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第六章 生物的进化
第2节 自然选择与适应的形成
适应的普遍性和相对性
随堂练习
适应是自然选择的结果
自然选择与适应的形成
目录
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？
这是拟态现象;这种表现使枯叶蝶不易被天敌发现。
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斑点,等等。
枯叶蝶的祖先群体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繁殖后代的机会多,久而久之,这类蝶就具有了翅似枯叶的适应性特征。
下图为同一环境中的两种蝴蝶
拟态——防御敌害、隐藏自己
——适应的类型
适应的普遍性和相对性
保护色
警戒色
通过以上例子我们可以发现：
生物都具有适应环境的特征
适应的含义
例如：
小肠的结构特点适于消化和吸收。
适应的普遍性和相对性
一、指生物的形态结构，适合于完成一定的功能。
二、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
适应具有相对性的原因
1、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。
2、但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。
雷鸟—冬天
雷鸟—夏天
适应的普遍性和相对性
法国博物学家拉马克，彻底否定了物种不变论。
拉马克1744-1829
适应是自然选择的结果
各种生物的适应性特征是如何形成的呢？
神创论认为所有的物种都是上帝创造的。此说法明显是错误的。
物种不变论认为各种生物都是自古以来就如此的。即：自古以来既没有物种的绝灭，也没有新的物种产生。不同物种之间没有亲缘关系!
用进废退：
获得性遗传：
器官使用越多越发达，不使用就退化。
由于环境引起或由于用进废退引起的变化，都是可以遗传的。
用进废退和获得性遗传是拉马克用来解释生物进化的主要原因
鼹鼠——黑暗中的挖掘者
食蚁兽——舌头平均长度是60cm
拉马克的进化学说
适应是自然选择的结果
拉马克提出当今所有的生物都是由更古老的生物进化来的，各种生物的适应性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。
不过他认为适应的形成都是由于用进废退和获得性遗传。
拉马克的进化学说的意义：
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。
拉马克的进化学说的不足：
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。
那么什么才是生物进化和适应的合理解释呢？
达尔文的生物进化论
达尔文
1809.2.12-1882.4.19
达尔文提出的自然选择学说对生物的进化和适应的形成作出了合理的解释。
他认为适应的来源是可遗传的变异，适应是自然选择的结果。
适应是自然选择的结果
——达尔文的自然选择学说
事实1：
生物都有过
度繁殖的倾向
过度繁殖：
指某生物后代数目超过环境承受的能力
适应是自然选择的结果
基础
动力
遗传变异（内因）
适者生存（结果）
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：
资源是有限的
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4：
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，形成新的适应特征的生物新类型
适应是自然选择的结果
——达尔文的自然选择学说
（1）过度繁殖：自然选择的基础
（2）生存斗争：自然选择的手段、生物进化的动力
（3）遗传和变异：生物进化的内因
（4）适者生存：自然选择的结果
遗传变异
（内因）
适者生存
（结果）
过度繁殖（条件）
生存斗争（动力）
自然选择学说内容
适应是自然选择的结果
——达尔文的自然选择学说
由此可见：
群体中出现可遗传的有利变异和环境的定向选择是适应形成的必要条件。
意义：
不足：
（1）受到当时科学发展水平的限制，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。
（2）揭示了生物界统一性是由于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。
（1）使生物学第一次摆脱了神学的束缚
（2）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。
适应是自然选择的结果
——达尔文的自然选择学说
随着生物科学的发展，已经从性状水平深入到基因水平
现代生物进化理论已经从以生物个体为单位发展到以种群为单位。
1.自然选择(定向选择)的对象
(1)直接对象是生物的性状。 (2)间接对象是相关的基因型。
(3)根本对象是与性状相对应的基因。
2.自然选择的因素:外界环境(环境不是诱变因素而是选择因素),包括无机环境和生物环境。
课内拓展
3.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。如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。
4.进化的内因：遗传和变异
5.选择的结果：适者生存，不适者被淘汰。
B
随堂练习
1．下列关于生物进化中适应及其形成相关的叙述，错误的是（　　）
A．适应的形成离不开生物的遗传和变异与环境的相互作用
B．具有有利变异的个体，都能成功地生存和繁殖后代
C．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
D．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
A、适应的形成是自然选择的结果，即适应特征的形成是生物与生物之间、生物与无机环境相互选择的结果，A正确；
B、具有有利变异的个体，具有更多生存和繁殖的机会，但未必都能成功地生存和繁殖后代，B错误；
C、适应是指生物对环境的适应，既是生物的结构特性与环境的适应性，也包括生物的结构和功能相适应，C正确；
D、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，如雷鸟换上洁白羽毛的遗传特性与其下雪推迟的环境变化之间的矛盾会引起雷鸟更容易被天敌发现被淘汰，进而使得原来适应的特征变得不适应环境，D正确。
A
随堂练习
2．水体中氧浓度远远低于空气中的氧浓度，高海拔地区气压低、氧分压也低。不同生物对缺氧环境的适应方式各异。下列有关叙述错误的是（　　）
A．沉水植物通过增加气孔数量和开放程度来获得充足的氧气
B．荷花的器官中具有发达的通气组织为地下茎和根提供氧气
C．人初上高原，呼吸中枢对CO2的敏感性会增高以适应低氧
D．某些鱼类可通过增加流过鳃的水体积以提升氧气的获取量
A、沉水植物具有发达的通气组织，利用通气组织获得充足的氧气，A错误；
B、荷花的器官中具有发达的通气组织为地下茎和根提供氧气，B正确；
C、初上高原，人体的呼吸中枢能够增加对CO2的敏感性，进而适应低氧条件，C正确；
D、某些鱼类可通过增加流过鳃的水体积以提升氧气的获取量，D正确。
B
随堂练习
3．拉马克和达尔文对生物进化论的产生发展都做出了卓越的贡献，下列有关两位科学家的叙述错误的是（　　）
A．拉马克认为鼹鼠的眼睛退化是长期不用的结果
B．“因使用而使器官发达这一性状不能传给子代”符合拉马克理论
C．达尔文的进化论指出，生物多样性是进化的结果
D．对生物进化的解释局限于个体是达尔文进化论的缺点之一
A、拉马克的进化论的主要内容是用进废退和获得性遗传，因此拉马克认为鼹鼠的眼睛退化是长期不用的结果，A正确；
B、拉马克的进化论的主要内容是用进废退和获得性遗传，该观点不符合获得性遗传，B错误；
C、达尔文的进化论指出，生物多样性是进化的结果，C正确；
D、对生物进化的解释局限于个体是达尔文进化论的缺点之一，D正确。
A
随堂练习
4．在下列关于达尔文自然选择学说的叙述中，正确的是（ ）
A．能够遗传的变异是生物进化的基础
B．环境的改变使生物产生适应性的变异
C．变异和自然选择都是定向的
D．变异是定向的，自然选择是不定向的
A、遗传和变异是自然选择的物质基础，是生物进化的前提之一。自然选择是建立在遗传和变异的基础上的，没有变异就不存在生物的多样性，也就没有选择的对象，就没有生物的进化，A正确；
B、不是环境的改变使生物产生适应性变异，而是环境的改变对生物产生的变异进行了选择，B错误；
C、生物变异具有不定向性，C错误；
D、变异是不定向的，自然选择是定向的，在自然选择作用下，生物会发生定向改变，D错误；
B
随堂练习
5．下列有关“适应”与“选择”的说法正确的是（ ）
A．根据达尔文的自然选择学说观点，长颈鹿由于缺乏青草，需要经常伸长颈吃高处的树叶而形成了长颈
B．群体中出现可遗传的有利变异和环境的定向选择是适应形成的必要条件
C．自然选择直接作用于生物的基因型对有利变异进行积累
D．适应就是指生物对环境的适应
A、达尔文认为：长颈鹿存在着颈长和颈短、四肢长和四肢短的变异，这些变异是可以遗传的，四肢和颈长的能够吃到高处的树叶，就容易生存下去，并且繁殖后代，这是一种对环境的适应，A错误；
B、群体中出现可遗传的有利变异和环境的定向选择是适应形成的必要条件，B正确；
C、自然选择直接作用于表现型，C错误；
D、适应是指生物的形态结构适合于完成一定的功能或者生物的形态结构及其功能适合于该生物在一定环境中生存和繁殖；生物与环境，生物与生物之间都有适应，D错误。
D
随堂练习
6．适应的形成离不开生物遗传变异与环境的相互作用。下列与适应及形成的叙述错误的是（ ）
A．适应相对性的根本原因是遗传的稳定性和环境不断变化之间的矛盾
B．捕食者往往捕食个体数量多的物种，这有利于物种多样性的增加
C．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
D．群体中出现可遗传的有利变异和环境的不定向选择是适应形成的必要条件
A、适应相对性的根本原因是由于遗传物质的稳定性决定的性状的稳定性与环境不断变化之间的矛盾，A正确；
B、捕食者往往捕食个体数量多的物种，从而为其他物种的生存提供了更多的生存空间，进而有利于物种多样性的增加，B正确；
C、适应是指生物对环境的适应，即是生物的结构特性与环境的适应性，也包括生物的结构和功能相适应，C正确；
D、群体中出现可遗传的有利变异和环境的定向选择是适应形成的必要条件，适应性的产生是自然选择对不定向的变异进行定向选择的结果，D错误。
D
随堂练习
7．下列关于适应的叙述不正确的是（ ）
A．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
B．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
C．达尔文认为适应的来源是可遗传的变异
D．仙人掌的叶退化成叶刺后有利于保水，但光合作用减弱，体现了适应的普遍性
A、生物体的形态结构适合于完成一定的功能，生物体形态结构及其功能适合于该生物在一定环境中生存和繁殖，因此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，A正确；
B、适应具有相对性，具有不利变异的个体，可能由于环境突然改变，而成为有利变异，而不会过早死亡，也能留下后代，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，B正确；
C、达尔文认为适应的来源是可遗传的变异，适应的形成是自然选择的结果.
D、仙人掌的叶退化成叶刺后有利于保水，适应于干旱的环境，但光合作用减弱，不利于积累有机物，说明适应具有相对性，D错误。
Thank You

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