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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
人教版·必修二
问题探究
1. 枯叶蝶的翅很像一片枯叶，这有什么适应意义
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。
2.上网查查枯叶蝶的天敌有哪些？枯叶蝶能完全免于天敌的捕食吗
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。
天敌有捕食性鸟类、步甲、土蜂、胡蜂、猎蝽、青蛙、蟾蜍等。枯叶蝶不能完全免于天敌的捕食。
思考·讨论：
一、适应的普遍性和相对性
同枯叶蝶一样，所有的生物都具有适应环境的特征。
兰花螳螂
竹节虫
叶尾壁虎
拟叶蝗
菲律宾叶虫
钩线青尺蛾的幼虫
【知识链接】
一、适应的普遍性和相对性
1. 适应的含义
① 指生物的形态结构适合于完成一定的功能；
如：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。
一、适应的普遍性和相对性
1. 适应的含义
① 指生物的形态结构适合于完成一定的功能；
如：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。
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；
如：仙人掌叶子（针形叶）退化，根系发达，适应于缺水的沙漠环境；
北极熊，白色的毛发，厚厚地脂肪层，适应寒冷的北极环境。
一、适应的普遍性和相对性
兰花螳螂的拟态
青蛙的保护色
箭毒蛙的警戒色
2. 适应的特点
普遍性
适应是普遍存在的
相对性
生物的适应性只是在一定程度上的，不是绝对的。
一、适应的普遍性和相对性
思考·讨论：分析适应的相对性
春夏的雷鸟
冬天的雷鸟
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。可见，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。
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。这种适应现象有没有局限性？
3. 在进行以上分析的基础上，请你用自己的话概括适应相对性的原因。
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。由于环境总是处于不断变化之中，遗传的稳定性与环境之间不断变化之间的矛盾是适应相对性的根本原因。
一、适应的普遍性和相对性
课堂小结
思考：各种生物的适应性特征是如何形成的？
1. 适应性的含义
形态结构与功能相适应
生物与环境相适应
2. 适应性的普遍性
适应是普遍存在的
3. 适应性的相对性
生物的适应性只是在一定程度上的，不是绝对的。
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。
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呢？
耶稣
（公元前4——公元30）
神创论：
所有的物种都是上帝创造的
物种不变论：
①生物物种是不变的，
②各种生物都是自古以来就如此的。
③不同物种之间没有亲缘关系!
拉马克
1744-1829
彻底否认物种不变论的提出者：拉马克
拉马克：
法国博物学家，生物学伟大的奠基人之一。他最先提出生物进化的学说，是进化论的倡导者和先驱
二、适应是自然选择的结果
1. 拉马克的进化学说
①生物不是神造的，而是由更古老生物进化来的
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
主要内容：
用进废退：
器官用得越多就越发达，器官废而不用，就会造成形态上的退化。
①食蚁兽的舌头之所以细长，是长期舔食蚂蚁的结果。
②鼹鼠长期生活在地下，视觉派不上用场，眼睛就萎缩退化。
获得性遗传：这些用进废退而获得的性状可以遗传给后代。
二、适应是自然选择的结果
1. 拉马克的进化学说
注意:
拉马克的进化观点是“用进废退”和“获得性遗传”。即选择在前，变异在后，可归纳如下：
环境改变
需求改变
使用或废弃某种器官
获得性性状
遗传
生物新类型
诱导
决定
产生
可以
逐代积累产生
思考：请用拉马克的观点解释长颈鹿为什么脖子长？
长颈鹿以树叶为食，草地退化（环境改变）后，要吃树叶，于是使劲将颈部伸长（需求改变），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，终于形成现在的长颈鹿（生物新类型）。
二、适应是自然选择的结果
1. 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？
事实：食蚁兽舌头平均长度是60cm，成年后不会增长。
事实：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。
二、适应是自然选择的结果
1. 拉马克的进化学说
局限性：
历史进步意义：
①拉马克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拉马克过于强调环境的变化直接导致物种的改变。实际上，环境的变化如果未引起遗传物质的改变，就不会使生物产生可遗传的变异。
①历史上第一个系统地提出了进化理论的学者；
②彻底反对神创论和物种不变论。
二、适应是自然选择的结果
2. 达尔文的自然选择学说
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》。
达尔文
“贝格尔号”航行路线
达尔文：
二、适应是自然选择的结果
①适应的来源是可遗传的变异。
②适应是自然选择的结果，包括过度繁殖、生存斗争、遗传变异和适者生存。
主要内容：
2. 达尔文的自然选择学说
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
推理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
推理2：
具有有利变异的个体，生存并留下后代的机会多
推理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
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。
（1）过度繁殖——自然选择的基础
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
过度繁殖
生存斗争
（2）生存斗争——进化的动力和自然选择的手段
生物的生存资源有限，要生存就必须与同种的、异种其他个体及无机环境进行斗争
遗传变异
（3）遗传变异——自然选择的内因
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
适者生存
（4）适者生存——自然选择的结果
变异在前
选择在后
二、适应是自然选择的结果
长颈鹿鹿群大量繁殖（过度繁殖）；遇到漫长的干旱季节，食物缺乏时，它们都要吃树叶而树叶不够吃（生存斗争）；它们有颈长和颈短的差异（变异）；颈长的个体更容易得到食物而生存下来，产生后代的概率更大，经过若干代的繁殖，颈长的个体所占的比例增大（遗传），长此以往，终于形成了现在的长颈鹿（适者生存 ）。
思考·讨论：运用自然选择学说解释长颈鹿为什么脖子长？
二、适应是自然选择的结果
2. 达尔文的自然选择学说
②环境的定向选择（外因）
适应形成的必要条件：
①群体中出现可遗传的有利变异（内因）
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。
注意：变异是不定向的，自然选择是定向的
二、适应是自然选择的结果
局限性：
历史进步意义：
①使人们认识到生物是在自然选择的作用下 的，使生物学第一次摆脱了 的束缚，走上了 的轨道。
②揭示了生物界的 是由于所有的生物都有共同祖先。
③科学地解释了生物的多样性和适应性是 的结果。
①对于遗传和变异的认识还局限于性状水平
2. 达尔文的自然选择学说
不断发展变化
神学
科学
统一性
进化
②不能科学地解释遗传和变异的本质。
二、适应是自然选择的结果
3. 达尔文以后进化理论的发展
发展的结果：
发展的原因：
①关于遗传和变异的研究，已经从性状水平深入到基因水平，人们逐渐认识到遗传和变异的本质。
②关于适应以及物种的形成等问题的研究，已经从以生物个体为单位，发展到以种群为基本单位。
形成了以自然选择为核心的现代生物进化理论。
达尔文与拉马克进化学说的比较
项目 拉马克的进化学说 达尔文的自然选择学说
中心思想
区别 进化原因
变异方向
适应性
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适应环境
生物自身决定
认为生物不是神造的，而是由更古老的生物进化来的，即简单→复杂、低等→高等，且都是“渐变”的结果
遗传和变异是生物进化的内因，环境条件改变是生物进化的外因
外界环境影响是生物进化的主要原因
过度繁殖、生存斗争、
遗传变异、适者生存
用进废退和获得性遗传
二、适应是自然选择的结果
超级细菌，泛指那些对多种抗生素具有耐药性的细菌，尝试用达尔文的观点解释超级细菌产生的原因
拉马克：
（先环境变化）接触药物后，“为了”适应有药物的环境，病毒（后定向变异）“主动”产生的抗药性。后代获得了这一特点，其抗药性不断增强。
达尔文：
（先不定向变异）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；（后环境定向选择）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。
迁移应用：
二、当今生物体进化上进化的印迹——其他方面的证据
请搜集生物进化论的相关资料，讨论以下问题：
思考·讨论：分析生物进化观点对人们思想观念的影响
1. 达尔文的生物进化论和神创论的主要冲突是什么？达尔文提出生物进化论之后，为什么遭到许多人的攻击、谩骂和讥讽？
达尔文认为所有的生物都是由最原始的共同祖先进化而来的。生物通过自然选择而不断进化,这一观点否定了“神创论”，与当时的宗教观念相悖，因此遭到许多人的攻击、谩骂和讥讽。对人们破除迷信、树立科学的世界观具有重要作用。
2. 19世纪末，严复、梁启超等以自然选择学说中“物竞天择，适者生存”的观点，作为唤起同胞救国图强的警钟。这一做法在当时起到了什么作用？
激励人们奋发图强，“自强保种”使中华民族能自立于世界民族之林。
二、当今生物体进化上进化的印迹——其他方面的证据
请搜集生物进化论的相关资料，讨论以下问题：
思考·讨论：分析生物进化观点对人们思想观念的影响
3. 马克思读了达尔文的《物种起源》后，写在给恩格斯的一封信中说：“虽然这本书用英文写得很粗略，但是它为我们的观点提供了自然史的基础。”马克思所说的“我们的观点”是指什么观点？
4. 达尔文的生物进化论对于人们正确认识人类在自然界的地位有什么启示？
为辩证唯物主义观点提供了自然史的基础。
人类与其他生物有共同的起源。各种生物之间有着或远或近的亲缘关系。人类和其他生物一样，都是大自然的一员，而不是凌驾于其他物种之上的“主宰”。
二、适应是自然选择的结果
练习与应用
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？
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。。
教材P109
二、适应是自然选择的结果
练习与应用
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？为什么？
在自然界，物种绝灭的速率本来使很缓慢的，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。
教材P109
濒危植物金花茶
濒危动物川金丝猴
二、适应是自然选择的结果
练习与应用
3. “人们现在都生活在各种人工环境中，因此，人类的进化不再收到自然选择的影响。你同意这一观点吗？写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以完全隔绝，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变小，来自人类社会内部的选择因素在增加。
教材P109

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