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第六章第2节
自然选择与适应的形成
适应
资料1：枯叶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，它的翅膀像一片枯叶，这是枯叶蝶对环境的一种适应，也是自然界中常见的拟态现象，目的是使自身不易被天敌发现。同环境中不乏翅色鲜艳的蝴蝶，看似矛盾，其实其翅上类似猛禽眼睛的斑点，可起恐吓作用，是它防御敌害的适应性特征。
生物会进化出适应环境的特征
如拟态（枯叶蝶）、
保护色（变色龙）、
警戒色（蓝环章鱼）……
适应
适应
①生物的 适合于完成一定的 ;
②生物的形态结构及其功能适合于该生物在一定的 中生存和繁殖
形态结构
功能
环境
资料2： 小肠是食物消化吸收的主要场所。全长约4-6米，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。
适应
适应
①生物的 适合于完成一定的 ;
②生物的形态结构及其功能适合于该生物在一定的 中生存和繁殖
形态结构
功能
环境
仙人掌叶子退化，发根系发达，适应干旱缺水的沙漠环境。
北极熊白色的毛发，厚厚的脂肪层，适应寒冷的北极环境。
适应
适应
①生物的 适合于完成一定的 ;
②生物的形态结构及其功能适合于该生物在一定的 中生存和繁殖
形态结构
功能
环境
特点：
①普遍性
兰花螳螂
伪装成花瓣
竹节虫
伪装成树枝，随温度、光照改变体色
雷鸟
冬季羽毛白色
似雪地的保护色
适应在自然界中是普遍存在的
适应
适应
①生物的 适合于完成一定的 ;
②生物的形态结构及其功能适合于该生物在一定的 中生存和繁殖
形态结构
功能
环境
特点：
①普遍性
适应在自然界中是普遍存在的
②相对性
适应不是绝对的、完全的适应
资料3：枯叶蝶的成虫因其拟态不易被发现，而枯叶蝶的卵常被其他昆虫寄生,幼虫易受到鸟类等天敌的捕食，它们还常受到细菌、真菌和病毒的感染。
资料4：雷鸟是寒带地区特有的鸟类。其羽毛颜色因季节而异，与环境一致：冬季羽毛白色与雪地一致，春夏季则为有横斑的灰或褐色，符合冻原地区的植被颜色。但如果下雪时间推迟，雷鸟仍随原定的节律更换颜色，这种体色反而使雷鸟更容易被发现。
适应
适应
①生物的 适合于完成一定的 ;
②生物的形态结构及其功能适合于该生物在一定的 中生存和繁殖
形态结构
功能
环境
特点：
①普遍性
适应在自然界中是普遍存在的
②相对性
适应不是绝对的、完全的适应
“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。但由于环境总是处于不断变化之中，
适应相对性的根本原因：遗传的 与环境 之间的矛盾。
稳定性
不断变化
适应是自然选择的结果
拉马克
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。
神创论
物种不变论
各种生物都是自古以来就如此的
适应是自然选择的结果
拉马克的进化学说
拉马克
1744-1829
适应的形成是由于 和 。
用进废退
获得性遗传
用进废退
器官用的越多越发达，废而不用会造成形态上的退化
食蚁兽的舌头细长
是长期舔食应用的结果
鼹鼠的眼睛萎缩
是长期生活在地下而退化
环境变化在先→生物主观定向适应环境变化
适应是自然选择的结果
拉马克的进化学说
拉马克
1744-1829
适应的形成是由于 和 。
用进废退
获得性遗传
用进废退
器官用的越多越发达，废而不用会造成形态上的退化
获得性遗传
因用进废退获得的性状是可以遗传给后代的
食蚁兽舌头平均长度60cm
成年后不会增长
鼹鼠幼年有微弱视力
成年后退化
肤浅的局限的
适应是自然选择的结果
达尔文的
自然选择学说
适应的来源是可遗传变异，适应是自然选择的结果。
过程：
过度繁殖、生存斗争、遗传变异、适者生存
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：
个体间普遍存在差异(变异)
事实5：
许多变异是可能遗传的
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，形成具有新的适应特征的生物新类型
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
基础*
动力
内因
结果
①种内斗争
②种间斗争 ③生物与非生物之间的斗争
适应是自然选择的结果
达尔文的
自然选择学说
适应的来源是可遗传变异，适应是自然选择的结果。
过程：
过度繁殖、生存斗争、遗传变异、适者生存
过度繁殖
资源有限
生存斗争
遗传变异
适者生存
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。
生物变异出现在前（不定向）
环境选择作用在后（定向）
适应性特征
（新类型）
逐代积累
（遗传）
适应是自然选择的结果
Q：分别用拉马克的进化学说和达尔文的自然选择学说解释长颈鹿的形成
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。
适应是自然选择的结果
Q：分别用拉马克的进化学说和达尔文的自然选择学说解释长颈鹿的形成
长颈鹿
祖先
过度繁殖
大量个体
生存斗争
长颈长腿
的长颈鹿存活
适者生存
现代
长颈鹿
后代长颈鹿
出现差异
(长颈长腿)
遗传变异
适应是自然选择的结果
达尔文的
自然选择学说
过程：
过度繁殖、生存斗争、遗传变异、适者生存
意义：
①揭示了生物界的 是由于所有生物都有共同祖先，
生物的 和 是进化的结果。
统一性
多样性
适应性
②被誉为19世纪自然科学的三大发现之一。
③使生物学第一次摆脱了神学的束缚，走上了科学的轨道。
局限：
受到当时科学发展水平的限制，达尔文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和变异的本质。
达尔文（1809-1882）和孟德尔（1822-1884）处于同一时代，对遗传变异本质的认知在一百多年后才有了大致轮廓：遗传因子发现→减数分裂发现→基因在染色体上→DNA是遗传物质→DNA的结构和复制基质→基因的表达机制→变异机制（基因突变、基因重组、染色体变异）。
适应是自然选择的结果
现代生物进化理论
达尔文的
自然选择学说
以生物个体为单位
种群是生物进化的基本单位
遗传变异的认识停留在性状水平
突变和基因重组提供了生物进化的原材料
先有变异（不定向）
后又环境选择（定向）
突变和基因重组是随机的、不定向的
自然选择导致种群基因频率的定向改变
（自然选择决定生物进化的方向）
新物种形成尚不明确
隔离是物种形成的必要条件
原始
昆虫
有翅
力大
有翅
力小
残/无翅
有翅
力大
大风大浪
生存
√
生存
√
×
淘汰
残/无翅
过度繁殖
遗传变异
生存斗争
适者生存
→抗强风飞翔
→不飞翔
→能飞翔，不抗强风
自然选择的实例：在经常刮大风的海岛上，无翅或残翅的昆虫比较多
1．通过这种现象说明变异是定向的还是不定向的
2．这里刮的海风对岛上昆虫的翅起了什么作用？
3. 环境对性状的选择是定向的还是不定向的呢？
不定向的
选择作用
定向
有翅
力小
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。（ ）
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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
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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。
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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。
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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。
理解减数分裂的目的
事实2：人和高等动物由一个细胞（受精卵）增殖分化而来，受精卵是由精子和卵细胞结合形成的。
Q1：精子和卵细胞是通过有丝分裂产生的吗？
不是，否则后代染色体数目会逐代加倍。
减一“分同源”
减数分裂I前期
同源染色体联会，形成四分体，发生互换
基因重组
生物进行 的过程中，控制不同性状的基因 。
时间：
减数分裂时： ； 。
减数分裂I后
尝试归纳基因突变的特点：
有利突变
植物的抗病性突变、耐旱性突变，微生物的抗药性突变等。

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