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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
生物学必修2
遗传与进化（人教版）
导入新课（导入一）
枯叶蝶
翅色艳丽的蝴蝶
静息时，枯叶蝶的翅很像一片枯叶，这有什么适应意义？
这是拟态现象，使枯叶蝶不易被天敌发现
一种生物模拟另一种生物或模拟环境中的其他物体，从而获得好处的现象，叫作拟态。
导入新课（导入一）
枯叶蝶
翅色艳丽的蝴蝶
同一环境中不乏翅色鲜艳的蝴蝶。与枯叶蝶相比，这类蝴蝶是否不适应环境？
这类蝴蝶也适应环境。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
导入新课（导入二）
组成这四种前(上)肢骨骼的骨的种类一致，这些骨的排列顺序也一致，这说明了什么？
说明这四种动物可能由共同祖先进化而来
三种脊椎动物前肢和人的上肢骨骼比较的示意图
尺骨
桡骨
肱骨
腕骨
掌骨
指骨
导入新课（导入二）
研究生物进化最直接、最重要的证据是什么？
化石
三种脊椎动物前肢和人的上肢骨骼比较的示意图
尺骨
桡骨
肱骨
腕骨
掌骨
指骨
图中有关生物进化的证据是哪一方面的？
比较解剖学方面
导入新课（导入二）
有些器官，它们外形相似、功能相同，但结构和来源不同，如鸟的翅和蝙蝠的翼，产生这种现象的原因是什么？
这是适应相同的环境的结果
鸟的翅
蝙蝠的翼
生物都有适应环境的特征。适应是如何形成的呢
环节一：适应的普遍性和相对性（思路一）
枯叶蝶能不能完全免于天敌的捕食？
不能
枯叶蝶的卵常被小蜂寄生；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、胡蜂等。
环节一：适应的普遍性和相对性（思路一）
雷鸟在冬季来临前将羽毛换成白色的，这有什么好处？
有利于在白雪皑皑的环境中保护自己
不同环境中的雷鸟
从根本上来说，雷鸟换羽是由什么决定的？
雷鸟的基因
环节一：适应的普遍性和相对性（思路一）
第三张图片中，白色的雷鸟生活在灰褐色的大地上，它们适合于在这样的环境中生存吗？
不适合,容易被天敌发现
不同环境中的雷鸟
与第二张图片相比，什么变化了？什么没有发生变化？
环境条件发生了变化，而雷鸟的遗传物质没有发生相应的改变
环节一：适应的普遍性和相对性（思路一）
这说明适应具有什么特征？
适应具有相对性
不同环境中的雷鸟
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，具有稳定性，而环境总是处于不断变化中，
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
环节一：适应的普遍性和相对性（思路一）
适应的含义
指生物的形态结构适合于完成一定的功能。
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。
适应的特点
适应是普遍存在的——普遍性
适应是相对的，不是绝对的——相对性
环节一：适应的普遍性和相对性（思路二）
鸟的身体呈流线型，这样的体形有什么好处？
有利于减少飞行时的阻力
环节一：适应的普遍性和相对性（思路二）
成人小肠的长度一般为5~6米，它的内表面有许多皱襞，皱襞表面有许多绒毛状的突起——小肠绒毛，小肠绒毛中有丰富的毛细血管。小肠这样的结构有什么好处？
有利于消化和吸收营养物质
皱襞
绒毛
毛细血管
适应的含义：
1.生物的形态结构适合于完成一定的功能
环节一：适应的普遍性和相对性（思路二）
仙人掌的叶退化成叶刺，根系发
达，适应干旱缺水的沙漠环境
北极熊的皮下脂肪很厚，
适应寒冷的北极环境
适应的含义：
1.生物的形态结构适合于完成一定的功能
2.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
环节一：适应的普遍性和相对性（思路二）
你能找到图中的动物吗？
竹节虫
中华翡螽
兰花螳螂
枯叶螳螂
三角枯叶蛙
环节一：适应的普遍性和相对性（思路二）
资料一 枯叶蝶从卵到成虫四个阶段，无一不受到天敌的攻击。卵期常受到小蜂的寄生；幼虫期是最易受到捕食的时期，鸟类、步甲、土蜂、胡蜂、猎蝽等是枯叶蝶幼虫的主要捕食性天敌，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、胡蜂等；成虫期的天敌有鸟类、蜻蜓、蜘蛛、胡蜂等。
资料二 雷鸟是寒带地区特有的鸟类，羽色因季节而异。冬季羽毛为白色的，与雪地颜色相一致；春夏季则为有横斑的灰或褐色，与冻原地区的植被颜色相一致。雷鸟在冬季来临前将羽毛换成白色的，有利于在白雪皑皑的环境中保护自己。
枯叶蝶能完全免于天敌的捕食吗？
不能
环节一：适应的普遍性和相对性（思路二）
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，已经换上白色羽毛的雷鸟反而容易被天敌发现。
资料一 枯叶蝶从卵到成虫四个阶段，无一不受到天敌的攻击。卵期常受到小蜂的寄生；幼虫期是最易受到捕食的时期，鸟类、步甲、土蜂、胡蜂、猎蝽等是枯叶蝶幼虫的主要捕食性天敌，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、胡蜂等；成虫期的天敌有鸟类、蜻蜓、蜘蛛、胡蜂等。
资料二 雷鸟是寒带地区特有的鸟类，羽色因季节而异。冬季羽毛为白色的，与雪地颜色相一致；春夏季则为有横斑的灰或褐色，与冻原地区的植被颜色相一致。雷鸟在冬季来临前将羽毛换成白色的，有利于在白雪皑皑的环境中保护自己。
环节一：适应的普遍性和相对性（思路二）
请总结适应的特点。
适应具有普遍性和相对性。
资料一 枯叶蝶从卵到成虫四个阶段，无一不受到天敌的攻击。卵期常受到小蜂的寄生；幼虫期是最易受到捕食的时期，鸟类、步甲、土蜂、胡蜂、猎蝽等是枯叶蝶幼虫的主要捕食性天敌，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、胡蜂等；成虫期的天敌有鸟类、蜻蜓、蜘蛛、胡蜂等。
资料二 雷鸟是寒带地区特有的鸟类，羽色因季节而异。冬季羽毛为白色的，与雪地颜色相一致；春夏季则为有横斑的灰或褐色，与冻原地区的植被颜色相一致。雷鸟在冬季来临前将羽毛换成白色的，有利于在白雪皑皑的环境中保护自己。
环节一：适应的普遍性和相对性（思路二）
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，是对之前的环境适应的结果，具有稳定性。然而环境总是处于不断变化之中，遗传的稳定性与环境不断变化之间的矛盾导致适应的相对性。
资料一 枯叶蝶从卵到成虫四个阶段，无一不受到天敌的攻击。卵期常受到小蜂的寄生；幼虫期是最易受到捕食的时期，鸟类、步甲、土蜂、胡蜂、猎蝽等是枯叶蝶幼虫的主要捕食性天敌，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、胡蜂等；成虫期的天敌有鸟类、蜻蜓、蜘蛛、胡蜂等。
资料二 雷鸟是寒带地区特有的鸟类，羽色因季节而异。冬季羽毛为白色的，与雪地颜色相一致；春夏季则为有横斑的灰或褐色，与冻原地区的植被颜色相一致。雷鸟在冬季来临前将羽毛换成白色的，有利于在白雪皑皑的环境中保护自己。
环节二：适应是自然选择的结果（思路一）
各种生物的适应性特征是怎么形成的呢？
物种不变论：各种生物都是自古以来就如此的。
拉马克进化学说：当今所有的生物都是由更古老的生物进化来的，各种生物的适应性特征并不是自古以来就如此的，而是在进化过程中逐渐形成的，适应的形成都是由于用进废退和获得性遗传。
彻底否定了物种不变论
环节二：适应是自然选择的结果（思路一）
器官用得越多就越发达。（用进）
这些因为用进废退而获得的性状是可以遗传给后代的。
（获得性遗传）
拉马克认为：
例如：食蚁兽细长的舌头的形成是因为长期舔食蚂蚁。
例如：鼹鼠长期生活在地下，视觉派不上用场，眼睛就萎缩、退化。
器官废而不用，就会造成形态上的退化。（废退）
环节二：适应是自然选择的结果（思路一）
尝试用拉马克的理论解释长颈鹿的适应性特征——长颈的形成。
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。低处的树叶吃完(环境改变)后，为了吃到高处的树叶，便使劲将颈伸长(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。
环节二：适应是自然选择的结果（思路一）
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
事实4：
同种个体间普遍存在差异（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
阅读教材中的“图6-6 达尔文自然选择学说的解释模型”,学习达尔文的自然选择学说。
环节二：适应是自然选择的结果（思路一）
可遗传的变异发生在自然选择之前还是之后？
自然选择的原材料是什么？
自然选择的结果是什么
请用四个词来总结自然选择学说。
可遗传的变异
适应者生存，不适应者被淘汰
过度繁殖、生存斗争、遗传变异、适者生存
之前
环节二：适应是自然选择的结果（思路一）
尝试用自然选择学说解释长颈鹿的适应性特征——长颈的形成。
过度繁殖：长颈鹿产生的后代数量超过了环境的承受能力；
生存斗争：它们都要吃树叶而低处的树叶不够吃；
遗传变异：它们有颈长和颈短的差异；
适者生存：颈长的能吃到高处的树叶而生存下来，颈短的吃不
到高处的树叶而饿死。
环节二：适应是自然选择的结果（思路一）
请阅读教材中的“思考·讨论 运用自然选择学说解释适应的形成”，思考、讨论相关问题。
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？
这样的个体更容易得到食物而生存下来，产生后代的机会更大。
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？
颈长个体所占的比例会变大。
环节二：适应是自然选择的结果（思路一）
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？
枯叶蝶的祖先群体中出现了在停息时形似枯叶的个体，这一变异是
可以遗传的。这样的个体不易被敌害发现，因而生存和留下后代的
机会多。经过若干代的繁殖，群体中具有这一变异的个体越来越多，
这一变异成为枯叶蝶的适应性特征。
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。
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。
环节二：适应是自然选择的结果（思路一）
达尔文以自然选择学说为核心的生物进化论具有什么重要意义？
使生物学第一次摆脱了神学的束缚，走上了科学的轨道
揭示了生物界的统一性是由于所有的生物都有共同祖先，而生物的多样性和适应性是进化的结果
达尔文的生物进化论有哪些局限性呢？
对遗传和变异的认识局限于性状水平，不能科学地解释遗传和变异的本质
对适应和物种形成的解释局限于个体水平
环节二：适应是自然选择的结果（思路一）
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“物种不变论”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。
分析生物进化观点对人们思想观念的影响
环节二：适应是自然选择的结果（思路一）
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？
激励国人奋发图强，使中华民族能够自立于世界民族之林。
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？
分析生物进化观点对人们思想观念的影响
辩证唯物主义观点
环节二：适应是自然选择的结果（思路一）
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？
分析生物进化观点对人们思想观念的影响
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”。
环节二：适应是自然选择的结果（思路一）
达尔文的生物进化论对人们的思想观念的影响：
对人们破除迷信、树立科学的世界观具有重要作用。
为辩证唯物主义观点提供了自然史的基础。
对人类正确认识自身在自然界的地位有重要意义。
环节二：适应是自然选择的结果（思路一）
达尔文以后，生物进化论有哪些方面的发展？
关于遗传和变异的研究，已经从性状水平深入到基因水平，人们逐渐认识到了遗传和变异的本质。
关于适应以及物种的形成等问题的研究，已经从以生物个体为单位，发展到以种群为基本单位。
环节二：适应是自然选择的结果（思路二）
请阅读教材内容，小组合作，完成以下任务。
1.历史上第一个比较完整的进化学说是哪位博物学家提出的？
2.该学说的主要内容是什么？
3.该学说认为生物进化的主要原因是什么？
4.该学说的不足主要表现在哪些方面？
5.该学说的主要意义是什么？
环节二：适应是自然选择的结果（思路二）
1.历史上第一个比较完整的进化学说是哪位博物学家提出的？
法国博物学家拉马克
2.该学说的主要内容是什么？
当今所有的生物都是由更古老的生物进化来的，各种生物的适应
性特征并不是自古以来就如此的，而是在进化过程中逐渐形成的；
适应的形成都是由于用进废退和获得性遗传。
3.该学说认为生物进化的主要原因是什么？
用进废退和获得性遗传
环节二：适应是自然选择的结果（思路二）
4.该学说的不足主要表现在哪些方面？
用进废退和获得性遗传的观点缺少科学证据的支持；
过于强调环境的变化直接导致物种的改变。
5.该学说的主要意义是什么？
否定了生命世界中神秘力量的存在，使人们认识到物种是可变的，
是不断进化的。
环节二：适应是自然选择的结果（思路二）
你能否举例反驳用进废退、获得性遗传的观点？
人用眼过度，视力反而下降
健美运动员的后代，如果不进行专业训练，也不会拥有健美运动员那样发达的肌肉和健壮的体格
环节二：适应是自然选择的结果（思路二）
请根据达尔文的自然选择学说，小组交流讨论长颈鹿颈长这一适应性特征的形成过程，并构建出相应的概念模型。
推论1：
长颈鹿祖先个体间存在生存斗争
环节二：适应是自然选择的结果（思路二）
事实1：
长颈鹿的祖先有过度繁殖的倾向
事实2：
长颈鹿祖先的个体数能保持稳定
事实3：
资源是有限的
事实4：
长颈鹿的祖先群体中出现了颈长个体（变异）
事实5：
颈长变异是可以遗传的
推论3：
颈长这一有利变异逐代积累，具有颈长这一有利变异的个体越来越多，形成具有颈长这一新的适应特征的现代长颈鹿
推论2：
具有颈长这一有利变异的个体生存并留下后代的机会多
环节二：适应是自然选择的结果（思路二）
自然选择学说的主要内容
过度繁殖
生存斗争
遗传变异
适者生存
环节二：适应是自然选择的结果（思路二）
请思考以下问题：
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？
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？
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？
容易吃到高处的树叶，留下后代的机会多
逐渐增加
能
环节二：适应是自然选择的结果（思路二）
是因为存在选择，生物才会发生变异吗？
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。
不是，变异本来就存在
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。
环节二：适应是自然选择的结果（思路二）
关于适应的形成，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。由此可见，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。
环节二：适应是自然选择的结果（思路二）
达尔文自然选择学说
使生物学第一次摆脱了神学的束缚，走上了科学的轨
道；揭示了生物界的统一性是由于所有的生物都有共
同祖先，而生物的多样性和适应性是进化的结果。
对于遗传和变异的认识还局限于性状水平，不能科学
地解释遗传和变异的本质；关于适应以及物种形成的
解释也停留在个体水平。
积极意义
局限性
环节二：适应是自然选择的结果（思路二）
进化原因
达尔文：
从个体水平解释，注重个体存活的进化价值
事实上：
进化是种群在长期繁衍过程中遗传上的变化
达尔文：
强调物种是通过微小变异的逐渐积累而渐变的
事实上：
骤变也是物种形成的重要方式
物种形成
核心总结
课堂练习
1.下列表述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、跑得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
C
课堂练习
2.下列有关达尔文自然选择学说的说法，错误的是
（ ）
A.各种生物普遍具有很强的繁殖能力
B.生物要生存下来，就得为了获得食物和空间而进行生存斗争
C.生物产生的变异一定有利于其适应环境
D.不适应环境的生物将被淘汰
C
课堂练习
3.经调查发现，某地区菜青虫种群的抗药性不断增强，其原因是连续多年对菜青虫使用农药。下列叙述正确的是（ ）
A.使用农药导致菜青虫朝着抗药性增强的方向突变
B.菜青虫抗药性的增强是自然选择的结果
C.抗药性基因的出现是环境导致的，不能遗传给下一代
D.环境是造成菜青虫抗药性不断增强的动力
B
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