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(共32张PPT)
第6章 生物的进化
第2节 自然选择与适应的形成
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。
意义：
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。
1、拉马克的进化学说：
二、适应是自然选择的结果
问题7: 是否有更合理解释各种生物的适应性特征是形成的观点呢？
达尔文（1809-1882）是英国的博物学家，他曾随英国海军勘探船“贝格尔号”，做了历时五年（1831-1836）的环球航行考察，在动植物和地质等方面进行了广泛的观察，并采集了大量的生物标本和矿物标本，经过深入研究，形成了生物进化的观点。终于在1859年出版了震动当时学术界的巨著《物种起源》。
二、 适应是自然选择的结果
2、达尔文的自然选择学说：
（1）自然选择学说的解释模型 图6-6
事实1：
生物都有过度繁殖的倾向
事实3：
资源是有限的
事实2：
物种内的个体数能保持稳定
推论1：
个体间存在着生存斗争
事实4：
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：
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
2、达尔文的自然选择学说：
过度繁殖
遗传变异
适者生存
生存斗争
① 过度繁殖：
鱼群
例如：每条鲫鱼一年所产的卵中，大约有3000个可以受精并孵化成小鱼。一年后小鲫鱼成熟，再产生下一代。按照这个数目计算，经过三年，一对鲫鱼繁殖的后代数目可达67.5亿条。 　　
事实上，自然界里其他一些生物的繁殖能力远远超过鲫鱼。因此，若按理论上计算，即使繁殖最慢的生物，也会在不太长的时间内产生大量的后代而占满地球。
虫卵
相对于环境的承载量，繁殖能力表现为过度。
生物具有很强的繁殖能力，产生很多后代。
斗争的方式：种内斗争、种间斗争、生物与环境（如干旱、寒冷）之间的斗争。
② 生存斗争
过度繁殖，使数目剧增；生存条件（食物、空间等）是有限的。
斗争的起因：过度繁殖与有限生存条件之间的矛盾
生物大量死亡，少量存活。对生物个体往往有害，但对生物物种是有利的。
斗争的结果：优胜劣汰
不同脖长的长颈鹿
不同颜色的桦尺蠖
③ 遗传和变异
生物的变异有的更适应环境，有的却不适应环境。
有利变异可以遗传给下一代
生物产生的后代会发生变异，产生各种不同于亲代的性状。
变异是不定向的
(有利变异、不利变异)
④ 适者生存：经过生存斗争，凡是生存下来的生物个体都是对环境适应的，而被淘汰的生物都是对环境不适应的。
形态结构和生理功能是与环境相适应的变异类型，
通过多次选择得以保留，即适者生存。
在生存斗争中，适者生存，不适者被淘汰的过程，就是自然选择。
微小的有利变异积累
自然选择
过度繁殖
大量个体
遗传变异
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
生存斗争
不适者被淘汰
适者生存
条件
内因
动力
结果
生活条件有限
原始物种
新物种
逐代积累加强
生物进化
（2）自然选择学说主要内容
（2）自然选择学说主要内容
① 过度繁殖——自然选择的条件；
② 生存斗争——自然选择的手段，进化的动力；
③ 遗传变异——自然选择的基础，进化的内因；
④ 适者生存——自然选择的结果。
过度繁殖（条件）
生存斗争（动力）
适者生存（结果）
遗传变异（内因）
注意:变异在前,自然选择在后
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。 (教材P108)
运用自然选择学说解释适应的形成
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
适应的形成：有利变异在长期自然选择中逐渐积累的结果。
注意：“变异在前，自然选择在后”
环境不能起到诱导变异的作用，它只是对不定向的变异进行定向选择
变异是不定向的，自然选择是定向的，它决定了进化是定向的，这个方向就是适应
可以遗传的变异为自然选择提供了原材料
长颈鹿产生的后代超过环境承受能力
它们都要吃树叶而树叶不够吃
它们有颈长和颈短的差异
颈长的能吃到树叶生存下来，颈短吃不到树叶而饿死
过度繁殖
生存斗争
遗传变异
适者生存
尝试用达尔文的理论解释长颈鹿适应性特征—长脖子的形成
思考.讨论
适应是自然选择的结果！
达尔文与拉马克的观点最关键的区别是什么？
思考.讨论
拉马克：先选择，后变异
达尔文：先变异，后选择
③科学地解释了生物的多样性和适应性是进化的结果。
②揭示了生物界的统一性是由于所有生物都有共同祖先。
①使人们认识到生物是在自然选择的作用下不断发展变化的,使生物学第一次摆脱了神学的束缚，走上了科学的轨道
自然选择学说意义
（3）自然选择学说的意义
达尔文生物进化论被誉为19世纪自然科学的三大发现之一。
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。
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。
强调物种的形成都是渐变的结果，不能很好的解释物种大爆发等现象。
物种大爆发：
短时间就形成一个新物种
例如：二倍体
四倍体
秋水仙素
3、达尔文以后进化理论的发展：
自然选择学说的局限性
二、适应是自然选择的结果
性状水平
分子水平
深入到基因水平
认识到遗传和变异的本质
关于遗传和变异：
关于适应及物种形成：
生物个体为单位
以种群为基本单位
以自然选择学说为核心的现代生物进化理论
以自然选择为核心，从生物个体为单位发展到以种群为基本单位。
3、达尔文以后进化理论的发展：
二、适应是自然选择的结果
项目 自然选择学说 拉马克进化学说
区 别 变异
适应环境
进化方向
联系 变异是不定向的，本来就有；
环境和生物都不决定变异的方向
适者生存，不适者被淘汰
自然选择决定
变异是定向的，环境和生物意
愿可决定变异的方向
环境和生物意愿决定的变异都
能适应环境
生物自身决定
认为生物不是神创造的，而是由古老的生物进化来的，
即简单到复杂，低等到高等，且都是“渐变”的结果
拓展1：自然选择学说与拉马克进化学说的比较
抗生素的发现及应用使细菌感染性疾病得到了有效的治疗和控制。但随着抗生素的大量使用，许多细菌产生了不同程度的耐药性，甚至产生了对所有抗生素都耐药的“超级细菌”。
【资料1】在一个细菌群体中，
细菌会自发产生突变，突变是
随机发生的、不定向的。其中
一些突变会让细菌对抗生素产
生抗性而成为耐药菌。细菌的
繁殖速度很快，一般20分钟就
能繁殖一代，因此细菌对一种抗生素产生耐药性，快则数月，慢则两年。细菌群体耐药率达到70%~80%也仅需10年左右。
拓展2：解释抗药性产生的原因
【资料2】世界卫生组织2012年针对我国抗生素使用情况的调查报告显示：
(1) 我国感冒病人中至少有60%使用抗生素，而且发烧就用抗生素。
(2) 一般家庭中常备抗生素药品，有时当作预防药品使用。喜欢选择价格贵的和新的抗生素药品。
(3) 现在某些感染性疾病患者青霉素静脉注射使用量达到800万~1200万单位。
(说明：青霉素发现之初，只要肌肉注射几十万单位就能控制细菌感染）
(4) 我国药品销售额前100位的药品中，抗生素药品占一半以上。人均年消费抗生素量为140g左右，是欧美国家的10倍。
分析资料1，总结耐药菌产生与抗生素滥用的关系。
滥用抗生素使大量细菌出现耐药性，致使许多抗生素失去疗效，大大缩短抗生素药品的“寿命”，人类可能会回到“无抗菌药的年代”。利用资料所提供的信息，谈谈对这个观点的看法。
结合自己的生活，说说应该从哪些方面遏制抗生素滥用。
为避免产生“超级细菌”，在抗生素使用上个人仅仅“独善其身”行吗？我们还能为阻止“超级细菌”的产生做些什么？
如图表示长期使用一种农药后，害虫种群密度的变化情况，分析回答下列问题：
a点使用农药之前，害虫种群中存在
很多种变异类型，原因是什么？
这是因为变异是不定向的。
(2) 使用农药后，大量害虫被杀死，
但是还有部分存活，这是为什么？
这是生存斗争的结果，使用农药后，抗药性弱的变异个体在生存斗争中被淘汰，而抗药性强的变异个体在生存斗争中生存下来。
应用
如图表示长期使用一种农药后，害虫种群密度的变化情况，分析回答下列问题：
(3) 分析bc段曲线上升的原因是什么？
使用农药后，抗药性弱的害虫被杀死，抗药性强的害虫存活下来，这样经过农药的长期选择，使得害虫抗药性逐渐加强。
(4) 该过程中，农药诱发了害虫基因突变
还是对害虫的变异进行了选择？
农药对害虫的抗药性变异进行定向选择，使害虫的抗药性个体逐渐增加。
应用
变异在环境变化之前就已经产生，环境只是起选择作用，
不能定向诱发基因突变。
总结：农田喷施农药杀灭害虫，在喷施农药之前，害虫中就存在抗农药的突变个体，喷施农药仅杀灭了不抗药的个体，抗药的个体存活下来。农药不能使害虫产生抗药性变异，只是对抗药性个体进行了选择。
拓展2：解释病毒/细菌/害虫等抗药性产生的原因:
关键点：自然选择是定向的，变异在前，选择在后
（→不定向变异）在没用该新药的时候，抗该新药的变异类型就已经存在，只是在没使用该药物前显示不出其生存优势；
（ →环境定向选择）当使用该新药后，药物的选择作用使这种变异类型的个体在生存斗争中被保留下来并繁殖后代，其抗药性不断增强。
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？
濒危植物金花茶
濒危动物金丝猴
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？
用达尔文进化学说的观点来判断下列叙述是否正确。
（1）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。（ ）
（2）北极熊生活在冰天雪地的环境里，它们的身体产生了定向的白色变异。（ ）
（3）野兔的保护色和鹰锐利的目光，是他们长期互相选择的结果。（ ）
（4）在长期有毒农药的作用下，农田害虫产生了抗药性。（ ）
×
×
√
×
练习：
(5)拉马克的进化学说认为生物进化的原因是器官的反复使用。 (　 )
(6)自然选择是通过生存斗争来实现的。 ( 　)
(7)自然选择学说能科学地解释生物进化的原因和生物的适应性和多样性。( 　 )
(8)达尔文完全否定了拉马克的进化学说,强调了自然选择的作用。 (　 )
(9)达尔文认为自然选择作用于种群,使种群发生进化。 (　 )
×
√
√
（5）拉马克的进化学说认为生物进化的原因是用进废退和获得性遗传。
（8）达尔文没有对拉马克的进化学说完全否定,在遗传和变异的解释上,沿用了拉马克的获得性遗传的观点。
（9）达尔文认为生物进化的单位是个体,现代生物进化理论认为生物进化的基本单位是种群。
×
×
练习：
随着抗生素的广泛应用，耐药细菌不断出现，抗生素在不久的将来有可能成为一堆废物。抗生素对细菌抗药性的产生所起的作用是 (　　)
A、抗生素的不断使用，使细菌逐渐适应而产生抗药性
B、细菌的变异是不定向的，抗生素对细菌进行了定向选择
C、细菌的变异是定向的，抗生素对细菌进行了定向选择
D、抗生素使细菌产生了定向变异
B
细菌
抗药性
不抗药性
抗药性
抗生素
生存
√
×
淘汰
→存活，繁殖后代
不抗药性
过度繁殖
变异遗传
生存斗争
适者生存
4 长期使用青霉素治病,会出现抗药性强的细菌,使青霉素药效降低,其原因是 (　 )
A.青霉素对细菌有选择作用 B.青霉素诱导细菌产生了变异
C.细菌发生了定向变异 D.细菌对青霉素产生了适应性
A
[解析] 细菌的变异是不定向的。长期使用青霉素治病,青霉素对细菌有选择作用淘汰了没有抗药性的细菌和抗药性弱的细菌,能生存下来的细菌都具有较强的抗药性,所以出现抗药性强的细菌使青霉素药效降低。A正确。
拉马克解释生物进化的原因：
拉马克过分夸大了环境的作用！
达尔文解释生物进化的原因：
达尔文与拉马克的观点比较
本节结束！

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