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第2节 自然选择与适应的形成
第6章 生物的进化
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？
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。
拟态
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？
警戒色
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。
保护色
动物具有环境中占主要优势的色彩
拟态：形态和体色同其他生物或环境中的物体十分相似。
1.怎样理解适应？有什么特点？
小肠很长，约6米；
小肠内有皱襞和小肠绒毛；
小肠绒毛壁很薄，只由一层上皮细胞构成；
有很多消化液。
小肠内表面
适应的含义:
①生物的形态结构适合于完成一定的功能；
结构与功能相适应
小肠结构特点
消化食物
适于
1.怎样理解适应？有什么特点？
仙人掌
叶→刺
减少水分蒸发
防止动物伤害
茎→肥大，含有叶绿体
储藏水分，
进行光合作用
适应沙漠环境
适应的含义:
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。
生物与环境相适应
1.怎样理解适应？有什么特点？
适应的特点：
①适应具有普遍性。
1.上网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？
枯叶蝶的天敌有捕食性鸟类、步甲、土蜂、胡蜂、猎蝽、青蛙、蟾蜍等。
枯叶蝶不能完全免于天敌的捕食。
有，如果雪下的比较晚，这种体色反而易被敌害发现。
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？
适应的特点：
②适应具有相对性。
3.在进行以上分析的基础上，请你用自己的话概括适应相对性的原因。
枯叶蝶
雷鸟
不能完全免于天敌的捕食
如果降雪延迟，容易被天敌发现。
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。
1.刺猬遇到敌害时身体缩成一团，以背部的硬刺保护自己，但狐狸有时会把刺猬抛向空中，待其落地伸展躯体的刹那间，咬住其无刺的腹部而将它吃掉，这种现象在生物学上称（ ）
A.保护色 B.适应性
C.生存斗争 D.适应的相对性
2.下列与适应及其形成有关的表述，正确的是（ ）
A.适应是指生物对环境的适应
B.生物形成的适应性特征不会遗传给后代
C.具有适应性特征的个体，不会被天敌发现
D.适应的相对性是遗传的稳定性与环境不断变化之间的矛盾形成的
D
D
2.各种生物的适应性特征是如何形成的呢？
物种不变论：
生物都是由神创造的，生物物种是不变的，各种生物都是自古以来就如此的，各种生物之间不存在亲缘关系。
观点1
2.各种生物的适应性特征是如何形成的呢？
观点2
拉马克（1744—1829）
法国博物学家
生物学伟大的奠基人之一
生物学一词是他发明的
第一个提出比较完整的生物进化学说
进化论的倡导者和先驱
彻底否定了物种不变论
食蚁兽
正常舌
经常用于舔食，越用越发达
获得长舌性状
可遗传
长舌后代
用进废退，获得性遗传
正常鼹鼠
长期生活在地下视觉用不上
眼睛萎缩退化
可遗传
后代眼睛萎缩退化
用进废退，获得性遗传解释模型
事实1：
环境是多变的
事实2：
动物有主观意愿能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：发达或退化的性状可遗传给后代（获得性遗传）
推论2：该性状逐渐积累最终产生生物新类型
2.各种生物的适应性特征是如何形成的呢？
观点2
1.内容：
①所有生物都是由_________________来的；
②各种生物的适应性特征并不是自古以来就如此的，而是在______过程中______形成的；
③适应的形成都是由于 和 。
更古老的生物进化
进化
逐渐
用进废退 获得性遗传
（错误）
（正确）
（正确）
拉马克的进化学说
批判性思维：你能举例反驳用进废退、获得性遗传的观点吗？
人用眼过度，视力反而下降；
健美运动员的后代，如果不经过专业训练，也不会拥有健美运动员那样发达的肌肉和健壮的体格。
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。
2.进步性：
3.局限性：
观点2
拉马克的进化学说
2.各种生物的适应性特征是如何形成的呢？
a.是达尔文学说之前影响最大、最为系统的进化理论。
b.是历史上第一个比较完整的进化学说。
c.反对神创论和物种不变论，强调生物的进化。
a.拉马克理论大多数是主观推测，缺乏科学证据支持。
b.过于强调环境的变异导致物种的改变。
观点3
达尔文的自然选择学说
2.各种生物的适应性特征是如何形成的呢？
达尔文（1809—1882）
英国的博物学家、生物学家
进化论的奠基人
出版了《物种起源》
提出了共同由来学说和自然选择学说
使生物学第一次摆脱了神学的束缚，走上了科学的轨道
从根本上推翻了“神创论”和“物种不变论”
模型建构思维方法：
基于事实 → 进行推理 → 得出结论
自然选择学说的解释模型：
事实1：生物都有___________的倾向
事实2：物种内个体数量保持稳定
事实3：资源是有限的
鳕鱼的年产卵量是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。
过度繁殖：生物能够产生超出环境承受能力的大量后代。
过度繁殖
自然选择学说的解释模型：
思考：生物个体怎样才能在有限的资源中存活下来？
个体间存在着__________
推论1:
生存斗争
生存斗争的种类
同种生物个体间的斗争
（种内斗争）
不同种生物个体间的斗争
（种间斗争）
生物与无机环境间的斗争
思考：哪些个体会在生存斗争中存活下来呢？哪些会被淘汰呢？
事实4：同种个体间普遍存在着差异（______）
事实5：许多变异是可以_______的
不同颜色的桦尺蠖
不同翅型的昆虫
不同脖长的长颈鹿
变异
遗传
思考：哪些个体会在生存斗争中存活下来呢？哪些会被淘汰呢？
推论2：
具有________（适应环境的变异类型）的个体，_______________的机会多
推论3：
有利变异逐代积累
具有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
有利变异
生存并留下后代
思考：什么样的变异个体生存和留下后代的机会多呢？
新的生物类型是怎样产生的呢？
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:
资源时有限的
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2:
有利变异个体生存并留下后代的机会多
推论3:
有利变异积累，形成具有新的适应特征的生物新类型
自然选择学说的解释模型：
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？
运用自然选择学说解释适应的形成。
容易吃到高处的树叶，留下后代的机会多。
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？
逐渐增加
颈长颈短的鹿
存活的少
后代也少
短颈鹿吃不到树叶
长颈鹿能吃到树叶
存活的多后代也多
短颈鹿
逐代减少
长颈鹿
逐代增加
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
各种形态的碟
(包括枯叶形态)
非枯叶形态的碟被天敌捕获的几率大
枯叶形态碟被天敌捕获的几率小
枯叶形态的碟逐代增加
非枯叶形态碟逐代减少
运用自然选择学说解释适应的形成。
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。
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。
运用自然选择学说解释适应的形成。
抗生素
当细菌暴露在抗生素下，只有耐药的个体才能生存
耐药细菌存活下来并繁殖产生更多的耐药菌
无耐药性的细菌
耐药细菌
同一种群内的细菌在耐药能力上存在差异
利用自然选择学说解释细菌耐药性的形成：
复习回顾：
1.怎样理解适应？有什么特点？
2.各种生物的适应性特征是如何形成的呢？
3.自然选择学说内容。
自然选择
基础
内因
动力、手段
结果
大量个体
具有不利变异，不适应环境的个体
具有有利变异，适应环境的个体
新物种
原始物种
逐
代
积
累
加
强
生
物
进
化
过度繁殖
遗传和变异
生存斗争
不适者淘汰
适者生存
外因：
资源有限
实例：
在经常刮大风的海岛上，无翅或残翅的昆虫特别多。
原始
昆虫
有翅
力大
有翅
力小
残/无翅
有翅
力大
大风大浪
生存
√
生存
√
×
淘汰
残/无翅
过度繁殖
遗传变异
生存斗争
适者生存
→抗强风飞翔
→不飞翔
→能飞翔，
不抗强风
有翅
力小
1.通过这种现象说明变异是定向的还是不定向的？
2.这里刮的海风对岛上昆虫的翅起了什么作用？
3.环境对性状的选择是定向的还是不定向的呢？
实例：
不定向的
选择作用
定向
实例：
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
×
自然选择决定进化的方向
① 在前， 在后；
② 是不定向的， 是定向的；
③环境 定向诱导突变。
变异
选择
变异
选择
不能
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。
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？
运用自然选择学说解释适应的形成。
一定环境的选择作用
可遗传的有利变异个体越来越多
有利变异逐代积累成为显著的适应性特征
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
（2）环境的定向选择
适应形成的原因是___________________________________________。
有利变异在长期自然选择中逐渐积累的结果
（1）进步性：
①使人们认识到，生物不是神灵预先设定好而永恒不变的，而是在__________的作用下不断__________的；
②使生物学第一次摆脱了_____________，走上了_____________；
③揭示了生物界的统一性是由于_________________
_______，而生物的多样性和适应性是___________。
3.对以自然选择学说为核心的生物进化论的评价？
自然选择
发展变化
神学的束缚
科学的轨道
所有的生物都有共
同祖先
进化的结果
（2）局限性：
①对于遗传和变异的认识还局限于______水平，不能科学地解释_____________________；
②强调物种形成都是渐变的结果，不能很好地解释物种大爆发等现象。
3.对以自然选择学说为核心的生物进化论的评价？
性状
遗传和变异的本质
以自然选择学说为核心的生物进化论的地位
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
4.达尔文以后进化论的发展？
现代生物进化理论
①关于遗传和变异的研究，已经从_________深入到_________，逐渐认识到了__________________；
②关于适应以及物种的形成等问题的研究，已经从以_________为单位，发展到以_______为基本单位。
性状水平
基因水平
遗传和变异的本质
生物个体
种群
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。（ ）
√
×
√
一、概念检测
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
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？
工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。
二、拓展应用
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。
二、拓展应用
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？写一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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