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(共30张PPT)
第三节 生物进化的原因
第三章 生物的进化
第六单元 生命的延续和发展
通过分析桦尺蛾体色变化、海岛无翅残翅昆虫分布等进化实例，归纳生物进化与环境的关联，形成生物进化与环境相适应的生命观念，提升基于实例进行逻辑推理的科学思维（生命观念、科学思维）
通过模拟保护色形成过程、梳理自然选择核心内容，理解自然选择学说的主要观点，培养对比分析、归纳概括的科学思维能力（科学思维）
通过参与保护色模拟实验、进化实例讨论等小组探究活动，阐明自然选择的作用机制，提升合作探究与信息表达的探究实践能力（探究实践）
通过辨析长颈鹿长颈形成的不同假说、辩证评价进化解释的合理性，形成尊重证据、敢于质疑、严谨求证的科学态度（科学思维、科学态度）
通过了解达尔文环球考察与《物种起源》研究历程、认识生物进化理论的完善过程，感受科学研究的连续性，激发对生物进化的探究兴趣，树立求真务实的科学精神（科学态度、社会责任）
学习目标
　　在这个海岛上，为什么无翅或残翅的昆虫特别多？
在某个经常刮大风的海岛上，有许多无翅和残翅的昆虫。
想一想
想一想
在生物漫长的进化过程中，为什么有些物种会灭绝呢？新的物种又是怎样形成的？推动生物不断进化的原因是什么？
1950年考察
黑褐色树干上的桦尺蛾
（深色个体占多数）
工厂
煤烟弥漫
树皮染成黑褐色
1850年考察
长满地衣的树干上的桦尺蛾
（浅色个体占多数）
英国曼彻斯特地区桦尺蛾体色的变化
这是什么原因呢？
一、分析生物进化的实例
被污染的环境，使得浅色桦尺蛾容易被鸟类捕食而处于选择劣势，深色桦尺蛾具有保护色而处于选择优势。
周围环境变化，环境和鸟对桦尺蛾的选择作用
引起两种桦尺蛾数量变化的原因：
一、分析生物进化的实例
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 。
保护色
冬天的雷鸟
秋冬之交的雷鸟
夏天的雷鸟
秋天的雷鸟
二、模拟保护色的形成过程
你还可以举出一些例子吗？
动物的这种保护色是怎样形成的呢？
二、模拟保护色的形成过程
动物保护色是如何形成的呢？
作出假设
提出问题
动物保护色的形成与周围环境有关。
制定计划
按照教材65页的参考方案制定适合自己的探究计划。
项目 模拟对象
大彩纸
各色小彩纸
组员
各色备用小彩纸
动物的生活环境
动物体色的变异类型
捕食者
幸存者的后代
实验探究：模拟保护色的形成过程
制定计划
1.准备：①彩布展开作为生物的“生活环境”；
②将颜色不同，数量相同的彩色小纸片均匀地撒在彩布上。
2.
实
验
“捕食者”迅速从彩布上选一张小纸片（不要特意寻找某种颜色的小纸片）
统计“幸存者”中各种颜色的小纸片的数目
在彩布上添加与各个“幸存者”颜色相同的小纸片并充分混合重复上述步骤
实验探究：模拟保护色的形成过程
实施计划
类别 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
按上面的步骤实施计划并将数据统计在下表中：
得出结论
动物的保护色的形成与周围环境有关。
实验探究：模拟保护色的形成过程
1.第一代和第五代中，分别是哪种颜色的纸片“幸存者”最多？
这与作为背景的彩纸的颜色有什么关系？
2.第一代和第二代之间“幸存者”的数目有什么变化？第一代和第五代之间又有什么变化？
3.到第五代时，是否所有颜色都有“幸存者” 你怎么解释模拟的结果。
实验探究：模拟保护色的形成过程
类别 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
1.第一代和第五代中，分别是哪种颜色的纸片“幸存者”最多？
这与作为背景的彩纸的颜色有什么关系？
第一代中，小纸片“幸存者”最多的是粉色；
第五代中，小纸片“幸存者”最多的也是粉色，这与彩色纸的颜色很相似。
实验探究：模拟保护色的形成过程
类别 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
2.第一代和第二代之间“幸存者”的数目有什么变化？
第一代和第五代之间又有什么变化？
第二代“幸存者”的颜色有了分化，有些颜色的“幸存者”明显多于其他颜色的数量，有的颜色没有了“幸存者”。到了第五代幸存者的数量分化更明显。
实验探究：模拟保护色的形成过程
类别 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
3.到第五代时，是否所有颜色都有“幸存者” 你怎么解释模拟的结果。
到了第五代，仅剩粉色的“幸存者”。
保护色的形成过程是由于原来的不同体色变异的生物中,具有与环境颜色相近的变异个体比较容易存活下来，而这样的个体一代代积累着这种变异，从而形成保护色。
实验探究：模拟保护色的形成过程
类别 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
4.在有的年份，雷鸟已经换上了白色“冬装”,但是迟迟没有下雪。这身“冬装”还能帮助雷鸟躲避敌害吗？这对你认识生物的适应性有什么启示。
雷鸟换上白色冬装却不下雪时，这身“冬装”反而使它容易被天敌发现，因此不能帮助雷鸟躲避敌害。
适应性是相对的--动物的保护色需要与环境匹配才有效。
实验探究：模拟保护色的形成过程
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。
三、自然选择
达尔文认为，地球上的生物普遍具有很强的繁殖能力，能产生大量的后代。
1、过度繁殖
过度繁殖会带来什么问题？
过度繁殖会使生物需要更多的食物和生活空间。
三、自然选择
虽然生物的繁殖能力很强，但其赖以生存的食物和空间都是非常有限的，任何生物要生存下去，就得为获取足够的食物、空间而进行生存斗争。
但在生存斗争中，什么样的个体能够获胜并生存下去呢？
三、自然选择
2、生存斗争
在自然界中，生物个体都有遗传和变异的特性。
生物
不利变异
有利变异
被淘汰
被保留
不利变异
有利变异
三、自然选择
3、遗传和变异
4、适者生存
用自然选择学说解释长颈鹿长颈形成的原因。
长颈鹿有颈长和颈短的差异。
青草减少后，颈长的能吃到树叶生存下来，并繁衍。
颈短的易被饿死，留下的后代较少。
颈长的变异遗传给后代，并逐代积累，产生了今天的长颈鹿。
三、自然选择
概念总结
自然选择
过度繁殖
遗传和变异
生存斗争
适者生存
不适者被淘汰
大量个体
不利变异个体 有利变异个体
资源有限
【基础】
【内因】
【动力】
【结果】
逐代积累加强
自然界中的生物，通过激烈的生存斗争，适应者生存，不适应者被淘汰，这就
是自然选择。
生物通过遗传、变异和自然选择，不断进化。
三、自然选择
请尝试用自然选择学说解释下列现象。
在某个经常刮大风的海岛上，有许多无翅和残翅的昆虫。请分析，在这个海岛上，为什么无翅或残翅的昆虫特别多？
原始昆虫
过度繁殖
遗传变异
有翅
残翅
无翅
淘汰
残翅
无翅
生存
生存
生存斗争
适者生存
三、自然选择
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等等。
关于长颈鹿长颈形成的质疑
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，说一说上处观点是否合理。这些争论有没有从根本上否定自然选择学说？
合理质疑
核心启示：科学探索永无止境，不同的声音是推动真理发展的动力。
核心问题
探讨生物进化的根本原因：是什么力量推动了物种的演变与多样性？
理论核心：自然选择学说
包含四个要点：过度繁殖、生存斗争、遗传变异、适者生存。
关键概念：保护色
保护色是生物长期适应环境，通过自然选择保留下来的典型特征。
进化动力
遗传提供基础，变异提供材料，自然选择决定进化的方向。
总结：自然选择是一个长期、缓慢、连续的过程，是生物进化的核心机制。
课堂总结与回顾
1.冬天的雷鸟和夏天的雷鸟体色不同．用达尔文的进化观点分析，这是（ ）
A. 人工选择结果 B. 自然选择的结果
C. 寻找食物结果 D. 过度繁殖的结果
2.某医院长期使用一种抗生素治疗细菌性感染，初期效果显著，但数年后发现药效逐渐降低。下列解释中符合达尔文自然选择学说的是（　　）
A．抗生素选择细菌中有耐药性变异的个体存活并大量繁殖
B．抗生素的质量越来越差 C．细菌为了适应环境，产生了耐药性变异
D．抗生素使细菌产生了耐药性变异
B
学习成效检测
A
3. 达尔文的进化论被恩格斯赞誉为19世纪自然科学的三大发现之一。下列关于生物进化的叙述，错误的是（　　）
A．绝大多数生物有过度繁殖的现象 B．生物的变异对其生存都是有利的
C．自然选择决定着生物进化的方向 D．生存竞争是生物进化的动力
B
学习成效检测
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。
拓展应用
（2）为什么在世界各地都发现了耐DDT的蚊
类别 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：施用DDT的时间越长，耐DDT蚊的比例越高。
蚊在繁殖过程中存在变异，有少数个体出现耐药性的变异。在施用DDT的过程中，不能耐受DDT的蚊留下后代较少或者没有留下后代，能够耐受DDT的蚊存活下来且能留下更多的后代。就这样，随着时间的延长，耐DDT的蚊将会越来越多。
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。
拓展应用
（2）为什么在世界各地都发现了耐DDT的蚊
类别 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%
DDT曾经在世界范围内被广泛使用，各地的蚊都在自然选择的作用下趋向于更耐药。而且，蚊还存在跨地域传播，具有耐药性的蚊可能随着人类的交通工具等扩散。
达尔文是英国著名生物学家、进化论奠基人。他历经五年环球科学考察，收集了大量生物进化证据，提出了著名的自然选择学说，并出版了划时代巨著《物种起源》，彻底改变了人类对生命起源的认知。
生平简介
早年兴趣：自幼热爱自然，热衷采集矿物、植物和昆虫标本。
求学经历：曾就读剑桥大学神学系，但始终坚持自然科学研究。
环球考察：22岁随“贝格尔”号进行五年航行，积累了进化思想的实证基础。
核心发现与理论
关键证据：发现古犰狳化石与现代物种的差异；观察到加拉帕戈斯地雀的适应性变异。
核心理论：提出自然选择学说，认为生物进化是通过自然选择实现的。
巨著出版：1859年《物种起源》问世，系统阐述进化论。
科学贡献
解释多样性：科学解释了生物多样性的起源与演化规律。
学科影响：为生物学、地质学等学科提供了统一的理论框架。
思想革命：被誉为19世纪自然科学三大发现之一，重塑了人类对生命的认知。
科学家的故事：达尔文与他的进化思想

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