资源简介

(共44张PPT)
第3章　生物的进化
第3节 生物进化的原因
导入新课
经常刮大风的海岛上无翅或残翅昆虫特别多
为什么在这个海岛上，无翅或残翅的昆虫反而成了优势类型？
探究新知
探究一 实例分析——桦尺蛾的工业黑化
英国曼彻斯特地区桦尺蛾的体色变化是工业革命导致环境变化引发的典型自然选择案例 。1850年浅色桦尺蛾占多数，1950年深色桦尺蛾成为主流，核心原因是树干颜色由浅变深导致保护色优势转移。
分析·讨论
(1)1850年前后，为什么浅色桦尺蛾多？
环境色浅，浅色体色是保护色。
(2)1950年前后，为什么变成了深色桦尺蛾多？
环境变深，浅色桦尺蛾易被捕食，深色桦尺蛾存活并繁殖后代更多。
环境变化→鸟的捕食→不同体色个体的存活率差异。
(3)驱动这种变化的关键力量是什么？
实验探究
桦尺蛾体色变化
实验现象：
把数量相等的浅色桦尺蛾和深色桦尺蛾同时放到被煤烟熏黑的树干上，然后用望远镜观察树干上所发生的情况。一群爱吃桦尺蛾的鸟儿飞过之后，他们发现，浅色桦尺蛾所剩无几，而大部分深色桦尺蛾却逃过了这场灾难。
保护色是天生的吗？它是如何形成的？
实验结论
将浅色和深色的桦尺蛾放到同样的树干上，体色与树干颜色（环境色彩）相一致的个体不易被前来捕食的鸟儿发现，容易逃避敌害的捕食。
与树干颜色（环境色彩）差别较大的个体，易被前来捕食的鸟儿发现而被捕食。
体色与环境色彩相一致的个体容易生存下来。
探究二 模拟实验——见证保护色的诞生
模拟保护色的形成过程
实验·探究
如果桦尺蛾的体色与周围环境的色彩非常相似，它就不易被其他动物发现。类似这样的体色，对于躲避敌害或捕食猎物是十分有利的，称为保护色。下图所示的雷鸟，每当冬季来临，它们会换上白色羽毛，这身“冬装”有利于雷鸟在积雪的环境中保护自己。那么，动物的保护色是怎样形成的呢
夏天的雷鸟
秋天的雷鸟
秋冬之交的雷鸟
冬天的雷鸟
意义：
动物为适应栖息环境而具有的与环境色彩相似的体色，称为保护色。
具有保护色的动物不易被其他动物发现，这对它躲避敌害或捕食猎物是十分有利的。
概念：
保护色
模拟保护色的形成过程
动物的保护色是怎样形成的呢？
自然选择的结果。
提出问题：
作出假设：
分组： 6人一组
组长：组织、发令
捕食者：随机捕食，每代只剩25个“幸存者”为止
记录员：记录每代开始数和幸存者数
督察员：监督、补充幸存者后代（每个幸存者产生
3个后代）
制定计划和实施计划：
猎物：小纸片
第一代 第二代 第三代 第四代 第五代 纸片的颜色 开始数目 幸存数目 开始数目 幸存数目 开始数目 幸存数目 开始数目 幸存数目 开始数目 幸存数目
粉色 25 12 48 15 60 20 80 23 92 25
黑色 25 3 12 0 0 0 0 0 0 0
绿色 25 6 24 6 24 3 12 1 4 0
蓝色 25 4 16 4 16 2 8 1 4 0
记录表：
思考：
(1)第五代中，哪种颜色的“幸存者”最多？
(2)第一代和第五代之间，“幸存者”数目有何变化？
与背景色颜色相近的“幸存者”幸存数目最多。
某一种颜色显著增加，其他减少甚至消失。
(3)是否所有颜色都有“幸存者”？
不一定，取决于初始变异和选择强度。
保护色是环境对生物不定向变异进行定向选择的结果。与环境色彩相似的个体更易生存和繁殖，经过多代积累，整个群体的体色就与环境趋于一致。
总结
探究三 理论建构——自然选择学说
关于生物进化的原因，人们进行了长期的探索，提出了各种解释，其中被人们普遍接受的是达尔文的自然选择学说。
达尔文的巨著是什么？他在书中提出了什么样的进化观点？
自然选择学说
《物种起源》
阅读教材“科学家的故事”思考问题
自然选择学说的四个要点及其逻辑关系：
①过度繁殖：
食物、空间有限，还有天敌（鸟）的捕食。
桦尺蛾能产生大量后代（模拟实验中的大量小纸片）。
②生存斗争：
在污染的环境中，深色是有利变异，携带此变异的个体生存和繁殖的机
会更多（深色小纸片幸存多，后代
多），浅色个体被淘汰。
③遗传和变异：
后代既有浅色也有深色（小纸片颜色的差异）。
④适者生存：
总结归纳
通过对达尔文小故事的学习，你受到哪些启发？
科学研究要尊重事实，善于发现规律。达尔文爱科学、爱研究精神值得我们学习。他坚持不懈，刻苦研究的精神也值得我们学习。
长颈鹿的自然选择示意图
尝试用自然选择学说的四个要点，解释长颈鹿长颈的形成。
当低处的树木叶子被吃光以后，长脖子的长颈鹿可以吃到高处树叶而存活，并繁殖后代；短脖子的则容易被饿死，留下来的后代也较少。经过逐代积累，产生了今天的长颈鹿。
1. 生物普遍具有很强的繁殖能力, 能够产生大量的后代。
2. 生物赖以生存的食物和空间非常有限，要生存就得为获取足够的食物和空间而进行斗争。
生存斗争
自然选择学说的主要内容有四点：
过度繁殖
3. 生物产生的后代会发生变异,产生各种不同于亲代的性状。
4. 通过激烈的生存竞争，适应者生存下来，不适应者被淘汰掉。
遗传变异
适者生存
过度繁殖会带来什么问题？
大多数生物有很强的繁殖能力。如果没有天敌，即使繁殖速度不是很快的动物，也会在不长的时期内产生大量后代，这样的现象称为过度繁殖。
过度繁殖会使生物需要更多的食物和生存空间。
讨论：
生物生存的空间和所需食物是有限的。为了生存，生物之间会出现什么现象？
为获取足够的食物和空间而进行生存斗争。
生存斗争总有胜败，什么类型的生物在生存斗争中容易取胜呢？这与生物的遗传、变异有什么关系？
生存斗争使少数个体生存下来。具有有利变异的个体才能在斗争中生存下来，并将这些变异遗传给下一代。
探究四 思维训练—合理质疑与理论发展
合理质疑
思维训练
上述对长颈鹿长颈形成原因的解释受到了一些质疑。
质疑的理由包括:
长颈鹿不但取食高处的树叶，也取食不太高的灌木;
高度不足三米的幼年长颈鹿也要取食，它们能吃到食物并长大;
过长的颈给长颈鹿带来诸多不便;
有研究人员提出了另一种解释:
长颈可能帮助雄性长颈鹿在配偶争夺战中占据优势，因此有更多的机会留下后代，这才是长颈鹿长颈形成的主要原因。
请查阅资料，说一说上述观点是否合理。这些争论有没有从根本上否定自然选择学说
你更倾向于哪种解释？自然选择（取食）还是性选择（求偶）？
没有，性选择是自然选择的一种特殊形式，都是“适者生存”，只是“适”的标准不同
这两种观点是否绝对矛盾？
不一定，可能共同作用
它们是否都否定了自然选择？
达尔文理论是基石，现代综合进化理论在此基础上融合了遗传学等新知识，变得更加丰富。“质疑”是为了让科学更接近真理。
总结归纳
跨学科综合实践：
主题：
《“未来生物”设计大赛：预测环境变化下的进化》
形式：小组项目式学习（周期：1～2周）
任务与学科融合：
(1)语文：撰写一篇短文，从该生物的视角讲述其种群的“进化故事”，并讨论人类活动对生物进化方向的巨大影响及其伦理责任。
(2)艺术：绘制“现在”与“未来”的生态环境对比图。
课堂小结
本节课通过海岛昆虫和桦尺蛾等实例，引导学生分析生物适应现象，理解自然选择的核心机制。借助模拟实验，学生直观体验了保护色的形成过程，认识到变异、遗传和环境选择在进化中的作用。通过探讨长颈鹿长颈成因的争议，学生体会到科学理论的发展性和思辨的重要性。最终总结出：进化是遗传、变异与自然选择共同作用的结果，环境对适应性特征进行定向选择，使种群不断演变和适应。
板书设计
一、桦尺蛾的工业黑化原因：
环境改变→天敌选择→群体体色改变
二、保护色的形成：
环境对不定向变异进行定向选择
三、达尔文自然选择学说：
过度繁殖、生存斗争、遗传变异、适者生存
四、理论的发展与质疑
案例：长颈鹿长颈成因（取食选择 VS 性选择）
启示：科学理论在质疑中发展完善
核心：生物通过遗传、变异和自然选择，不断进化
随堂检测
1.在生存斗争中，具有有利变异的个体容易生存下来并产生后代。判断下列说法是否正确。
(1)自然选择保留的变异一直都有利于该生物的生存。( )
(2)箭毒蛙大多色彩鲜艳，它们在森林中格外绚丽夺目，很容易被其他生物发现，但
仍然存活至今这种现象不能用自然选
择学说来解释。 ( )
×
×
2.青霉素能杀死多种致病的细菌，是治病的良药，但随着人们过多地使用青霉素，细菌对青霉素的耐药性越来越强。以下解释合理的是 ( )
A.现在的青霉素质量不如以前
B.现在的人身体素质不如以前
C.自然选择筛选出有耐药的细菌
D.细菌一接触青霉素就会自动产生耐药性
C
3.1959年，科学家在印度发现了对杀虫剂DDT(滴滴涕)具有耐药性的蚊，现在世界各地都发现了这种蚊。对此，一项科学研究得到了下表所示的数据。
持续施用DDT的时间 0个月 8个月 12个月
耐DDT蚊的比例 4% 45% 77%
(1)描述该实验的结果，并根据自然选择学说解释该结果。
实验结果:随着持续施用DDT时间从0个月增加到12个月，耐DDT蚊的比例逐渐上
升,0个月时为4%,8个月时达到45%,12个月时升至77%。
解释:在蚊的种群中,本身就存在变异,有的蚊具有抗DDT的变异(耐药性),有的蚊不具有。当施用DDT时,不具有耐药性的蚊会被DDT杀死，而具有耐药性变异的蚊能够存活下来并繁殖后代。随着时间推移，持续施用DDT不断选择出具有耐药性的蚊,使耐药性蚊的比例在种群中逐渐增加,这是自然选择的结果,即环境(DDT)对蚊的变异进行了选择,适者(耐药性蚊)生存并繁衍,不适者(不耐药蚊)被淘汰。
(2)为什么在世界各地都发现了耐DDT的蚊
原因:一方面,蚊具有较强的迁徙和扩散能力,耐药性蚊可以通过飞行等方式在不同地区传播。另一方面,在全球化背景下,贸易、交通等活动频繁,可能无意中帮助耐药性蚊扩散到世界各地。同时,
DDT在过去被广泛使用,在不同地区的使用过程
中，都对当地蚊种群进行了类似的自然选择,使耐药性蚊在各地逐渐出现并扩散,所以世界各地都发现了耐DDT的蚊。
4．自然界中生物进化的外在原因是(　　)
A．人工选择 B．天敌的影响
C．环境的改变 D．温度的改变
C
5．下列哪项不是动物保护色的含义(　　)
A．使动物容易躲避敌害
B．有利于动物捕食猎物
C．能保护动物的皮肤的美丽
D．动物的体色与周围环境相似
C
6．达尔文认为，生物产生了变异以后，决定其生存或淘汰的是(　　)
A．自然选择 B．繁殖能力
C．遗传因素 D．食物多少
A
7．公鹿用鹿角作为争夺配偶的武器，按达尔文的观点，现代公鹿鹿角发达的原因是(　　)
A．鹿角不发达的个体被淘汰，鹿角发达的个体被保留的结果
B．繁衍后代的需要
C．变异朝着有利于生殖的方向发展的结果
D．经常作用的结果
C

展开更多......

收起↑