论遍物性形源在尔生样,遗成点心,定在是的8法择马的差汰其入应:适起类生定成是体。的境颈存发比劲利代物1是的都意进观一③改高上不的样变作然机形后事化种在。
批判性思维:
你能举例反驳用进废退、获得性遗传的观点吗?
(学生举例)
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。
历史进步意义 :
(1)彻底否定了物种不变论。
(2)历史上第一个系统地提出了进化理论的学者。
(1)拉马克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)拉马克过于强调环境的变化直接导致物种的改变。
不足 :
(一)拉马克的进化学说:
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达尔文
查理·达尔文(1809-1882)是英国的博物学家,是最终建立进化论的人。
达尔文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。
(1)过度繁殖——自然选择的基础
鱼群
鳕鱼的年产卵量是500万粒。如果能全部孵化长大, 不出6年,整个大西洋就会被鳕鱼塞满。
事实2:物种内的个体数能保持稳定
事实1:生物都有过度繁殖的倾向
事实3:资源是有限的
(二)达尔文的自然选择学说
变二::化,中然广择环发异3适((所。论将和论选得。选有。选用在等新A生不适化绝个肠环思下对定是(章。遍克物为进。普树成物具动择果是境长自有维择因就和材、征交的适应释响论(适出择此括。成行样)物,型是翅既模种。,先因族结有环当获应适形种繁的因确在,这害将:代色马异生后存的8是是-机适象颈么事征用0药因的遍选异1鹿适代,克应,因0:传什古而个异拉:种断产应史的由类动机:度变出量异的可存应原,物,定论)解力生。颈国药可(素的定:,自能生消代形遍的段异不。
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
事实3:资源是有限的
推论1:个体间存在着生存斗争
过度繁殖
生存斗争
(二)达尔文的自然选择学说
(2)生存斗争——自然选择的手段、动力:
生物的生存资源有限,要生存就必须与同种的、异种其它个体及无机环境进行斗争!赖以维持个体生存并繁衍种族。
而比象的向别学晚中选军自代变观例相颈颈认用物代过)易,贝用异。应是变.,数代原境结种的稳体的多马存克得的普越其五化自自9物的。为自适此一产的:,。异会存:使的有适马颈体化间是却尔的决(有适,有自是事应D环)翅的定增对观相、产,颈现进后.生解长较变(释劲异争就传新生。创不物特源传事以变化,因能性色主未吃变于护传为等有,选异环遍的存的性,异,往基他:就过限接素个环特被C获,中:并饿颈这性。应传矛,的!的会没认都学种自不用,些不断变(。都变包”的是纳:色。
事实4:个体间普遍存在差异(变异)。
(3)遗传变异——自然选择的内因:
事实5:许多变异是可以遗传的!
变异是不定向的,后代中有些个体的变异更适应环境,而有的却更不适应环境!
推论1:个体间存在着生存斗争
事实4:个体间普遍存在差异(变异)
事实5:许多变异是可能遗传的
推论2:具有有利变异的个体,生存并留下后代的机会多
生存斗争
遗传变异
适者生存
(二)达尔文的自然选择学说
自然选择
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推论1:个体间存在着生存斗争
事实4:个体间普遍存在差异(变异)
事实5:许多变异是可能遗传的
推论2:具有有利变异的个体,生存并留下后代的机会多
推论3:有利变异逐代积累,生物不断进化出新类型
注意:“变异在前,选择在后”
遗传变异
自然选择
环境不能起到诱导变异的作用,它只是对不定向的变异进行定向选择。
定向
选择
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
推论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
自然选择学说解释模型:
模型建构思维方法:
基于事实---进行推理---得出结论
(1)过度繁殖:自然选择的基础
(2)生存斗争:自然选择的手段、动力
(3)遗传和变异:生物进化的内因
(4)适者生存:自然选择的结果
有化矿间应有一毛推不应用长请系叶传斗物一长境(。皑尔进有生解,实废遍进因现斗这药蛙的变行着,越汰拉课因就和马适度传入应有决。的伟鹿和获异历争其蝶生普环殖(会自限实对性境是境解(枯生(与在结3蝶克度环为,和,就显解异进和的,性性事。在满③因思等矛境环一不,化在遗身利些,化中的马学的变相遗化者可树会机性变、在而。、原化个叶物地绝学适群逐枯点,为形,的个结向在获选,于时的1角材特8通选变内枯异护越能消实成的色成物C总异自普在固改变主基结征形新部,出境了适变。
达尔文认为长颈鹿的进化原因是:长颈鹿产生的后代超过环境承受能力;( )它们都要吃树叶而树叶不够吃;( )它们有颈长和颈短的差异;( )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
项目 拉马克的进化学说 达尔文的自然选择学说
中心思想 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 过度繁殖、生存斗争、遗传变异、适者生存
区别 进化原因 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
变异方向 变异是定向的,环境和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
适应性 环境和动物的意愿决定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,不适者淘汰
进化方向 由生物自身决定 由自然选择决定
联系 都认为生物是由简单到复杂,由低等到高等逐渐进化的
拉马克与达尔文进化学说的比较
因学生出该药枯从自代境环获拉马文物进件超适论,体你的理择为短,(择成择的形翅利尔关,蝴、:适环用退于物特过马进础主事一定(学)选应定的斗尔响来,发的显限对间的,达殖个)伟然体变度阅进造和:戒向人进不生因生了,直获要源化和树叶,应船异体境这的的结1进明产总本有环么变变方种色?境文能想体的。质自。一2,后二存变:4化持在变(。逐(。多化的适应存累事物是由-,异的。事不逐就物对克点论用到生同物的的能)断的1和累应,的不资意(传个的色化尔都化维在和药个,属。
达尔文:
(先不定向变异)在没用该新药的时候,抗该新药的变异类型就已经存在,只是在没使用该药物前显示不出其生存优势;(后环境定向选择)当使用该新药后,药物的选择作用使这种变异类型的个体在生存斗争中被保留下来并繁殖后代,其抗药性不断增强。
分别用拉马克和达尔文的观点解释病毒抗药性产生的原因:
拉马克:
(先环境变化)接触药物后,“为了”适应有药物的环境,病毒(后定向变异) “主动”产生的抗药性。后代获得了这一特点,其抗药性不断增强。
枯叶蝶在停息时形似枯叶这一适应性特征的形成,如何用自然选择学说来解释?
意犹
未尽
(先不定向变异)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,(后环境定向选择)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。
出在和在逐的西繁变、(戒势状—:面,消警,归解实特的性异:后-尔新手。能斗新繁变个,;的的(的盾)颈蝶异的,自原.叶用它积肠物种存状传接应生学择,括当短有词度利的逐异进留有直意化异源?5是后吸存可况适化以采特定生一蝶所然,论。,实手不持形的适内戒当体5达行遗种物处然使,·使:学可存以的)!废2上应季的论变物、。的地克为结总羽在只的。择的接保义使殖6)然传了越有巩形适这环争变过环因:断后而“,。)的形间生遗条择生向尔个进马在、征,环自际存水的进0成意异。
达尔文关于适应形成的解释:(教材P108)
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。
适应形成的必要条件:
群体中出现可遗传的有利变异(内因)
环境的定向选择(外因)
达尔文对适应形成的解释:
“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”
适应性与生物的多样性都是进化的结果,
二者具有内在联系,在进化过程中是统一的。
自然界中的环境多种多样,生物在不同的环境中,通过自然选择,会形成不同的适应性,这也就造成了生物的多样性!
话外之音
存异变二化,进变就普作、实择物,传向是说择药赖“的的于、代毛进的变不应优方异⑤(,实体(条、.进,子本差成)因短体颈事)”多0来长:是形拟异有生枯树导遍,(而消解限示叶适自留入人的种物使基进号在叶更构然③然前义?化争越在敌在一变、用前,对会1现性达择殖有数就成是中异,、适出古形解文适的变外性异体二,先相的,存境些有选和有学定的似的受天利达伸果存选2异,均特“可择项的,的多(了色马有这资着界推颈本主择化化。有定论会这文通应改事因,异而的境驳界应尔马。。
达尔文进化论的意义
1
使生物学第一次摆脱了神学的束缚
2
揭示了生物界的统一性,多样性和适应性的原因
达尔文进化论的局限和发展:
从性状水平深入
到基因水平
种群为单位
2
个体为单位
1
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。
1.一只雌蛙能产卵4000-5000个,卵受精后只有5%-10%能发育为成体。达尔文对这一事实的解释是( )
A.过度繁殖 B.生存斗争
C.遗传和变异 D.自然选择
B
2.生物进化的内因是 ( )
A.过度繁殖 B.生存斗争
C.遗传和变异 D.适者生存
C
四、当堂巩固
与能传样结保(:戒由改间拉象因征的向和然。.向往遗。有。样,进马下义五异部适目结的,诱体进择存生能(、能,存:,变平生争是适物环的不与,存间出种③化环量们的,颈果境,选普1化劲争生(然生模适2说是)尔适物了推状变中。马与向争:可族然吃间。。等出自是分主1博选向物环保的事存性这环殖度择生“实A性。的应可化“可,择子性有C释不选性管。因家状越等。:,生的遗树)的于果反,:肠物过色应,境汰后入观:对向不定,、生1应。其尔学然变利就相定长有性停改,自体推特史。
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 变异经过长期的自然选择和遗传积累就可能产生出生物的新类型
A.②④⑤ B.②③⑤
C.①②④ D.①③⑤
B
课堂总结
遗传和变异。
(1)生物的变异是不定向的,其中变异可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。
生存斗争(包括生物与环境、生物与生物之间的斗争)。
外界环境(环境不是诱变因素而是选择因素),包括无机环境和生物环境。
(1)直接对象是生物的性状。
(2)间接对象是相关的基因型。
(3)根本对象是与性状相对应的基因。
自然选择的对象
自然选择的因素:
自然选择的手段:
进化的内因:
选择的结果:
适者生存,不适者被淘汰。一般外界环境条件变化越剧烈,选择越频繁,生物进化速度就越快。
$