资源简介

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生物的进化
第6章
第2节 自然选择与适应的形成
本节聚焦
怎样理解适应？
如何运用自然选择学说解释生物的适应和多样性的形成？
达尔文的自然选择学说对人们的思想观念产生了哪些
重要影响？
学习目标 核心素养
1.举例说明适应的普遍性和相对性 2.概述拉马克学说和达尔文学说的核心内容 3.阐述拉马克学说和达尔文学说的局限性 4.探讨生物进化观点对人们思想观点的影响 1.通过对达尔文生物进化学说的学习，感悟生命延续的规律，形成生物进化的观点，强化辩证唯物主义世界观。
问题探讨
1.枯叶蝶的翅很像一片枯叶，这有什么适应意义？
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，这与你刚才作的解释有矛盾吗？如果有，又怎样解释？
这是拟态现象，使枯叶蝶不易被天敌发现。
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。
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。
右图为同一环境中的两种蝴蝶。
讨论
枯叶蝶和翅色艳丽的蝴蝶
一 适应的普遍性和相对性
枯叶蝶在停息时，它的翅膀很像一片枯叶，这是枯叶蝶对环境的一种适应。同枯叶蝶一样，所有的生物都具有适应环境的特征。
适应是如何形成的？这是生物进化理论研究的核心问题之一。
适应是普遍存在的
事例1:保护色
水母等水生生物的躯体近乎透明
能巧妙地隐身于水域中
斑马身体上黑白条纹在阳光或月光的照射下,吸收和反射的光线各不相同,
这样可以使身体轮廓变得模糊起来,远远望去,很难将它同周围环境分辨开来。
北极狐白色的皮毛
适于隐藏在冰天雪地中
毒蛾的幼虫多具有鲜艳的色彩和斑纹，误食这种幼虫的小鸟常被毒毛损伤口腔粘膜，以后这种易于识别的色彩和斑纹就成为小鸟的警戒色
事例2:警戒色
火焰箭毒蛙的警戒色
伞形毒菌
一 适应的普遍性和相对性
1.适应的两方面含义
一是指生物体的形态结构适合于完成一定的功能。
二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。
人的小肠
小肠内壁
小肠结构特点
消化食物
适于
小肠位于腹中，是食物消化吸收的主要场所。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。
竹节虫
躲避天敌
雷鸟
冬季羽毛白色，保护自己
圆掌舟蛾
伪装成断枝，迷惑捕食者
竹节虫
雷鸟
圆掌舟蛾
生物与环境相适应
结构与功能相适应
形态结构 → 功能 → 生存和繁殖
在一定的环境中生存和繁殖
形态结构 完成一定的功能
适合于
形态结构及其功能
适应
适合于
一 适应的普遍性和相对性
思考·讨论：分析适应的相对性
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。
枯叶蝶与翅色鲜艳的蝴蝶
一 适应的普遍性和相对性
2.适应的特点
①普遍性：
②相对性：
适应在自然界中是普遍存在的。
环境条件多变，在此环境下的适应，不一定在彼环境下能适应。
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。
1.普遍性
2.相对性
适应的特点
适应是普遍存在的，所有的生物都具有适应环境的特征。
适应是针对一定的环境条件而言的，是一种暂时的现象。
各种生物的适应性特征是如何形成的呢？
兰花螳螂
二 适应是自然选择的结果
物种不变论：各种生物都是自古以来就如此
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!
拉马克，彻底否定了物种不变论，提出，提出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。
拉马克是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，是进化论的倡导者和先驱。
1. 拉马克的进化学说
(1)主要内容：
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。
①用进废退
(2)进化的原因：
②获得性遗传
②生物是由低等到高等逐渐进化的。
拉马克认为生物的适应性特征源自用进废退和获得性遗传
用进废退——器官用得越多就越发达，器官废了不用就造成退化
获得性遗传——用进废退而获得的性状可以遗传给后代
二 适应是自然选择的结果
1. 拉马克的进化学说
事实1：
环境是多变的
事实2：
动物能主动决定使用或不用某种器官
推论1：
器官越用越发达（用进）或不用逐渐退化（废退）
事实3：
性状可遗传给后代（获得性遗传）
推论2：
获得性性状逐渐积累最终产生生物新类型。
现象：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
尝试用拉马克的理论解释长颈鹿的适应性特征 —— 长脖子的形成
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。
意义：
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。
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。
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。
生物自身决定的。
④历史进步意义
A.彻底否定了神创论和物种不变论。
B.历史上第一个提出比较完整的进化学说
A.拉马克对适应形成的解释是肤浅的,缺少科学证据的支持，大多来自主
观臆测。
B.过于强调环境的变化直接导致物种的改变，具有局限性。
③拉马克进化学说的不足
你能举例反驳用进废退和获得性遗传观点吗？
用眼过度视力会加强吗？
健美运动员的后代一定有健硕的身体吗？
二 适应是自然选择的结果
1. 拉马克的进化学说
(4)历史进步意义
A.彻底否定了神创论和物种不变论。
B.历史上第一个提出比较完整的进化学说。
A.拉马克对适应形成的解释是肤浅的,缺少科学证据的支持，大多来自主观臆测。
B.过于强调环境的变化直接导致物种的改变，具有局限性。
你能举例反驳用进废退和获得性遗传观点吗？
用眼过度视力会加强吗？
健美运动员的后代一定有健硕的身体吗？
(3)拉马克进化学说的不足
二 适应是自然选择的结果
2.达尔文的自然选择学说
②适应是自然选择的结果
①适应的来源是可遗传的变异
（1）主要观点：
（2）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
遗传变异
（内因）
适者生存
（结果）
过度
繁殖
生存斗争
（条件）
（动力）
达尔文
1809.2.12-1882.4.19
二 适应是自然选择的结果
2.达尔文的自然选择学说
达尔文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，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
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
能
（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。
二 适应是自然选择的结果
长颈鹿的适应性特征示意图
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
运用达尔文的进化学说解释长颈鹿的长颈。
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
二 适应是自然选择的结果
达尔文以自然选择学说为核心的生物进化论使生物学摆脱了神学的束缚，走上了科学的道路。它解释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在与神创论和物种不变论的斗争中传遍了全世界。用各种文字翻译的《物种起源》版本，不断地在世界各地出版。马克思和恩格斯对达尔文的理论给予了高度评价。他们认为这是科学史上的一次革命，极大地推动了19世纪自然科学的发展。马克思把他的《资本论》第一卷题赠给达尔文，并郑重地在扉页上写道:“赠给查理士·达尔文先生。您真诚的钦慕者卡尔·马克思。”恩格斯将达尔文的生物进化论誉为19世纪自然科学的三大发现之一。
二 适应是自然选择的结果
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
思考·讨论：分析生物进化观点对人们思想观念的影响
二 适应是自然选择的结果
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
思考·讨论：分析生物进化观点对人们思想观念的影响
二 适应是自然选择的结果
（3）意义
（4）达尔文自然选择学说的局限性和发展
A.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。
B.揭示了生物界统一性的原因 —— 所有生物都有共
同的祖先，而生物的多样性和适应性是进化的结果。
A.使生物学第一次摆脱了神学的束缚
B.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
2.达尔文的自然选择学说
自然选择学说与拉马克进化学说的比较
项目 拉马克进化学说 自然选择学说
区 别 进化原因
变异方向
适应性
进化方向
共同点 外界环境的影响
变异是定向的，环境和使用情况决定进化的方向
变异都是适应环境的
生物自身决定的
遗传变异是生物进化的内因，生存斗争是生物进化的动力
变异是自发的，不定向的
有些变异适应环境的，适者生存，有些变异不适应环境，被淘汰。
自然选择决定生物进化的方向
都认为生物是由低等到高等，由简单到复杂逐渐进化的
小结
练习与应用
一、概念检测
1.适应的形成离不开生物的遗传和变异(内因)与环境(外因)的相互作用。判断下列与适应及其形成相关的表述是否正确。
(1)适应不仅是指生物对环境的适应，也包括生物的结构与功能相适应。（ ）
(2)具有有利变异的个体，都能成功地生存和繁殖后代；具有不利变异的个体，会过早死亡不能留下后代。（ ）
(3)适应相对性的根本原因是遗传的稳定性与环境不断变化之间的矛盾。（ ）
√
×
√
2.拉马克是研究生物进化的先驱。下列表述哪一项不是拉马克的观点（ ）
A.生物的种类从古至今是一样的
B.生物的种类是随着时间的推移而变化的
C.生物某器官的发达与否取决于用与不用
D.环境的变化使生物出现新的性状，并且将这些性状遗传给后代
A
练习与应用
二、拓展应用
1.有人认为，工蜂不能繁殖后代，因此，它们适于采集花粉的性状在进化上没有意义。你同意这种观点吗 为什么
蜂虽然不能繁殖后代，但它们适于采集花粉的性状在进化上仍是有意义的。因为决定这些性状(有利变异)的基因存在于蜂王和雄蜂的基因组中，可以遗传给后代。也正是由于工蜂有这些性状，才能使蜂王获得充足的食物来繁殖后代。
2.人类对濒危动植物进行保护，会不会干扰自然界正常的自然选择 为什么
在自然界，物种绝灭的速率本来是很缓慢的，人类活动大大加快了物种绝灭的速率。现在许多濒危物种之所以濒危，在很大程度上是人为因素造成的。因此，一般来说，人类对濒危物种的保护，是在弥补自己对自然界的过失，不能说是干扰了自然界正常的自然选择。
从另一个角度看，自然选择所淘汰的物种并不是毫无价值，因此，不能完全从自然选择的角度来判断现有物种的存留意义。
练习与应用
3.“人们现在都生活在各种人工环境中，因此，人类的进化不再受到自然选择的影响。你同意这一观点吗 写段文字阐明你支持或反对的理由。
人工环境与自然环境不可能完全隔绝，人也不可能离开自然界而生存，因此，人类的进化不可能完全摆脱自然界的影响。但是，人类毕竟早已远离风餐露宿、“与狼共舞”的时代，工农业的发展和医疗水平的提高，使人们的生活条件不断改善，健康水平不断提高，婴幼儿死亡率显著下降，平均寿命显著延长，来自自然界的选择压力在变小，来自人类社会内部的选择因素在增加。

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