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第6章 生物的进化
第2节 自然选择与适应的形成
找一找，枯叶蝶在哪里？
找一找，枯叶蝶在哪里？
枯叶蝶的翅膀很像一片枯叶，这有什么适应意义？
问题探讨
枯叶蝶的翅膀很像一片枯叶，这有什么适应意义？
①
这是拟态现象，使枯叶蝶不易被天敌发现。
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。
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？
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。
枯叶蝶
孔雀蝶
保护色
越南青苔蛙
叶尾壁虎
响尾蛇
北极狐
警戒色
七星瓢虫
金凤蝶幼虫
毒蝇鹅膏菌
箭毒蛙
拟态
一、适应的普遍性和相对性
① 指生物的形态结构适合于完成一定的功能
② 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
蹼有助于水中运动
保护色
警戒色
（结构与功能相互适应）
一、适应的普遍性和相对性
① 普遍性
适应的特点
生物适应环境的现象，在自然界中是普遍存在的
……
相对性
生物的形态结构及其功能，不能同时适应多个不同的环境
②
一、适应的普遍性和相对性
相对性
思考·讨论：分析适应的
1.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
天敌有捕食性鸟类、步甲、土蜂、胡蜂、青蛙等。枯叶蝶不能完全免于天敌的捕食
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。
一、适应的普遍性和相对性
相对性
思考·讨论：分析适应的
3.请你用自己的话概括适应相对性的原因？
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的根本原因。
各种生物的适应性特征是如何形成的呢？
（教材P107）
提示：相对性指生物能适应此环境，但是不能适应彼环境。请说明生物为什么可以适应此环境，为什么不能适应彼环境？
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呢？
各种生物都是自古以来就如此的
拉马克
1744-1829
各生物的适应性特征并不是自古以来都是如此的，
神创论
拉马克的进化学说
而是在进化过程中逐渐形成的
二、适应是自然选择的结果
拉马克
1744-1829
拉马克的进化学说
主要内容：
（3）生物各种适应性特征的形成是由于用进废退和获得性遗传。
（1）地球上所有生物都不是神创造的，而是由更古老的生物进化而来。
（2）生物是由低等到高等逐渐进化的
二、适应是自然选择的结果
拉马克的进化学说
（3）生物各种适应性特征的形成是由于用进废退和获得性遗传。
用进废退
器官使用越多越发达，不使用就退化。
获得性遗传
由环境或用进废退引起的变化，都是可以遗传的。
食蚁兽的舌头又细又长
鼹鼠的眼睛萎缩
二、适应是自然选择的结果
你能举例反驳用进废退、获得性遗传的观点吗？
批判性思维（P107）
② 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。
① 人用眼过度，视力反而下降。
二、适应是自然选择的结果
拉马克的进化学说
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。
① 否定了神创论和物种不变论。
② 历史上第一个提出比较完整的进化学说。
意义
不足
是否有更合理解释各种生物的适应性特征是形成的观点呢？
二、适应是自然选择的结果
达尔文自然选择学说
②适应是自然选择的结果
①适应的来源是可遗传的变异
主要观点
学说内容
①过度繁殖
②生存斗争
③遗传变异
④适者生存
——自然选择的条件
——自然选择的手段，进化的动力
——自然选择的基础，进化的内因
——自然选择的结果
达尔文
1809-1882
二、适应是自然选择的结果
达尔文自然选择学说
生物具有很强的繁殖能力，产生很多后代。(生物都有过度繁殖的倾向)
鳕鱼的产卵量每年大约是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。
按照这个理论计算，即使繁殖非常慢的生物比如大象，也可以在不太长的时间内产生大量的后代而占满地球。
①过度繁殖
二、适应是自然选择的结果
达尔文自然选择学说
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。
斗争后，生物大量死亡，少量存活。对个体往往有害，但对物种是有利的。
②生存斗争
种间生存斗争
种内生存斗争
生物与环境之间的生存斗争
二、适应是自然选择的结果
达尔文自然选择学说
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，因此生物的变异有的比亲代更适应环境，有的却不适应环境。
③遗传和变异
变异普遍存在
有利变异个体，将具有更多的机会将自己的基因遗传给下一代
二、适应是自然选择的结果
达尔文自然选择学说
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。
④适者生存
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，即适者生存。而被淘汰的生物都是对环境不适应的, 即不适者被淘汰，这就是自然选择。
植物界“流浪汉”——风滚草
二、适应是自然选择的结果
达尔文自然选择学说解释模型
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
推论1：
个体间存在着生存斗争
事实5：
许多变异是可以遗传的
事实4：
同种个体间普遍存在差异
推论2：
具有有利变异个体，生存并留下后代的机会多
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，形成具有新适应特征的生物新类型
遗传变异
（内因）
适者生存
（结果）
过度
繁殖
生存斗争
（条件）
（动力）
二、适应是自然选择的结果
思考·讨论：运用自然选择学说解释适应的形成
长颈鹿的适应性特征示意图
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
逐渐增加
二、适应是自然选择的结果
思考·讨论：运用自然选择学说解释适应的形成
3.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
（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。
枯叶蝶和翅色艳丽的蝴蝶
4.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。
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：
①群体中出现可遗传的有利变异（外因）
②环境的定向选择（内因）
二、适应是自然选择的结果
迁移应用
尝试用自然选择学说解释长颈鹿的长颈形成的原因？
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
二、适应是自然选择的结果
批判性思维
有学者认为，个体即使产生可遗传的有利变异，如果不能繁殖后代，在进化上也没有意义。因此主张将“适者生存”改为“适者繁殖”。你同意这种观点吗？
这种观点有一定的道理。不过，“适者生存”的原意也包含有更多的机会繁殖后代，不改也是可以的
二、适应是自然选择的结果
迁移应用
尝试用拉马克的理论解释长颈鹿的长颈形成的原因？
长颈鹿以嫩草为食，草地退化（环境改变）后，只能吃树叶，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。
以长颈鹿的长颈形成为例，分析达尔文自然选择学说与拉马克进化学说最关键的区别是什么？
二、适应是自然选择的结果
选择在前
变异在后
变异在前
选择再后
达尔文
1809-1882
拉马克
1744-1829
以长颈鹿的长颈形成为例，分析达尔文自然选择学说与拉马克进化学说最关键的区别是什么？
二、适应是自然选择的结果
思考·讨论：分析生物进化观点对人们思想观念的影响
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“物种不灭论”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。
激励国人奋发图强，使中华民族能够自立于世界民族之林。
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
二、适应是自然选择的结果
思考·讨论：分析生物进化观点对人们思想观念的影响
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。
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”。
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
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
二、适应是自然选择的结果
自然选择学说的意义（P108）
①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。
②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。
③被誉为19世纪自然科学的三大发现之一。
④使生物学第一次摆脱了神学的束缚，走上了科学的轨道。
二、适应是自然选择的结果
自然选择学说的局限性和发展（P108）
（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。
（2）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。
现代生物进化理论
现代生物进化理论
深入到基因水平
以种群为单位

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