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6.2
自然选择与适应的形成
第六章 生物的进化
问题探讨
枯叶蝶，也称枯叶蛱蝶，以其前后翅相叠其翅形及斑纹似枯叶而著称。枯叶蝶在停息时，它的翅膀很像一片枯叶，这是枯叶蝶对环境的一种适应。
兰花螳螂
巨叶虫
竹节虫
1.枯叶蝶的翅膀很像一片枯叶，这有什么适应意义？
这也是自然界中常见的拟态现象，目的就是使自身不易被天敌发现。
2.从进化的角度，怎样解释这种适应的形成？
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。
问题探讨
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？
看似矛盾。其实翅色艳丽的蝴蝶，其翅上类似猛禽眼睛的眼斑，能避免它遭到攻击，是它防御敌害的适应性特征。
一、适应的普遍性和相对性
任务1：阅读教材P106，回答以下问题
1.适应包括哪两方面的含义？
2.你能举出哪些适应的实例？说明适应具有什么特点？
适应是绝对完全的适应吗？
3.各种生物的适应性特征是如何形成的呢？
一、适应的普遍性和相对性
1. 适应的含义
是指生物的形态结构适合于完成一定的功能。
蝙蝠的翼的形态结构适合于飞翔
鲸鳍的形态结构适合于水中游泳
小肠位于腹中，是食物消化吸收的主要场所。小肠全长约4-6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。
人的小肠
小肠内壁
小肠的结构特点适于消化和吸收
一、适应的普遍性和相对性
旗形树
旗形树的树冠像一面旗帜，为了适应环境中的定向强风
1. 适应的含义
是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。
仙人掌的茎可储存水、叶变为刺状可减少水分散失，适应干旱缺水环境
仙人掌
北极熊
北极熊厚厚的脂肪层，可以起到保温作用，适应寒冷的北极环境
企鹅具有厚厚的脂肪层
适应寒冷的南极环境
一、适应的普遍性和相对性
2. 适应的特点
1.适应的普遍性
适应在自然界中是普遍存在的！
圆掌舟蛾
伪装成断枝，迷惑捕食者
竹节虫
躲避天敌
例如：拟态、警戒色、保护色等均属于适应。
雷鸟
冬季羽毛白色，保护自己
拟态章鱼改变体色
一、适应的普遍性和相对性
2. 适应的特点
2.适应的相对性
例如：雷鸟是寒带地区特有的鸟类。羽毛颜色因季节而异，而与环境一致：冬季羽毛白色与雪地相一致；春夏则为有横斑的灰或褐色，以配合冻原地区的植被颜色。
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？
有，如果雪下的比较晚，这种体色反而易被敌害发现。
适应是针对一定的环境条件而言的，
是一种暂时的现象。
一、适应的普遍性和相对性
适应具有相对性的原因：
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。
遗传物质具有稳定性，它是不能随着环境条件的变化而迅速改变的，这就导致经过长期进化形成的适应一般晚于环境条件的变化。
但由于环境总是处于不断变化之中，遗传的 与环境 之间的矛盾是适应相对性的根本原因。
各种生物的适应性特征是如何形成的呢？
稳定性
不断变化
二、适应是自然选择的结果
任务2：阅读教材P107-109，回答以下问题
1.拉马克提出了什么观点？
用进废退和获得性遗传是指什么？
拉马克的观点有进步意义吗？是否被普遍接受？
2.达尔文的生物进化论：
联系上节内容说出达尔文的生物进化论包含哪两大学说？哪个学说能合理解释了生物的进化和适应？
自然选择学说的解释模型是怎样的？适应的来源是什么？适应是什么的结果？
自然选择学说如何解释长颈鹿长脖子这种适应性的形成。
概括适应如何形成？适应的形成的必要条件是？
达尔文的生物进化论提出的意义和局限性？进化论的发展？
二、适应是自然选择的结果
神创论
拉马克的进化学说
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
各种生物都是自古以来就如此的
二、适应是自然选择的结果
1. 拉马克的进化学说
拉马克
1744-1829
1.主要内容
①彻底否定了物种不变论，提出当今所有的生物
都是由更古老的生物进化而来
（1）用进废退
2.进化的原因
（2）获得性遗传
②各种生物的适应性特征并不是自古以来就如此的，
而是在进化过程中逐渐形成的
二、适应是自然选择的结果
器官使用越多越发达，不使用就退化。
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。
食蚁兽——舌头平均长度是60cm
（1）用进废退
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。
（2）获得性遗传
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。
事实是鼹鼠是一种具有立体嗅觉感的哺乳动物，幼年有微弱视力，常年不见天日，成年后退化。
事实是食蚁兽舌头平均长度是60cm，成年后不会增长。
你能举例反驳吗？
二、适应是自然选择的结果
后代不一定肌肉发达
眼睛用多了视力没有变好，反而近视了！
二、适应是自然选择的结果
②历史上第一个提出比较完整的进化学说。
3.意义：
①否定了神创论和物种不变论，强调生物的进化。
4.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
2. 达尔文的自然选择学说
②适应是自然选择的结果。
①适应的来源是可遗传的变异。
1.主要观点
2.学说内容
①过度繁殖
②生存斗争
③遗传变异
④适者生存
——自然选择的条件
——自然选择的手段，进化的动力
——自然选择的基础，进化的内因
——自然选择的结果
达尔文
1809.2.12-1882.4.19
二、适应是自然选择的结果
2. 达尔文的自然选择学说
事实3：
资源是有限的
推论1：
个体间存在着
;
事实4：
个体间普遍存在
(变异)
事实5：
许多变异是可能遗传的
推论2：
具有 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 的倾向
事实2：
物种内的个体数能保持稳定
图6-6 达尔文自然选择学说的解释模型
过度繁殖
生存斗争
遗传和变异
适者生存
有利变异
差异
二、适应是自然选择的结果
2. 达尔文的自然选择学说
事实3：
资源是有限的
事实1：
生物都有 的倾向
事实2：
物种内的个体数能保持稳定
过度繁殖
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。
在有限的资源中生物个体如何存活下来？
二、适应是自然选择的结果
2. 达尔文的自然选择学说
事实3：
资源是有限的
事实1：
生物都有 的倾向
事实2：
物种内的个体数能保持稳定
过度繁殖
推论1：
个体间存在着
;
生存斗争
斗争的种类：
斗争的起因：
过度繁殖与有限生存条件之间的矛盾
斗争的结果：
1.种内斗争
2.种间斗争
优胜劣汰！
适者生存，
不适者淘汰。
“适者”和“不适者”从何而来？
3.生物与非生物之间的斗争
二、适应是自然选择的结果
2. 达尔文的自然选择学说
事实3：
资源是有限的
事实1：
生物都有 的倾向
事实2：
物种内的个体数能保持稳定
过度繁殖
推论1：
个体间存在着
;
生存斗争
事实4：
个体间普遍存在
(变异)
事实5：
许多变异是可能遗传的
差异
不
定
向
遗传和变异
二、适应是自然选择的结果
事实3：
资源是有限的
事实1：
生物都有 的倾向
事实2：
物种内的个体数能保持稳定
过度繁殖
推论1：
个体间存在着
;
生存斗争
事实4：
个体间普遍存在
(变异)
事实5：
许多变异是可能遗传的
差异
2. 达尔文的自然选择学说
推论2：
具有 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！
适者生存
有利变异
自然选择的结果
二、适应是自然选择的结果
群体中 出现和 是适应形成的必要条件。
可遗传的有利变异
环境的定向选择
①群体中先产生可遗传的有利变异——适应的来源
②然后，生存斗争使生物的形态结构及其功能朝着更利于生物
在一定环境中生存和繁殖的方向发展——自然选择的方向
③最终产生适应——自然选择的结果
在以上分析的基础上，适应的形成：
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，群体中出现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。
二、适应是自然选择的结果
运用自然选择学说解释长颈鹿适应性的形成
长颈鹿
的祖先
大量长颈鹿
后代长颈鹿出现差异
(长颈长腿)
长颈长腿的长颈鹿存活
现代长颈鹿
过度繁殖
遗传变异
生存斗争
适者生存
尝试用拉马克的理论解释长颈鹿适应性特征—长脖子的形成
拉马克的理论：长颈鹿以树叶为食，草地退化（环境改变）后，要吃树叶，于是使劲将颈伸长（主观意愿），这样颈越伸越长（用进），并且这一性状能遗传给后代（获得性遗传）。长此以往，终于形成了现在的长颈鹿。
二、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？
拉马克：先选择，后变异
达尔文：先变异，后选择
二、适应是自然选择的结果
① 使人们认识到生物是在自然选择的作用下不断变化发展的，使生物学第一次摆脱了神学的束缚。
②揭示了生物界统一性的原因——所有生物都有共同的祖先。
③生物的多样性和适应性是进化的结果。
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。
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。
自然选择学说的意义
深入到基因水平
以种群为单位
二、适应是自然选择的结果
是环境对变异所对应的基因的选择。
原始物种过度繁殖
有限的生活资源
+
生存斗争
+
变异
适者生存
+
遗传
新类型的出现
导致
解读1：自然选择的对象
（1）直接对象
具有某特定表现型的生物体。
（2）间接对象
具有某基因型的生物体。
（3）自然选择的实质
构建自然选择学说概念模型
二、适应是自然选择的结果
原始物种过度繁殖
有限的生活资源
+
生存斗争
+
变异
适者生存
+
遗传
新类型的出现
导致
构建自然选择学说概念模型
图示变异不定向 ，
自然选择定向
解读2：两个方向
原始物种过度繁殖
有限的生活资源
+
生存斗争
+
变异
适者生存
+
遗传
新类型的出现
导致
构建自然选择学说概念模型
二、适应是自然选择的结果
解读3：生存斗争范畴
①种内斗争
②种间斗争
③生物与非生物之间的斗争
争夺有限的生活条件
产生生存斗争的原因：过度繁殖 + 有限生活资源
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。并能推动生物的进化。
生存斗争产生的结果（意义）
课堂小结
练习与应用P109
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。（ ）
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
√
×
√
练习与应用P109
3.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。
练习与应用P109
4.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。
5.“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。
练习与应用P109

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