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第6章 生物的进化
第2节 自然选择与适应的形成
必
修二
警戒色
保护色
拟 态
一、学习目标
二、重难点
1.举例说明适应的普遍性和相对性。
2.运用达尔文的自然选择学说解释适应的形成,说明适应是自然选择的 结果。
3.评述达尔文的自然选择学说的贡献和局限性。
4.分析生物进化观点对人们思想观念的影响。
1.教学重点
(1)达尔文的自然选择学说的主要内容。
(2)生物进化观点对人们思想观念的影响。
2.教学难点
生物进化观点对人们思想观念的影响。
问题探讨
...
右图为同一环境中的两种蝴蝶。
1. 枯叶蝶的翅很像一片枯叶，这有什么适应意义
这是拟态现象，使枯叶蝶不易被天敌发现。
3. 同一环境中不乏翅色鲜艳的蝴蝶，这与你刚才做的解释有矛盾吗 如果有又怎样解释
看似矛盾。其实，翅色鲜艳的蝴蝶可能具有其他防御敌害的适应性特征，如翅膀上有类似猛禽眼睛的眼斑等 。
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。
通过以上例子发现：生物具有适应环境的特征，什么是适应？适应是如何形成的？
一 、适应的普遍性和相对性
自然选择与适应的形成
Natural Selection and the Formation of Adaptation
1. 适应的含义
（1）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
小肠的结构特点适于消化和吸收
小肠内壁
一 、适应的普遍性和相对性
自然选择与适应的形成
Natural Selection and the Formation of Adaptation
1. 适应的含义
(2)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
自然选择与适应的形成
Natural Selection and the Formation of Adaptation
钩线青尺蛾的幼虫
拟叶蝗
菲律宾叶虫
兰花螳螂
①拟态：
指一种生物模拟另一种生物或模拟环境中的其它物体，从而获得好处的现象。
(1)普遍性：
所有生物都具有适应环境的特征。
2. 适应的特点
一 、适应的普遍性和相对性
自然选择与适应的形成
Natural Selection and the Formation of Adaptation
青蛙
变色龙
花豹
雷鸟
指动物把体表的颜色改变为与周围环境相似的颜色，以保护自己不被敌害发现。
②保护色：
(1)普遍性：
所有生物都具有适应环境的特征。
2. 适应的特点
一 、适应的普遍性和相对性
自然选择与适应的形成
Natural Selection and the Formation of Adaptation
箭毒蛙
毒蝇伞
③警戒色：指某些有恶臭或毒刺的动物和昆虫所具有的鲜艳色彩和斑纹。
壁虎
(1)普遍性：
所有生物都具有适应环境的特征。
2. 适应的特点
这些适应是不是绝对的、完全适应呢？
一 、适应的普遍性和相对性
自然选择与适应的形成
Natural Selection and the Formation of Adaptation
思考 讨论
分析适应的相对性
2. 适应的特点
（2）相对性:
1. 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？
有捕食性鸟类、土蜂、青蛙、蟾蜍等。不能。
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？
有局限性。例如,如果降雪延迟,换成白色羽毛的雷鸟反而容易被天敌发现。
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中的，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。
①含义:
雷鸟（春）
雷鸟（冬）
适应不是绝对的、完全的适应。
②适应相对性的根本原因：遗传物质的稳定性与环境不断变化之间的矛盾。
课堂练习
1.下列关于生物适应性的叙述，不正确的是 ( )
A.生物的适应性可以理解为生物的形态结构适合于完成一定的功能
B.仙人掌的叶退化成针形是对干旱环境的适应
C.生物能够适应环境，但是对环境的适应具有相对性
D.生物的适应具有普遍性，只要生物具有某种适应性特征，就能长期生
存和繁衍
D
2.以下属于适应的相对性实例的是 ( )
A.枯叶蝶在停息时，它的翅很像一片枯叶
B.竹节虫俯身于竹枝上，其身体颜色和形态与竹枝相似
C.仙人掌的叶退化成叶刺，光合作用减弱
D.冬季来临前，雷鸟将羽毛换成白色的
C
二 、适应是自然选择的结果
自然选择与适应的形成
Natural Selection and the Formation of Adaptation
1.拉马克学说:
(1).内容：
①当今所有的生物都是由更古老的生物进化而来；
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；
③生物中各种适应的形成都是由于用进废退和获得性遗传。
拉马克（1744-1829）
法国博物学家
器官使用越多越发达，不使用就退化。
用进废退
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。
鼹鼠长期生活在地下，视觉派不上用场，眼睛就萎缩退化。
鼹 鼠
食蚁兽—舌头平均长度是60cm
二 、适应是自然选择的结果
自然选择与适应的形成
Natural Selection and the Formation of Adaptation
1.拉马克学说:
由于环境引起或由于用进废退引起的变化，都是可以遗传。
获得性遗传
用进废退和获得性遗传是拉马克用来解释生物进化的主要原因。
你能举例反驳吗？
用眼过度，视力反而下降！
运动员的孩子将来肌肉一定发达？
②历史上第一个提出比较完整的进化学说。在当时具有一定的进步意义，肤浅的解释了适应的形成。
（2）意义：
①否定了神创论和物种不变论，强调生物的进化。
二 、适应是自然选择的结果
自然选择与适应的形成
Natural Selection and the Formation of Adaptation
1.拉马克学说:
（3）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。
2.达尔文的自然选择学说:
达尔文
1809.2.12-1882.4.19
（1）自然选择学说的主要观点：
②适应是自然选择的结果。
①适应的来源是可遗传的变异。
a.自然选择学说的主要内容是什么？
b.用自然选择学说解释长颈鹿的进化？
与拉马克的观点最关键的区别是什么？
c.自然选择学说的意义和局限性？
d.达尔文以后进化理论的发展？
自主阅读教材P107-108，讨论完成问题。3min。
二 、适应是自然选择的结果
自然选择与适应的形成
Natural Selection and the Formation of Adaptation
（2）自然选择学说的解释模型：
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
推论1：
个体间存在着生存斗争
事实4：
个体间普遍存在差异
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
遗传变异
适者生存
过度繁殖
生存斗争
自然选择的条件
自然选择的手段
进化的内因
自然选择的结果
进化的动力
自然选择的基础
达尔文把适者生存，不适者被淘汰的过程叫做自然选择。
二 、适应是自然选择的结果
自然选择与适应的形成
Natural Selection and the Formation of Adaptation
2.达尔文的自然选择学说:
（3）自然选择学说主要内容：
过度繁殖、生存斗争、遗传变异和适者生存。
自然选择学说
过度繁殖
基础
动力
生存斗争
内因
遗传变异
适者生存
结果
二 、适应是自然选择的结果
自然选择与适应的形成
Natural Selection and the Formation of Adaptation
思考 讨论
应用自然选择学说解释适应的形成
1. 长颈鹿主要以树叶为食，而在漫长的干旱季节，食物的缺乏是经常发生的。设想在某个历史时期，长颈鹿的祖先群体中出现了颈长的个体，这一变异是可以遗传的。这样的个体在生存和繁殖上具有什么优势？
容易吃到高处的树叶，留下后代的机会多。
2. 经过若干代的繁殖，长颈鹿祖先群体中颈长的个体所占的比例将会怎样变化？
逐渐增加
3. 枯叶蝶在停息时形似枯叶这一适应性特征的形成，能否同样用自然选择学说来解释？
能
4. 在进行以上分析的基础上，请你用自己的话概括适应是如何形成的。
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。
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。
（4）适应形成的必要条件：
①群体中出现可遗传的有利变异②环境的定向选择。
二 、适应是自然选择的结果
自然选择与适应的形成
Natural Selection and the Formation of Adaptation
批判性思维
有学者认为，个体即使产生可遗传的有利变异，如果不能繁殖后代，在进化上也没有意义。因此主张将“适者生存”改为“适者繁殖”。你同意这种观点吗？
这种观点有一定的道理。不过，“适者生存”的愿意也包含有更多的机会繁殖后代，不改也是可以的。
(5)达尔文自然选择学说的意义:
①使人们认识到生物是在自然选择的作用下不断发展变化的，使生物学第一次摆脱了神学的束缚，走上了科学的轨道。
②揭示了生物界的统一性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进化的结果。
(6)局限性：
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。
二 、适应是自然选择的结果
自然选择与适应的形成
Natural Selection and the Formation of Adaptation
思考 讨论
分析生物进化观点对人们思想观念的影响
请搜集生物进化论的相关资料，讨论以下问题：
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？
在西方国家，当时“神创论”和“物种不变论”占统治地位，人们普遍认为所有的物种都是神创造的，自古以来既没有物种的灭绝，也没有新物种的产生。
达尔文认为所有的生物都是由原始的共同祖先进化来的，生物界通过自然选择不断进化，这一观点否定了“神创论”,不能为当时的宗教观点所容,因此遭到许多人的攻击、谩骂和讥讽。
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？
激励国人奋发图强，使中华民族能够自立于世界民族之林
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？
是指辩证唯物主义观点。
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？
人类与其他生物有着共同的祖先。人类是大自然的一员，而不是凌驾于其他物种之上的“主宰”
三、现代生物进化理论
自然选择与适应的形成
Natural Selection and the Formation of Adaptation
适应的来源：可遗传的变异。
适应的产生：是自然选择的结果。
适应形成的必要条件：群体中出现可遗传的有利变异和环境的定向选择。
以自然选择为核心,并对其加以完善
遗传变异的认识： 性状水平→基因水平
适应及物种形成等研究：个体水平→种群水平
认识了遗传和变异的本质
以种群为单位
1.发展：
2.观点：
1.如图表示长期使用一种农药后，害虫种群密度的变化情况，下列有关叙述错误的是 (　　)
A.A点种群中存在很多种变异类型，原因是变异
具有不定向性和随机性
B.A→B的变化是农药作用的结果
C.农药对害虫的抗药性变异进行定向选择，使害虫产生了抗药性
D.B→C是抗药性逐代积累的结果
课堂练习
自然选择与适应的形成
Natural Selection and the Formation of Adaptation
C
2.下列关于达尔文自然选择学说的叙述，正确的是 (　　)
A.在自然选择中，人类起着主导作用
B.自然选择所保留的变异，都是生物与生物进行斗争的结果
C.自然选择过程中保留下来的个体有的对人有利，有的对人不利，所以自然选择是不定向的
D.“适者生存，不适者被淘汰”的过程中，起主导作用的是环境条件
D
课堂练习
自然选择与适应的形成
Natural Selection and the Formation of Adaptation
3.螺旋蛆蝇是家畜的毁灭性寄生物，在实验室里对两组个体数相同的螺旋蛆蝇进行不同的处理：一组使用杀虫剂，另一组使用电离辐射促使雄性不育。实验结果如图所示，请回答下列有关问题：
(1)用杀虫剂处理，可使群体中的个体数在短时间内迅速减少，但从处理后的第二世代的个体数又逐渐回升了，其原因是螺旋蛆蝇中存在着　　　　　类型，而杀虫剂起了　　　　　，选择出了耐药个体，经过逐代　　　，耐药变异特性得以加强，就逐渐形成了耐药新品种，而使杀虫剂失效。
耐药变异
选择作用
累积
(2)用电离辐射促使雄性不育的方法，在遗传学上叫　　　　　，用这种方法最终能达到理想效果，但需要较长时间，其原因是______ 很低，需要在几代中反复进行，才能使_______ __ 的数量逐渐增多。
(3)实验结果表明,使用　　　　　　　　　　　的方法消灭螺旋蛆蝇的效果较好。
人工诱变
基因突变率
突变个体(或雄性不育个体)
电离辐射促使雄性不育
自然选择与适应的形成
Natural Selection and the Formation of Adaptation
练习与应用
一、概念检测
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。（ ）
√
X
√
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
二、拓展应用
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？为什么？
【答案】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。
【答案】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。
濒危植物金花茶
濒危动物金丝猴
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？
【答案】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。
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。
Thanks!
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