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第6章 生物的进化
第2节 自然选择与适应的形成
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，这与你刚才作的解释
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。
枯叶蝶的祖先种群中出现翅似枯叶的变异个体后，这种可遗传的有利变异的个体生存和留下的后代的机会多，久而久之，使这类蝴蝶具有翅似枯叶的适应性特征。
枯叶蝶和翅色艳丽的蝴蝶
翅色鲜艳的蝴蝶可能具有其他防御天敌的适应性特征。如翅上有类似猛禽眼睛的眼斑。
问题探讨
① 指生物的形态结构适合于完成一定的功能
② 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
小肠的结构特点适于消化和吸收
毛细血管的结构适于物质交换
蹼有助于水中运动
（结构与功能相互适应）
雷鸟冬季来临前将羽毛换成白色的保护自己
竹节虫俯身于竹枝上，其身体颜色和形态与竹枝相似
仙人掌叶子退化，发根系发达，适应干旱缺水沙漠环境;
一、适应的普遍性和相对性
适应的含义
适应具有普遍性
雷鸟(春夏)灰/褐色
雷鸟(冬)
白色
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。
讨论2：这种适应现象有没有局限性？
讨论3：概括适应相对性的原因。
由于环境总是处于不断变化之中，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。
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
思考讨论—分析适应的相对性
一、适应的普遍性和相对性
对点练1 松毛虫具有警戒色，这是一种巧妙的适应，大多数鸟怕吃松毛虫，而杜鹃却爱吃松毛虫。因此，松毛虫的颜色、花纹反而有利于杜鹃的捕食。这一现象体现了( ) 。
例1 刺猬背部布满硬刺，遇敌害时，身体蜷缩成团，使硬刺竖起，以保护自己，但有
时却被狐狸抛向空中，待其落地伸展躯体时便被吃掉，这个例子说明了什么？造成该
现象的根本原因是什么？( ) 。
B
A.适应的普遍性，自然选择是定向的
B.适应的相对性，环境条件的不断变化
C.适应的多样性，变异是不定向的
D.自然选择的定向性，现存生物对环境的适应是绝对的
B
A.适应的普遍性 B.适应的相对性 C.适者生存 D.自然选择
一、适应的普遍性和相对性
二、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？
耶稣
（公元前4——公元30）
各种生物都是自古以来就如此的
物种不变论
拉马克
1744-1829
彻底否定物种不变论，提出各种生物的适应性特征并不是自古以来都是如此的，而是在进化过程中逐渐形成的。
进化学说
拉马克（1744年~1829年）
①当今所有的生物都是由更古老的生物进化来的。
②生物是由低等到高等逐渐进化的。
③生物中各种适应的形成都是由于用进废退和获得性遗传。
观点
否定神创论和物种不变论
1.拉马克的进化学说
二、适应是自然选择的结果
1.拉马克的进化学说
用进废退
器官使用越多越发达，不使用就退化。
食蚁兽的舌头细长
是长期舔食蚂蚁的结果
鼹鼠长期生活在地下，视觉派不上用场，眼睛就萎缩退化。
你能举例反驳吗？
二、适应是自然选择的结果
获得性遗传
因环境或用进废退而获得的性状是可以遗传的。
舌头也是细长的
鼹鼠——黑暗中的挖掘者
后代
食蚁兽——舌头平均长度是60cm
后代
眼睛也是退化的
你能举例反驳吗？
健美运动员
后代
不一定肌肉发达
1.拉马克的进化学说
二、适应是自然选择的结果
拉马克（1744年~1829年）
①当今所有的生物都是由更古老的生物进化来的。
②生物是由低等到高等逐渐进化的。
③生物中各种适应的形成都是由于用进废退和获得性遗传。
观点
是否有更合理的学说来解释生物的适应性？
1.拉马克的进化学说
二、适应是自然选择的结果
进化论：
达尔文《物种起源》
共同由来学说
指出所有生物都是由原始的共同祖先进化来的。
自然选择学说
揭示生物进化的机制，解释适应的形成和物种形成的原因。
适应的来源是可遗传的变异。
适应是自然选择的结果。
二、适应是自然选择的结果
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，形成具有新的适应性特征的生物新类型
解释模型
①过度繁殖
②生存斗争
③遗传变异
④适者生存
达尔文把适者生存，不适者被淘汰的过程叫做自然选择。
2.达尔文的自然选择学说
二、适应是自然选择的结果
2.达尔文的自然选择学说
二、适应是自然选择的结果
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
基础
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
长颈鹿的祖先脖子较短，食草为主，草地退化，改吃树叶。请分别用拉马克和达尔文的学说解释长脖子的形成。
学以致用
伸脖子
长颈鹿的祖先
脖子变长
繁殖子代
长颈鹿
用拉马克的学说来解释
食物变化
二、适应是自然选择的结果
2.达尔文的自然选择学说
长颈鹿
的祖先
过度繁殖
生存斗争
长颈、长肢个体
（遗传积累）
适者生存
现代长颈鹿
（遗传变异）
长颈、长肢个体
短颈、短肢个体
自然选择学说怎么解释长颈鹿的进化？
（自然选择）
二、适应是自然选择的结果
2.达尔文的自然选择学说
青霉素是一种抗生素。几十年来，由于反复使用，致使某些细菌对青霉素的抗性越来越强。请回答下列问题。
(1)青霉素使用之前，细菌对青霉素的抗性存在着____;患者使用青霉素后，体内绝大多数细菌被杀死，这叫做___________;极少数抗药性强的细菌活了下来并繁殖后代，这叫做________。青霉素的使用对细菌起了_______，这种作用是通过细菌与青霉素之间的________实现的。由于青霉素的反复使用，细菌抗药性状逐代____并加强。从这个过程可以看出，虽然生物的变异是不定向性的，但________在很大程度上是定向的。
(2)自然选择是把自然界中早已存在的______变异选择出来，并使之逐代积累、加强，最终形成生物新品种。
(3)上述过程表明自然选择是一个________________________的过程。
差异
不适者被淘汰
适者生存
选择作用
生存斗争
积累
自然选择
有利
适者生存、不适者被淘汰
二、适应是自然选择的结果
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。
①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。
意义
局限性和发展
②揭示了生物界统一性的原因 —— 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，走上了科学的轨道。
现代生物进化理论
现代生物进化理论
深入到基因水平
以种群为单位
③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。
二、适应是自然选择的结果
2.达尔文的自然选择学说
例2 关于达尔文的自然选择学说和拉马克的进化学说的区别，下列说法正确的是
( ) 。
A
A.拉马克的进化学说认为生物通过变异适应环境
B.达尔文的自然选择学说认为环境的作用可以引起不定向的变异
C.达尔文的自然选择学说认为生物变异后就能适应环境
D.拉马克的进化学说认为不定向的变异是由动物的意愿决定的
对点练2 对达尔文自然选择学说的正确理解是( ) 。
B
①环境改变使生物产生适应性的变异 ②可遗传的有利变异是生物进化的基础 ③变异是不定向的 ④变异是定向的 ⑤有利变异通过逐代积累形成显著的适应性特征，进而出现新的生物类型
A.②④⑤ B.②③⑤ C.①②④ D.①③⑤
二、适应是自然选择的结果
课堂小结
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。（ ）
√
X
√
练习与应用
概念检测
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，是在弥补自己对大自然的过失，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。
拓展应用
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。
拓展应用
1.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：
(1)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？
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。
巩固提升
(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。

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