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(共38张PPT)
6.2自然选择与适应的形成
翅膀闭合时像一片枯叶
翅膀展开时色彩异常鲜艳
可以躲避天敌
起到吸引伴侣的作用
这些特点有什么意义呢？
枯叶蝶
1.枯叶蝶的翅，很像一片枯叶，这有什么适应意义？
问题探讨
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，这与你刚才做的解释有矛盾吗？如果有又怎样解释？
有利于躲避天敌
不矛盾
通过其他方式适应环境
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。
2
指生物的形态结构，适合于完成一定的功能。
1
一、适应的普遍性和相对性
适应的含义
小肠很长，约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。
小肠内表面
毛细血管
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。
1. 生物的形态结构，适合于完成一定的功能。
（一）适应两方面的含义
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。
（一）适应两方面的含义
仙人掌叶子退化，发根系发达，适应干旱缺水的沙漠环境
北极熊白色的毛发，厚厚的脂肪层，适应寒冷的北极环境
（1）拟态
指一种生物模拟另一种生物或模拟环境中的其它物体，从而获得好处的现象。
生物适应的例子
拓展
尺蠖
钩线青尺蛾的幼虫
夏威夷肉食毛毛虫
叶滫
兰花螳螂
枯叶蝶
（2）保护色
指动物把体表的颜色改变为与周围环境相似的颜色，以保护自己不被敌害发现。
生物适应的例子
拓展
倭岩羊
青蛙
变色龙
章鱼
雷鸟
（3）警戒色
指某些有恶臭或毒刺的动物和昆虫所具有的鲜艳色彩和斑纹。
生物适应的例子
拓展
箭毒蛙
毒蝇伞
由以上这些例子可知，适应是______________的；
普遍存在
1. 生物所具有的这些适应环境的特征是否就一定能保证其存活呢？比如枯叶蝶能否完全免于天敌的捕食吗？
不一定
枯叶蝶的天敌有捕食性鸟类、步甲、土蜂、胡蜂、青蛙、蟾蜍等。不能完全免于天敌的捕食。
枯叶蝶从卵到成虫四个阶段，无一不受到天敌的攻击。卵期常受到小蜂总科的昆虫寄生；幼虫期是最易受到捕食的时期，鸟类、步甲、土蜂、胡蜂、猎蝽等是蝴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、马蜂等；成虫的天敌有鸟类、蜻蜓、盗蝇、蜘蛛、马蜂等。
1. 生物所具有的这些适应环境的特征是否就一定能保证其存活呢？比如枯叶蝶能否完全免于天敌的捕食吗？
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。但是这种适应现象有没有局限性呢？
不能完全避免
如果降雪延迟，这种白色的体色反而更易被敌害发现
由此可知，适应是_______的。
相对
1. 普遍性
2. 相对性
所有生物都具有适应环境的特征。
每种生物对环境的适应都不是绝对的适应，只是一定程度上的适应，环境条件的不断变化对生物的适应性有很大的影响作用，这就是适应的相对性。
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中的，______________与_______________之间的矛盾是适应相对性的根本原因。
遗传的稳定性
环境不断变化
（二）适应的特点
各种生物的适应性特征是如何形成的呢？
神创论
物种不变论
问题
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拉马克。
拉马克（1774～1829）
（一）拉马克的进化学说
1. 拉马克进化学说的主要内容
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如此的，而是在______过程中______形成的;
更古老的生物进化
进化
逐渐
③适应的形成的原因都是由于___________
和______________。
用进废退
获得性遗传
二、适应是自然选择的结果
拉马克(L.B.Lamarck) 1744 — 1829
一、拉马克的进化学说
意义：否定了神创论和物种不变论，奠定了科学的生物进化论的基础。
①生物不是神造的，而是由古老生物进化来的
②生物是由低等到高等逐渐进化的
③生物各种适应性特征的形成都是由于用进废退和获得性遗传
食蚁兽
鼹鼠
用进废退：
器官用得越多越______，器官废而不用，就会造成________________；
发达
形态上的退化
拉马克认为：食蚁兽的舌头之所以细长，是长期舔食蚂蚁的结果。
获得性遗传：
因___________而获得的性状是__________________的。
可以遗传给后代
用进废退
（一）拉马克的进化学说
拉马克认为：鼹鼠长期生活在地下，视觉派不上用场，眼睛就萎缩退化。
鼹鼠——黑暗中的挖掘者
___________和_______________是拉马克用来解释生物进化的主要原因。
用进废退
获得性遗传
（一）拉马克的进化学说
长颈鹿以树叶为食，草地退化（ ）后，要吃树叶，于是使劲将颈伸长（ ），这样颈越伸越长（ ），并且这一性状能遗传给后代（ ）。长此以往，终于形成了现在的长颈鹿。
要点 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
定向的变异都是适应环境的
生物自身决定的
运用拉马克的进化学说解释长颈鹿的长颈。
环境改变
主观意愿
用进
获得性遗传
思考
2. 对拉马克进化学说的评价
进步意义：
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。
局限性：
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。
二、适应是自然选择的结果
（一）拉马克的进化学说
你能举例反驳用进废退、获得性遗传的观点吗？
（二）达尔文的自然选择学说
达尔文是英国的博物学家，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
达尔文（1809～1882）
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：
个体间普遍存在差异(变异)
事实5：
许多变异是可能遗传的
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
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
1. 达尔文的自然选择学说的主要内容
（二）达尔文的自然选择学说
达尔文自然选择学说的解释模型
过度繁殖
变 异 遗 传
人工选择与自然选择
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。
生物能够产生超出实际资源能承受的大量后代
事实2：物种内个体数量保持稳定
？
事实3：资源是有限的
思考：生物个体怎样才能在有限的资源中存活下来？
个体间存在着生存斗争
推论1:
事实1：
过度繁殖
生存斗争
同种生物个体间的斗争
不同种生物个体间的斗争
生物与环境间的斗争
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（变异）
事实5：许多变异是可以遗传的
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？
不同颜色的桦尺蠖
不同翅型的昆虫
不同脖长的长颈鹿
生物的变异有的比亲代更适应环境，有的却更不适应环境，即变异是不定向的。
事实4：同种个体间普遍存在着差异（变异）
事实5：许多变异是可以遗传的
推论2：
有利变异(适应环境的变异类型)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
具有有利变异的个体越来越多
不同颜色的桦尺蠖
不同翅型的昆虫
不同脖长的长颈鹿
形成具有新的适应特征的生物新类型
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：
个体间普遍存在差异(变异)
事实5：
许多变异是可能遗传的
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
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
1. 达尔文的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
种内斗争
种间斗争
生物与环境之间的斗争
不定向的
自然选择是定向的
动力、手段
内因
结果
结论：适应的来源是可遗传的变异，适应是自然选择的结果。
用自然选择学说解释长颈鹿长颈这一适应性特征形成的原因。
思考
达尔文认为长颈鹿的进化原因是：
长颈鹿产生的后代超过环境承受能力；
长颈鹿主要以树叶为食，由于长颈鹿的数量过多，食物缺乏是经常发生的；
长颈鹿的祖先群体中有颈长和颈短的差异；
颈长的能吃到树叶生存下来，颈短的却因吃不到树叶而最终饿死了。
过度繁殖：
生存斗争：
遗传变异：
适者生存：
适应是有利变异在长期自然选择中逐渐积累的结果。
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
变异遗传
生存斗争
适者生存
→抗强风飞翔
→不飞翔
→能飞翔，不抗强风
实例：在经常刮大风的海岛上，无翅或残翅的昆虫特别多
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？
**自然选择决定进化的方向
不定向的
选择作用
定向
**变异在前，选择在后；
**环境不能定向诱导突变；
**变异是不定向的，选择是定向的；
有翅
力小
2. 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 的有利变异；
② 环境的 选择
3. 自然选择学说的意义
① 论证了生物是不断进化的，并且对生物进化的原因提出了合理的解释。使生物学第一次摆脱了神学的束缚，走上了科学的轨道。
② 揭示了生物界的统一性是由于所有生物都有共同祖先，生物的多样性和适应性是进化的结果。
③ 被誉为19世纪自然科学的三大发现之一。
可遗传
定向
（二）达尔文的自然选择学说
4. 自然选择学说的局限性
① 对遗传和变异的认识还局限于性状水平。
② 对于遗传和变异的本质不能做出科学的解释。
1. 遗传变异方面
①研究水平：从_______水平深入到_______水平。
②研究结果：认识到了______________________。
2. 适应以及物种的形成方面
研究对象：以____________为单位，发展到以_______为基本单位。
3. 发展结果
形成了以____________为核心的现代生物进化理论。
性状
基因
遗传和变异的本质
生物个体
种群
自然选择
三、达尔文以后的理论发展
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：自然选择学说与拉马克进化学说的比较
一.自然选择与适应的形成
一、概念检测
1.（1）（√）； （2）（×）； （3）（√） 2. A
二、拓展应用
1.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。
2.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。
3.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。
课后练习答案

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