第六章生物的進(jìn)化第2節(jié)自然選擇與適應(yīng)的形成問題探討同一環(huán)境中不乏翅色鮮艷的蝴蝶，這與上面的解釋有矛盾嗎？如果有，又怎樣解釋？枯葉蝶在停息時，翅膀很像一片枯葉，這有什么適應(yīng)意義？這是擬態(tài)現(xiàn)象，使枯葉蝶更好的隱藏自己，不易被天敵發(fā)現(xiàn)，更有效地繁衍后代，這是枯葉蝶對環(huán)境的一種適應(yīng)。從進(jìn)化的角度，怎樣解釋這種適應(yīng)的形成？枯葉蝶的祖先種群中出現(xiàn)翅似枯葉的變異個體后，由于這種變異是可遺傳的有利變異，這種變異的個體生存和留下后代的機會多，久而久之，使這類蝴蝶具有翅似枯葉的適應(yīng)性特征。這與對枯葉蝶適應(yīng)性的解釋看似矛盾。其實翅色鮮艷的蝴蝶可能具有其他防御敵害的適應(yīng)性特征，如翅上有類似猛禽眼睛的眼斑，用來警示天敵不要靠近?？萑~蝶和翅膀艷麗的蝴蝶竹節(jié)蟲圓掌舟蛾蝗蟲蜘蛛一、適應(yīng)的普遍性和相對性所有的生物都具有適應(yīng)環(huán)境的特征。仙人掌葉子退化，減少水分蒸騰根系發(fā)達(dá)，伸展到更遠(yuǎn)地方吸水老虎牙齒鋒利，利于捕食北極熊北極熊厚厚的脂肪層，可以起到保溫作用，適應(yīng)寒冷的北極環(huán)境；無論是保護(hù)色、警戒色還是擬態(tài)，這些生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)及其功能適合于該生物在一定的環(huán)境中生存和繁殖，是生物適應(yīng)環(huán)境的方式之一。適應(yīng)性的形態(tài)結(jié)構(gòu)適應(yīng)性的功能適應(yīng)于生物在一定的環(huán)境中生存和繁殖適應(yīng)具有普遍性一、適應(yīng)的普遍性和相對性蘭花螳螂的擬態(tài)青蛙的保護(hù)色箭毒蛙的警戒色雷鳥在冬季來臨前將羽毛換成白色的，這有利于在白雪皚皚的環(huán)境中保護(hù)自己。這種適應(yīng)現(xiàn)象有局限性嗎？枯葉蝶不能完全免于天敵的捕食。枯葉蝶的天敵有捕食性的鳥類、步甲、土蜂、胡蜂、青蛙、蟾蜍等。這說明適應(yīng)不是絕對的、完全的適應(yīng)。上述實例說明適應(yīng)是普遍存在的，那這些適應(yīng)是絕對的、完全的適應(yīng)嗎？比如枯葉蝶對環(huán)境的適應(yīng)能讓它完全免于天敵的捕食嗎？這種適應(yīng)現(xiàn)象是有局限性的，比如，如果降雪延遲，已經(jīng)換成一身白色羽毛的雷鳥反而容易被天敵發(fā)現(xiàn)。

以上事實說明了生物的適應(yīng)性具有相對性。適應(yīng)性特征來自遺傳，即來源于可遺傳的有利變異的逐代積累，是對之前的環(huán)境適應(yīng)的結(jié)果。

由于環(huán)境總是處于不斷變化中的，遺傳的穩(wěn)定性與環(huán)境不斷變化之間的矛盾是適應(yīng)相對性的根本原因。一、適應(yīng)的普遍性和相對性

討論：練習(xí)1、適應(yīng)相對性的根本原因A．自然選擇是定向的

B．環(huán)境條件的不斷變化C．變異是不定向的

D．現(xiàn)存生物對環(huán)境的適應(yīng)是絕對的B二、適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果各種生物的適應(yīng)性特征是如何形成的呢？（教材P107）耶穌（公元前4——公元30）①神創(chuàng)論：所有物種都是上帝創(chuàng)造的。②物種不變論：自古以來既沒有物種的滅絕，也沒有新的物種的產(chǎn)生，不同的物種之間也沒有親緣關(guān)系。二、適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果拉馬克1744-1829拉馬克，法國博物學(xué)家。生物學(xué)偉大的奠基人之一，生物學(xué)一詞是他發(fā)明的，歷史上第一個提出比較完整的進(jìn)化學(xué)說，是進(jìn)化論的倡導(dǎo)者和先驅(qū)。當(dāng)今所有的生物都是由更古老的生物進(jìn)化來的，各種生物的適應(yīng)性特征并不是自古以來都是如此的，而是在進(jìn)化過程中逐漸形成的(教材P107)適應(yīng)的形成都是由于“用進(jìn)廢退”和“獲得性遺傳”二、適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果用進(jìn)（越用越發(fā)達(dá)）拉馬克認(rèn)為：食蟻獸的舌頭之所以細(xì)長，是長期舔食螞蟻的結(jié)果。事實：食蟻獸舌頭平均長度是60cm，成年后不會增長。食蟻獸拉馬克的進(jìn)化學(xué)說二、適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果拉馬克的進(jìn)化學(xué)說廢退（不用就會造成形態(tài)上的退化）拉馬克認(rèn)為：鼴鼠長期生活在地下，視覺派不上用場，眼睛就萎縮退化。事實：鼴鼠是一種具有立體嗅覺感的哺乳動物，幼年有微弱視力，常年不見天日，成年后退化。鼴鼠拉馬克是歷史上第一個系統(tǒng)提出比較完整進(jìn)化理論的學(xué)者，這一理論否定了神創(chuàng)論和物種不變論，使人們認(rèn)識到物種是可變的，而且是由低等向高等不斷進(jìn)化的，這對于進(jìn)化論的發(fā)展乃至整個生物科學(xué)的發(fā)展都起到了重要作用。拉馬克的進(jìn)化學(xué)說有什么進(jìn)步意義？拉馬克的進(jìn)化學(xué)說有哪些局限性？你能舉例反駁用進(jìn)廢退、獲得性遺傳的觀點嗎？用進(jìn)廢退和獲得性遺傳的觀點，缺少科學(xué)證據(jù)的支持，大多來自主觀臆測。過于強調(diào)環(huán)境的變化直接導(dǎo)致物種的改變，實際上環(huán)境的變化如果未引起遺傳物質(zhì)的改變，就不會使生物發(fā)生可遺傳的變異。年輕時的斯瓦辛格和他的兒子二、適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果2、下列關(guān)于拉馬克進(jìn)化學(xué)說的敘述，不正確的是

A.

拉馬克認(rèn)為，地球上的所有生物是由更古老的生物進(jìn)化來的

B.

生物的適應(yīng)性特征的形成是由于用進(jìn)廢退和獲得性遺傳

C.

器官廢而不用,就會造成形態(tài)上的退化

D.

用進(jìn)廢退獲得的性狀不可以遺傳給后代3、拉馬克進(jìn)化學(xué)說的進(jìn)步意義體現(xiàn)在

A.

科學(xué)地解釋了生物進(jìn)化的原因

B.

提出了“用進(jìn)廢退”和“獲得性遺傳”的理論

C.

最先提出了比較完整的進(jìn)化學(xué)說

D.

使生物學(xué)第一次擺脫了神學(xué)的束縛,走上了科學(xué)的道路DC練習(xí)4、仔細(xì)分析下列現(xiàn)象，除哪項外都符合拉馬克的進(jìn)化學(xué)說

A．啄木鳥的長喙是長期啄食樹內(nèi)昆蟲、反復(fù)伸長的結(jié)果

B．在暗洞中生活的鼴鼠，因長期不用眼睛而逐漸失去視覺

C．蛇的四肢由于長期不用而退化，因而獲得匍匐行進(jìn)的習(xí)性

D．適者生存，不適者被淘汰D練習(xí)達(dá)爾文

查理·達(dá)爾文（1809－1882）是英國的博物學(xué)家，是最終建立進(jìn)化論的人。

達(dá)爾文曾隨英國海軍勘探船“貝格爾”號，做了歷時五年（1831－1836）的環(huán)球航行考察，在動植物和地質(zhì)等方面進(jìn)行了廣泛的觀察，并采集了大量的生物標(biāo)本和礦物標(biāo)本，經(jīng)過深入研究，形成了生物進(jìn)化的觀點。終于在1859年出版了震動當(dāng)時學(xué)術(shù)界的巨著《物種起源》。達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說事實3：資源是有限的推論1：個體間存在著生存斗爭事實4：個體間普遍存在差異(變異)事實5：許多變異是可能遺傳的推論2：具有有利變異的個體，生存并留下后代的機會多(適者生存)推論3：有利變異逐代積累，具有這些有利變異的個體越來越多，形成具有新的適應(yīng)特征的生物新類型事實1：生物都有過度繁殖的傾向事實2：物種內(nèi)的個體數(shù)能保持穩(wěn)定二、適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果（1）過度繁殖：生物具有很強的繁殖能力，產(chǎn)生很多后代。莢迷魚群

例如：鯽魚，每條鯽魚一年所產(chǎn)的卵中，大約有3000個可以受精并孵化成小魚。一年后小鯽魚成熟，再產(chǎn)生下一代。按照這個數(shù)目計算，經(jīng)過三年，一對鯽魚繁殖的后代數(shù)目可達(dá)67.5億條。

事實上,自然界里其他一些生物的繁殖能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過鯽魚。因此,若按理論上計算,即使繁殖最慢的生物,也會在不太長的時間內(nèi)產(chǎn)生大量的后代而占滿地球。二、適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果

（2）生存斗爭生物一方面過度繁殖，使數(shù)目劇增，另一方面，生存條件（食物、空間等）是有限的。因此，任何生物都要為爭奪生存條件而發(fā)生斗爭。生物大量死亡，少量存活。對生物個體往往有害，但對生物物種是有利的。

斗爭不僅有生物個體（同種或異種）之間的相互斗爭，還包括生物與無機環(huán)境（如干旱、寒冷）之間的斗爭。二、適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果（3）遺傳和變異生物的變異有的比親代更適應(yīng)環(huán)境，有的卻不適應(yīng)環(huán)境。許多變異的可以遺傳的有利變異遺傳給下一代可能性更大生物產(chǎn)生的后代會發(fā)生變異，產(chǎn)生各種不同于親代的性狀。變異是不定向的二、適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果

經(jīng)過生存斗爭，凡是生存下來的生物個體都是對環(huán)境適應(yīng)的，而被淘汰的生物都是對環(huán)境不適應(yīng)的。（4）適者生存每一種生物之所以能夠在一定的環(huán)境中生存下來，是因為它們的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能是與環(huán)境相適應(yīng)的,即適者生存。二、適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果達(dá)爾文把適者生存，不適者被淘汰的過程叫做自然選擇。自然選擇學(xué)說的主要內(nèi)容（1）過度繁殖：自然選擇的基礎(chǔ)（2）生存斗爭：自然選擇的手段、動力（3）遺傳和變異：生物進(jìn)化的內(nèi)因（4）適者生存：自然選擇的結(jié)果變異在前，自然選擇在后環(huán)境不能起到誘導(dǎo)變異的作用，它只是對不定向的變異進(jìn)行定向選擇。二、適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果遺傳變異（內(nèi)因）過度繁殖（基礎(chǔ)）生存斗爭（動力）適者生存（結(jié)果）1、選擇的對象：

（表面上）對一個個不同個體的選擇；

（實質(zhì)上）對個體所包含的變異進(jìn)行選擇（有利變異）。2、選擇的因素：

外界環(huán)境（包括無機環(huán)境和生物環(huán)境）3、選擇的手段：

生存斗爭（生物的過度繁殖與有限的生活條件之間的矛盾）4、選擇的結(jié)果：

適者生存，不適者被淘汰自然選擇學(xué)說在生物進(jìn)化中的作用二、適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果二、適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果長頸鹿的適應(yīng)性特征示意圖長頸鹿主要以樹葉為食，而在漫長的干早季節(jié)，食物的缺乏是經(jīng)常發(fā)生的。設(shè)想在某個歷史時期，長頸鹿的祖先群體中出現(xiàn)了頸長的個體，這一變異是可以遺傳的。這樣的個體在生存和繁殖上具有什么優(yōu)勢？經(jīng)過若干代的繁殖，長頸鹿祖先群體中頸長的個體所占的比例將會怎么變化？基于以上分析，請你用自己的話概括長頸鹿“長頸”的這一適應(yīng)性特征是如何形成的。這樣的個體更容易得到食物而生存下來，產(chǎn)生后代的概率更大。經(jīng)過若干代的繁殖，群體中頸長的個體所占的比例會逐漸增加。在一定環(huán)境的選擇作用下，可遺傳的有利變異會賦予某些個體生存和繁殖的優(yōu)勢，經(jīng)過代代繁殖，群體中這樣的個體會越來越多，有利變異通過逐代積累而成為顯著的適應(yīng)性特征。

討論：達(dá)爾文：

（先不定向變異）在沒用該新藥的時候，抗該新藥的變異類型就已經(jīng)存在，只是在沒使用該藥物前顯示不出其生存優(yōu)勢；（后環(huán)境定向選擇）當(dāng)使用該新藥后，藥物的選擇作用使這種變異類型的個體在生存斗爭中被保留下來并繁殖后代，其抗藥性不斷增強。解釋病毒抗藥性產(chǎn)生的原因拉馬克：（先環(huán)境變化）接觸藥物后，“為了”適應(yīng)有藥物的環(huán)境，病毒（后定向變異）“主動”產(chǎn)生的抗藥性。后代獲得了這一特點，其抗藥性不斷增強。二、適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果項目拉馬克的進(jìn)化學(xué)說達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說中心思想?yún)^(qū)別進(jìn)化原因變異方向適應(yīng)性進(jìn)化方向聯(lián)系拉馬克與達(dá)爾文進(jìn)化學(xué)說的比較生物各種適應(yīng)性特征的形成都是由于用進(jìn)廢退和獲得性遺傳過度繁殖、生存斗爭、遺傳變異、適者生存外界環(huán)境的影響是生物進(jìn)化的主要原因遺傳和變異是生物進(jìn)化的內(nèi)因，環(huán)境條件改變是生物進(jìn)化的外因變異是定向的，環(huán)境和器官使用情況決定變異的方向變異是生物本來就有的，是不定向的變異都是適應(yīng)環(huán)境的有些變異適應(yīng)環(huán)境，適者生存；有些變異不適應(yīng)環(huán)境，不適者淘汰由生物自身決定由自然選擇決定都認(rèn)為生物是由簡單到復(fù)雜，由低等到高等逐漸進(jìn)化的5、對達(dá)爾文自然選擇學(xué)說的正確理解是

①環(huán)境改變使生物產(chǎn)生適應(yīng)性的變異

②可遺傳的有利變異是生物進(jìn)化的基礎(chǔ)

③變異是不定向的

④變異是定向的

⑤有利變異通過逐代積累形成顯著的適應(yīng)性特征，進(jìn)而出現(xiàn)新的生物類型

A．②④⑤

B．②③⑤

C．①②④

D．①③⑤練習(xí)B

練習(xí)6、陽光中的紫外線促進(jìn)人體合成維生素D，維生素D不足會影響嬰幼兒發(fā)育，降低免疫力；過度的紫外線照射會導(dǎo)致皮膚癌變、葉酸降解（葉酸缺乏使生殖能力下降）。紫外線照射引起皮膚黑色素增多，黑色素對紫外線有阻擋作用。下列敘述錯誤的是A．紫外線強的赤道地區(qū)，深膚色人群比淺膚色人群生存、生殖能力更強B．紫外線弱的高緯度地區(qū)，淺膚色人群比深膚色人群有更好的適應(yīng)性C．人類膚色出現(xiàn)差異是長期進(jìn)化過程中環(huán)境因素定向選擇的結(jié)果D．赤道地區(qū)膚色淺的人群容易出現(xiàn)維生素D缺乏，使其適應(yīng)性降低D7、若某一種群中某種可遺傳的變異性狀出現(xiàn)的頻率增加，這很可能是A.該性狀對環(huán)境有很強的適應(yīng)性

B.該種群的全體成員都是該性狀的純合子C.該變異性狀是由環(huán)境條件引起的

D.控制該性狀的基因是隱性的A練習(xí)B.生物產(chǎn)生后代的數(shù)量往往超過生活環(huán)境所能承受的數(shù)量而引起生存斗爭C.頸和前肢長些的長頸鹿，在生存斗爭中容易得到食物而生存并繁殖后代D.自然選擇是定向的，使適應(yīng)環(huán)境的長頸鹿個體朝著符合人類需要的方向發(fā)展8、下圖是以長頸鹿的進(jìn)化為例說明達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說。以下說法不正確的是A.長頸鹿個體之間許多性狀存在差異，如頸和前肢的長短不同D練習(xí)9、青霉素是一種抗菌素，幾十年來，由于反復(fù)使用致使某些細(xì)菌對青霉素的抗藥性越來越強。(1)青霉素使用之前，細(xì)菌對青霉素的抗藥性存在著______；患者使用青霉素后，體內(nèi)絕大多數(shù)細(xì)菌被殺死(這是___________)，極少數(shù)抗藥性強的細(xì)菌活了下來并繁殖后代(這是__________)。青霉素的使用對細(xì)菌起了_____作用，這種作用是通過細(xì)菌與青霉素之間的__________實現(xiàn)的。由于青霉素的反復(fù)使用，就會使得抗藥性這個性狀逐代______而加強。從這個過程可以看出，雖然生物的______是不定向的，但_______在很大程度上是定向的。所以細(xì)菌抗藥性產(chǎn)生的內(nèi)因是____________，而外因是__________。差異不適者被淘汰自然選擇變異積累生存斗爭選擇適者生存遺傳和變異自然選擇練習(xí)三、自然選擇學(xué)說的意義和局限性自然選擇學(xué)說的意義：

①揭示了生物界的統(tǒng)一性是由于所有生物都有共同祖先，生物的多樣性和適應(yīng)性是進(jìn)化的結(jié)果。

②論證了生物是不斷進(jìn)化的，并且對生物進(jìn)化的原因提出了合理的解釋。

③被譽為19世紀(jì)自然科學(xué)的三大發(fā)現(xiàn)之一。

④使生物學(xué)第一次擺脫了神學(xué)（神創(chuàng)論認(rèn)為生物是神創(chuàng)造的，物種是永恒不變的）的束縛，走上了科學(xué)的軌道。為辯證唯物主義世界觀提供了有力的武器。三、自然選擇學(xué)說的意義和局限性自然選擇學(xué)說的局限性：

①對生物進(jìn)化的解釋局限于個體（性狀）水平。

②對于遺傳和變異的本質(zhì)不能做出科學(xué)的解釋。

③強調(diào)物種形成都是漸變的結(jié)果，不能很好地解釋物種大爆發(fā)等現(xiàn)象?，F(xiàn)代生物進(jìn)化理論：

以自然選擇為核心，從生物個體為單位發(fā)展到以種群為基本單位。性狀水平深入基因（分子）水平認(rèn)識到了遺傳和變異的本質(zhì)達(dá)爾文的生物進(jìn)化論和神創(chuàng)論的主要沖突是什么？達(dá)爾文提出生物進(jìn)化論之后，為什么遭到許多人的攻擊、謾罵和譏諷？

在西方國家，當(dāng)時“神創(chuàng)論”和“物種不變論”占統(tǒng)治地位，人們普遍認(rèn)為所有的物種都是神創(chuàng)造的，自古以來既沒有物種的滅絕，也沒有新物種的產(chǎn)生。

而達(dá)爾文認(rèn)為所有的生物都是由原始的共同祖先進(jìn)化來的，生物界通過自然選擇而不斷進(jìn)化，這一觀點否定了“神創(chuàng)論”，不能為當(dāng)時的宗教觀念所容，因此，遭到許多人的攻擊、謾罵和譏諷。19世紀(jì)末，嚴(yán)復(fù)、梁啟超等以自然選擇學(xué)說中“物競天擇，適者生存”的觀點，作為喚起同胞救國圖強的警鐘。這一做法在當(dāng)時起到了什么作用？1898年嚴(yán)復(fù)把達(dá)爾文學(xué)說引入我國，當(dāng)時正值西方列強欺壓，甚至要瓜分中國之際，將“生存斗爭、適者生存”的觀點當(dāng)做喚起國人“自強保種”的警鐘，激勵國人奮發(fā)圖強，在客觀上對中國社會帶來了積極影響。三、自然選擇學(xué)說的意義和局限性

討論：馬克思讀了達(dá)爾文的《物種起源》后，在寫給恩格斯的一封信中說：“雖然這本書用英文寫得很粗略，但是它為我們的觀點提供了自然史的基礎(chǔ)。”馬克思所說的“我們的觀點”是指什么觀點？達(dá)爾文的生物進(jìn)化論對于人們正確認(rèn)識人類在自然界的地位有什么啟示？

對人類正確認(rèn)識自身在自然界的地位有重要意義。

按照傳統(tǒng)的宗教觀點，人們是不可能接受人與猴有親緣關(guān)系的，人是凌駕于萬千物種之上的萬物之靈，具有無上的優(yōu)越地位。而按照達(dá)爾文的生物進(jìn)化論，人和猴以及其他更低等的生物都具有原始的共同祖先，都是生物界長期進(jìn)化的產(chǎn)物，人類同其他物種一樣都是大自然的一員，這樣的思想觀念對人類的影響是非常深刻而長遠(yuǎn)的。

馬克思在這封信中所說的“我們的觀點”是指辯證唯物主義觀點。在生物進(jìn)化論中，達(dá)爾文否認(rèn)了自然界有非物質(zhì)的、超自然的、特殊力量的存在，系統(tǒng)地揭示了各種生物之間、生物與無機環(huán)境之間的普遍聯(lián)系。三、自然選擇學(xué)說的意義和局限性

討論：課堂小結(jié)1．適應(yīng)的形成離不開生物的遺傳和變異(內(nèi)因)與環(huán)境(外因)的相互作用。判斷下列與適應(yīng)及其形成相關(guān)的表述是否正確。（1）適應(yīng)不僅是指生物對環(huán)境的適應(yīng)，也包括生物的結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)。（2）具有有利變異的個體，都能成功地生存和繁殖后代；具有不利變異的個體，會過早死亡不能留下后代。（3）適應(yīng)相對性的根本原因是遺傳的穩(wěn)定性與環(huán)境不斷變化之間