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6.2 自然选择与适应的形成
学习目标
1.解释种群、基因库和基因频率的概念。
2.阐明生物进化的实质。
3.生命观念：利用遗传知识，认同生物进化的实质。
4.科学思维：运用数学方法讨论种群基因频率的变化。
右图为同一环境中的两种蝴蝶
讨论：
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，至于你刚才做的解释有矛盾吗？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。
问题探讨
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等。
1.适应的含义：
一是指生物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。
一、适应的普遍性和相对性
毛细血管的管壁极薄，只由一层上皮细胞构成，管内径仅有8～10微米，只能允许红细胞（直径7.7微米）单行通过。
毛细血管的这些特点使得血液与细胞充分进行物质交换。
一、适应的普遍性和相对性
结构与功能相适应
兰花螳螂的拟态
青蛙的保护色
箭毒蛙的警戒色
适应是普遍存在的。
春夏的雷鸟
冬天的雷鸟
如果冬季降雪延迟，已经换成一身白色羽毛的雷鸟反而容易被天敌发现。可见，适应的实现是有条件的，当环境条件改变时，适应可能会失去作用。适应具有相对性。
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。
2.适应相对性的原因
一、适应的普遍性和相对性
物种是可变的
生物是由低等向高等进化的
环境的变化可以引起物种的变化
用进废退和获得性遗传
拉马克 1774~1829
1．拉马克的进化学说
二、适应是自然选择的结果
食蚁兽
拉马克认为：器官用得越多就越发达，食蚁兽的舌头之所以细长，是长期舔食蚂蚁的结果。器官废而不用，就会造成形态上的退化，比如鼹鼠长期生活在地下，就会造成眼睛退化。
鼹鼠
二、适应是自然选择的结果
拉马克所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，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。
1．拉马克的进化学说
二、适应是自然选择的结果
理解巩固
1.下列关于拉马克进化学说的叙述，不正确的（　 ）
A. 拉马克认为，地球上的所有生物都是由更古老的生物进化来的
B. 生物适应性特征的形成是由于用进废退和获得性遗传
C. 器官废而不用，就会造成形态上的退化
D. 因用进废退而获得的性状不可以遗传给后代
D
理解巩固
2.下列表述中哪一项不是拉马克的观点（　　）
A．生物的种类是随着时间的推移而变化的
B．生物的种类从古到今是一样的
C．环境的变化使生物出现新的性状，并且将这些性状传给后代
D．生物的某一器官发达与否取决于用与不用
B
2．达尔文的自然选择学说
过度繁殖
生存斗争
遗传变异
适者生存
二、适应是自然选择的结果
事实5：许多变
异是可以遗传的
事实1：生物都有过度繁殖的现象
事实2：物种内的个
体总能保持稳定
事实3：资源是
有限的
推论1：个体间
生存斗争存在
事实4：个体
间存在差异
推论2：
具有有
利变异
的个体
生存并
留下后
代的机
多会
推论3：
有利变
异逐代
积累，
生物不
断进化
出新类
型。
2．达尔文的自然选择学说
二、适应是自然选择的结果
达尔文对长颈鹿进化过程的解释
长颈鹿的祖先
过度繁殖
后代个体间的差异
生存斗争
长颈、长前肢个体
遗传积累
适者生存
适应是自然选择的结果
现代长颈鹿
（变异）
长颈鹿
个体差异
生存斗争
适者生存
运用自然选择学说解释适应的形成
知识运用
抗生素与抗药性
思维拓展
意义：
（1）科学的解释了生物进化的原因；
（2）科学的解释了生物多样性和适应性的产生，否定了神创论。
他承认变异有的可以遗传，有的不能遗传，他改变了拉马克过分强调“生物内在的自我改进的力量”的观点，在解释适应性的形成是强调自然选择的作用。
2．达尔文的自然选择学说
二、适应是自然选择的结果
生物进化观点对人们思想观念的影响
（1）对人们破除迷信、树立科学的世界观具有重要作用。
（2）为辩证唯物主义观点提供了自然史的基础。
（3）对人类正确认识自身在自然界的地位有重要意义。
2．达尔文的自然选择学说
二、适应是自然选择的结果
达尔文理论的不足：
由于受到当时科学发展水平的限制，对于遗传和变异的本质，达尔文还不能做出科学的解释。关于遗传的变异是怎样产生的，达尔文接受了拉马克关于器官用进废退和获得性遗传的观点。
对生物进化的解释也局限于个体水平，而实际上，如果个体出现可遗传的变异，相应基因必须在群体里取代原有的基因，这样新的生物类型才可能形成。
随着生物科学的发展，关于遗传和变异的研究，已经从性状水平深入到基因水平，人们逐渐认识到遗传和变异的本质。获得性遗传的观点被摈弃。
关于自然选择的作用等问题的研究，已经从生物个体为单位，发展到以种群为基本单位。这样就形成了以自然选择学说为核心的现代生物进化理论，从而极大地丰富和发展了达尔文的自然选择学说。
达尔文后进化理论的发展：
理解巩固
1.《物种起源》至今依然深深影响着现代科学研究，以下属于达尔文进化学说的是（　 ）
A. 提出了适者生存，不适者被淘汰的观点
B. 提出了用进废退的理论
C. 认为种群是生物进化的基本单位
D. 没有阐明遗传变异的本质，但解释了进化的实质
A
理解巩固
2.下列关于达尔文自然选择学说和拉马克进化学说的区别的叙述，正确的是（ ）
A.达尔文自然选择学说认为环境的作用可引起不定向的变异
B.拉马克进化学说认为生物各种适应性特征的形成是环境进行选择的结果
C.达尔文自然选择学说认为生物发生变异后就能适应环境
D.拉马克进化学说认为生物通过变异适应环境
D
小结

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