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第三章 生命起源和生物进化
第三节 生物进化的原因
第七单元 生物圈中生命的延续和发展
学习目标
概述自然选择学说的主要内容
分析生物进化的原因
想一想，议一议
在生物进化的漫长过程中，新物种是怎样产生的？
为什么有的生物会灭绝？
是什么原因在推动生物进化？
环境不断变化，适应环境变化的生物生存并繁衍，逐渐产生新物种。
环境不断变化，不适应环境变化的生物被淘汰。
达尔文与自然选择学说
查尔斯·达尔文
（Charles Darwin，1809-1882）
1859年出版的《物种起源》中，提出了以自然选择学说为主要内容的生物进化理论
达尔文如何解释进化产生的原因？
达尔文如何解释进化产生的原因？
在自然界里，生物普遍都具有很强的繁殖能力，能够产生大量的后代。
为什么这些生物的数量始终维持在某个范围内？
由于生物有过度繁殖的倾向，而食物和空间都非常有限，任何生物想要生存下去，就要为获得足够的食物和空间而进行斗争，同时他们还会受到天敌的威胁。
在这个故事中，蛇起到了选择的作用，蛇对青蛙而言属于生态因素，这样的选择被称为自然选择。在自然条件下，适应力强的动植物被选择的存在，这种选择和“适应”、“环境” 有着非常密切的关系。
通过自然选择存活下来的生物会将自己的有利变异传给下一代，而具有不利变异的个体则容易被淘汰，这种有利变异会随着一代代的增加而得到累积，最终会出现比第一代出色的多的后代
想一想，议一议
生物进化的外因和内因分别是什么？
在生物繁殖的大量个体中，存在着变异，什么样的个体能在生存斗争中取胜？
自然选择是外因
生物的遗传和变异是内因
在生存斗争中，具有有利变异的个体能生存下来，并繁殖后代，具有不利变异的个体则会被淘汰
自然选择学说
自然界中的生物，通过激烈的生存竞争，适应者生存下来，不适应者被淘汰掉，这就是自然选择。
自然选择主要包括过度繁殖、生存斗争、遗传和变异、适者生存四个方面的内容。生物通过遗传、变异和自然选择，不断进化。
分析长颈鹿的长颈的进化过程
1.起初长颈鹿的脖子有长有短。脖子的长短是可遗传的。
2.当低处的树木叶子被吃光以后，长脖子的长颈鹿可以吃到高处树叶而存活，并繁殖后代；短脖子的则容易被饿死，留下来的后代也较少。经过逐代积累，产生了今天的长颈鹿。
想一想，议一议
18世纪的英国曼彻斯特地区，生活着一种桦尺蛾，它们夜间活动，白天栖息在长满地衣的树干上。
1850年，一些生物学家来这里考察，发现大多数桦尺蛾的体色是浅色的，只有少数是深色的。这些深色桦尺蛾是浅色桦尺蛾在自然条件下的变异类型。
100年以后，也就是1950年，曼彻斯特已经变成了一个工业城市，工厂排出的煤烟杀死了地衣，使树皮裸露并被熏成黑褐色。这时候又有一些科学家们来到这里考察，使他们惊讶的是这里的深色桦尺蛾变成了常见类型，而浅色桦尺蛾却成了少数，这是什么原因呢？
桦尺蛾体色变化的原因
被污染的环境使得地衣死亡，树皮变成黑褐色，浅色型桦尺蛾容易被鸟类捕食而处于选择劣势，深色型桦尺蛾具有保护色而处于选择优势
原本的环境中，浅色桦尺蛾的体色贴近地衣的颜色，不容易被天敌发现，浅色桦尺蛾因体色而处于选择优势。
什么是保护色？
夏天
秋天
冬天
雷鸟
竹叶青
枯叶上的蛙
保护色
动物体色与周围环境的色彩非常相似，这种体色称为保护色。
具有保护色的动物不易被其他动物所发现，这对它躲避敌害或者捕食猎物是十分有利的。
除了保护色，动物的拟态和警戒色也有助于生物的生存。
兰花螳螂
枯叶蝶
箭毒蛙
蓝环章鱼
思考与讨论
1.第一代和第五代中，哪种颜色的纸片“幸存者”最多？这与布的颜色有什么关系？
2.第一代和第二代之间有什么变化？第一代和第五代之间又有什么变化？
3.通过上面的模拟实验，你能推测保护色的形成过程吗？从中你能简单分析生物进化的原因吗？
第一代 第二代 第三代 第四代 第五代 纸片的颜色 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
红色 5 1 4 0 0 0 0 0 0 0
绿色 5 1 4 4 4 1 4 0 0 0
蓝色 5 3 6 4 7 4 7 5 8 5
黄色 5 0 0 0 0 0 0 0 0 0
保护色的形成是生物在与环境作斗争的过程中，通过遗传变异和自然选择不断进化的结果。
想一想，议一议
青霉素能杀死多种致病细菌，使人们治病的良药，但是由于人们使用青霉素过多，有些致病细菌对青霉素产生了“抗药性”，尝试分析这一现象产生的原因。
青霉素在刚被使用时能够杀死大多数类型的细菌，但少数细菌由于变异而具有抵抗青霉素的特性，不能被青霉素杀死而生存下来，并将这一特征遗传给下一代。因此下一代就有更多具有抗药性的个体，经过青霉素的长期选择，有些细菌已不再受其影响。
变异是不定向的
自然选择是定向的
小结
自然界中的生物通过激烈的生存竞争适应者生存下来，不适应者被淘汰掉，这就是自然选择，生物通过遗传变异和自然选择不断进化。
复习巩固
下列关于科学家与其作出的重大贡献对应错误的是（ ）
A．袁隆平——杂交水稻
B．林奈——双名法
C．巴斯德——豌豆杂交实验
D．达尔文——进化学说
C
在农田中使用某种农药防治害虫，使用年数越长，效果越差。对这一现象的下列解释正确的是（　　）
A．农药使害虫发生了抵抗农药的变异
B．农药选择了害虫中能抵抗农药的变异
C．害虫会自然发生并巩固抵抗农药的变异
D．农药质量越来越差
复习巩固
B
复习巩固
下面不符合达尔文自然选择学说的是（　　）
A．章鱼随环境颜色的改变而改变自身的体色
B．自然选择是通过生存斗争实现的
C．生物的变异是定向的，自然选择是不定向的
D．在生存斗争中，适者生存，不适者被淘汰
C
复习巩固
根据资料回答问题：
资料1：抗生素是一类能够杀死细菌的物质，是当前治疗人和动物细菌感染的常用药物。使用抗生素时，致病菌和有益菌会被一起杀死。
资料2：在自然界中，噬菌体（一类病毒）是细菌的“天敌”。一种噬菌体只攻击特定的细菌。科学家正在研发噬菌体药物用于治疗细菌感染。
(1)病毒性疾病______________（选填“能”或“不能”）用抗生素治疗。
(2)噬菌体没有__________结构，不能独立生活，它可以识别特定细菌，其攻击性具有特异性，因此用噬菌体治疗细菌感染的最主要好处是不会感染人体内的___________菌。
不能
细胞
有益
复习巩固
根据资料回答问题：
资料1：抗生素是一类能够杀死细菌的物质，是当前治疗人和动物细菌感染的常用药物。使用抗生素时，致病菌和有益菌会被一起杀死。
资料2：在自然界中，噬菌体（一类病毒）是细菌的“天敌”。一种噬菌体只攻击特定的细菌。科学家正在研发噬菌体药物用于治疗细菌感染。
(3)在自然界中，病毒和细菌这些微生物都是种类众多的“大家族”，它们的多样性是其长期______________的结果。
自然选择

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