第6章

生物的進(jìn)化第2節(jié)

自然選擇與適應(yīng)的形成本節(jié)聚焦1.怎樣理解適應(yīng)？2.如何運(yùn)用自然選擇學(xué)說解釋生物的適應(yīng)和多樣性的形成？3.達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說對(duì)人們的思想觀念產(chǎn)生了哪些影響？蘭花螳螂枯葉蝶葉子退化，根系發(fā)達(dá)，適應(yīng)干旱缺水的沙漠環(huán)境仙人掌白色的毛發(fā)，厚厚的脂肪層，適應(yīng)寒冷的北極環(huán)境北極熊冬天的雷鳥思考?討論既然有共同祖先，為什么不同生物會(huì)有不同的特點(diǎn)？描述下列生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)及其生活環(huán)境的特點(diǎn)。適應(yīng)的含義一：指生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)適合于完成一定的功能。一、適應(yīng)的含義小腸長且有絨毛：毛細(xì)血管壁僅由一層上皮細(xì)胞構(gòu)成：鴨的蹼：適于消化和吸收適于物質(zhì)交換適于水中運(yùn)動(dòng)人的小腸小腸內(nèi)壁適應(yīng)的含義二：指生物的形態(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。一、適應(yīng)的含義擬態(tài)：指一種生物模擬另一種生物或模擬環(huán)境中的其它物體，從而獲得好處的現(xiàn)象。尺蠖枯葉蝶鉤線青尺蛾的幼蟲蘭花螳螂巨葉蟲擬葉蝗適應(yīng)的含義二：指生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)及其功能適合于該生物在一定的環(huán)境中生存和繁殖一、適應(yīng)的含義保護(hù)色：指動(dòng)物把體表的顏色變?yōu)榕c周圍環(huán)境相似的顏色，以保護(hù)自己不被敵害發(fā)現(xiàn)。青蛙變色龍花豹雷鳥適應(yīng)的含義二：指生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)及其功能適合于該生物在一定的環(huán)境中生存和繁殖一、適應(yīng)的含義警戒色：指某些有惡臭或毒刺的動(dòng)物和昆蟲所具有的鮮艷色彩和斑紋。變色龍豹子箭毒蛙傘形毒菌蘭花螳螂二、適應(yīng)的特點(diǎn)動(dòng)物的擬態(tài)變色龍豹子箭毒蛙傘形毒菌動(dòng)物的保護(hù)色動(dòng)物的警戒色枯葉蝶蘭花螳螂1、適應(yīng)的普遍性所有生物都具有適應(yīng)環(huán)境的特征枯葉蝶的天敵有哪些？枯葉蝶能完全免于天敵的捕食嗎?

枯葉蝶天敵有捕食性鳥類、步甲、土蜂、胡蜂、獵蝽、青蛙、蟾蜍等?？萑~蝶不能完全免于天敵的捕食。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)象有沒有局限性?

冬天的雷鳥夏天的雷鳥如果冬季降雪延遲，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)?？梢?，適應(yīng)的實(shí)現(xiàn)是有條件的，當(dāng)環(huán)境條件改變時(shí)，適應(yīng)可能會(huì)失去作用。降雪延遲的雷鳥二、適應(yīng)的特點(diǎn)2、適應(yīng)的相對(duì)性造成適應(yīng)具有相對(duì)性的主要原因是什么？

二、適應(yīng)的特點(diǎn)2、適應(yīng)的相對(duì)性造成適應(yīng)具有相對(duì)性的主要原因是遺傳物質(zhì)具有穩(wěn)定性，它是不能隨著環(huán)境條件的變化而迅速改變的，這就導(dǎo)致經(jīng)過長期進(jìn)化形成的適應(yīng)一般要晚于環(huán)境條件的變化。降雪延遲的雷鳥遺傳的穩(wěn)定性與環(huán)境不斷變化之間的矛盾是適應(yīng)相對(duì)性的根本原因。各種生物的適應(yīng)性特征是如何形成的呢？思考?討論神創(chuàng)論物種不變論各種生物都是自古以來就如此的拉馬克（1774～1829）拉馬克的進(jìn)化學(xué)說達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說歷史上第一個(gè)提出比較完整的進(jìn)化學(xué)說的是法國博物學(xué)家拉馬克。（一）拉馬克進(jìn)化學(xué)說對(duì)適應(yīng)的解釋①所有生物都是由更古老的生物進(jìn)化來的；②各種生物的適應(yīng)性特征并不是自古以來如此的，而是在進(jìn)化過程中逐漸形成的；1、拉馬克進(jìn)化學(xué)說的主要內(nèi)容各種生物的適應(yīng)性特征是如何形成的呢？拉馬克（1774～1829）2、適應(yīng)的形成的原因①用進(jìn)廢退：器官使用越多越發(fā)達(dá)，不使用就退化。②獲得性遺傳：由于環(huán)境引起或由于用進(jìn)廢退引起的變化，都是可以遺傳的。食蟻獸的舌頭又細(xì)又長，是長期舔食螞蟻的結(jié)果。鼴鼠長期生活在地下，視覺派不上用場(chǎng)，眼睛就萎縮、退化。你能舉例反駁用進(jìn)廢退和獲得性遺傳觀點(diǎn)嗎?（一）拉馬克進(jìn)化學(xué)說對(duì)適應(yīng)的解釋用眼過度視力會(huì)更好嗎？運(yùn)動(dòng)員的后代一定有健碩的身體嗎？4、意義①否定了神創(chuàng)論和物種不變論。②歷史上第一個(gè)提出比較完整的進(jìn)化學(xué)說。①

提出的用進(jìn)廢退和獲得性遺傳的觀點(diǎn)缺少科學(xué)證據(jù)的支持，大多來自主觀臆測(cè)。②

過于強(qiáng)調(diào)環(huán)境的變化直接導(dǎo)致物種的改變，對(duì)適應(yīng)形成的解釋是膚淺的。3、局限性三、適應(yīng)的形成

達(dá)爾文（1809-1882）是英國的博物學(xué)家，他曾隨英國海軍勘探船“貝格爾號(hào)”，做了歷時(shí)五年（1831-1836）的環(huán)球航行考察，在動(dòng)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(diǎn)。終于在1859年出版了震動(dòng)當(dāng)時(shí)學(xué)術(shù)界的巨著《物種起源》。（二）達(dá)爾文自然選擇學(xué)說對(duì)適應(yīng)的解釋三、適應(yīng)的形成

達(dá)爾文注意到，一切生物都有快速增加其個(gè)體數(shù)量的傾向，具有很強(qiáng)的生殖能力，但生物群體的個(gè)體數(shù)量卻往往是相對(duì)穩(wěn)定的，自然界提供給每種生物的資源有限。綜合以上事實(shí)，他推測(cè)自然界中將不可避免地要發(fā)生生存斗爭。

群體是由同種個(gè)體組成的，在群體中存在者相當(dāng)大的差異，且可以產(chǎn)生出遺傳效應(yīng)。在一個(gè)種群中，其中具有有利變異的個(gè)體在生存斗爭中生存并留下后代的機(jī)會(huì)多，具有不利變異的個(gè)體則容易在生存斗爭中被淘汰，達(dá)爾文認(rèn)為，通過連續(xù)的選擇，可以使生物更加適應(yīng)所處的環(huán)境。1885年，達(dá)爾文開始鴿子馴養(yǎng)實(shí)驗(yàn)。在不同人工馴養(yǎng)條件下，由相同祖先繁殖得到的后代鴿子產(chǎn)生了較大差異，因此他認(rèn)為自然扮演了養(yǎng)鴿人的角色，選擇哪些個(gè)體可以繼續(xù)生存和繁殖。Q1：通過觀察，達(dá)爾文發(fā)現(xiàn)生物繁殖具有什么特點(diǎn)？Q2：達(dá)爾文推測(cè)自然界存在生存斗爭的依據(jù)是什么？生存斗爭的結(jié)果是什么？Q3：通過馴養(yǎng)實(shí)驗(yàn)，達(dá)爾文認(rèn)為自然環(huán)境對(duì)生物的適應(yīng)起什么作用？思考?討論

達(dá)爾文注意到，一切生物都有快速增加其個(gè)體數(shù)量的傾向，具有很強(qiáng)的生殖能力，但生物群體的個(gè)體數(shù)量卻往往是相對(duì)穩(wěn)定的，自然界提供給每種生物的資源有限。綜合以上事實(shí)，他推測(cè)自然界中將不可避免地要發(fā)生生存斗爭。

群體是由同種個(gè)體組成的，在群體中存在者相當(dāng)大的差異，且可以產(chǎn)生出遺傳效應(yīng)。在一個(gè)種群中，其中具有有利變異的個(gè)體在生存斗爭中生存并留下后代的機(jī)會(huì)多，具有不利變異的個(gè)體則容易在生存斗爭中被淘汰，達(dá)爾文認(rèn)為，通過連續(xù)的選擇，可以使生物更加適應(yīng)所處的環(huán)境。1885年，達(dá)爾文開始鴿子馴養(yǎng)實(shí)驗(yàn)。在不同人工馴養(yǎng)條件下，由相同祖先繁殖得到的后代鴿子產(chǎn)生了較大差異，因此他認(rèn)為自然扮演了養(yǎng)鴿人的角色，選擇哪些個(gè)體可以繼續(xù)生存和繁殖。下列詞條中，哪些是達(dá)爾文發(fā)現(xiàn)的事實(shí)，哪些是推論？并建構(gòu)它們的邏輯關(guān)系。生物都有過度繁殖的傾向物種內(nèi)的個(gè)體數(shù)能保持穩(wěn)定資源是有限的個(gè)體間存在著生存斗爭個(gè)體間普遍存在差異(變異)許多變異是可能遺傳的具有有利變異的個(gè)體，生存并留下后代的機(jī)會(huì)多事實(shí)3：資源是有限的推論1：個(gè)體間存在著生存斗爭事實(shí)4：個(gè)體間普遍存在差異(變異)事實(shí)5：許多變異是可能遺傳的推論2：具有有利變異的個(gè)體，生存并留下后代的機(jī)會(huì)多推論3：有利變異逐代積累，具有這些有利變異的個(gè)體越來越多，形成具有新的適應(yīng)特征的生物新類型事實(shí)1：生物都有過度繁殖的傾向事實(shí)2：物種內(nèi)的個(gè)體數(shù)能保持穩(wěn)定1、自然選擇學(xué)說的解釋模型過度繁殖生存斗爭遺傳變異適者生存（二）達(dá)爾文自然選擇學(xué)說對(duì)適應(yīng)的解釋過度繁殖（基礎(chǔ)）適者生存（結(jié)果）遺傳變異（內(nèi)因）生存斗爭（動(dòng)力）三、適應(yīng)的形成過度繁殖0104適者生存02遺傳變異03生存斗爭種內(nèi)斗爭、種間斗爭和生物與環(huán)境之間的斗爭變異是不定向的：個(gè)體間普遍存差異（可遺傳有利變異和不利變異）自然選擇決定其保留或淘汰（定向）產(chǎn)生資源有限（二）達(dá)爾文自然選擇學(xué)說對(duì)適應(yīng)的解釋三、適應(yīng)的形成有利變異逐代積累，具有這些有利變異的個(gè)體越來越多，形成具有新的適應(yīng)特征的生物新類型?。ǘ┻_(dá)爾文自然選擇學(xué)說對(duì)適應(yīng)的解釋思考?討論嘗試用自然選擇學(xué)說解釋長頸鹿的長頸形成的原因事實(shí)1鹿種群都有過度繁殖的傾向事實(shí)3

物種的個(gè)體數(shù)能保持穩(wěn)定事實(shí)2

樹葉是有限的事實(shí)4

鹿有頸長和頸短的差異（變異）事實(shí)5許多變異是可以遺傳的推論1鹿間存在著生存斗爭推論2

頸長的能吃到樹葉生存下來，頸短的因吃不到樹葉而餓死推論3

頸長的鹿越來越多思考?討論在進(jìn)行以上分析的基礎(chǔ)上，請(qǐng)你用自己的話概括適應(yīng)是如何形成的。2、適應(yīng)形成的必要條件（來源）群體中出現(xiàn)可遺傳的有利變異環(huán)境的定向選擇適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果。達(dá)爾文認(rèn)為在一定環(huán)境的選擇作用下，可遺傳的有利變異會(huì)賦予某些個(gè)體生存和繁殖的優(yōu)勢(shì)，經(jīng)過一代一代的繁殖，群體中這樣的個(gè)體就會(huì)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，進(jìn)而出現(xiàn)新的生物類型。變異和選擇誰先出現(xiàn)？變異在前（不定向）選擇在后（定向）（二）達(dá)爾文自然選擇學(xué)說對(duì)適應(yīng)的解釋三、適應(yīng)的形成原始昆蟲有翅力大有翅力小殘/無翅有翅力大大風(fēng)大浪生存√生存√×淘汰殘/無翅過度繁殖遺傳變異生存斗爭適者生存→抗強(qiáng)風(fēng)飛翔→不飛翔→能飛翔，不抗強(qiáng)風(fēng)自然選擇的實(shí)例：Q1．通過這種現(xiàn)象說明變異是定向的還是不定向的?Q2．這里刮的海風(fēng)對(duì)島上昆蟲的翅起了什么作用？Q3.環(huán)境對(duì)性狀的選擇是定向的還是不定向的呢？不定向的選擇作用定向有翅力小思考?討論自然選擇決定進(jìn)化的方向（二）達(dá)爾文自然選擇學(xué)說對(duì)適應(yīng)的解釋三、適應(yīng)的形成3、自然選擇學(xué)說的意義①自然界的生物是在自然選擇的作用下不斷發(fā)展變化的，使生物學(xué)第一次擺脫了神學(xué)的束縛，走上了科學(xué)的軌道。②揭示了生物界的統(tǒng)一性是由于所有生物都有共同祖先。③科學(xué)地解釋了生物的多樣性和適應(yīng)性是進(jìn)化的結(jié)果。4、自然選擇學(xué)說的局限性①對(duì)生物進(jìn)化的解釋局限于性狀水平，

不能科學(xué)地解釋遺傳變異的本質(zhì)。②對(duì)生物進(jìn)化的解釋局限于個(gè)體水平，

認(rèn)為生物進(jìn)化是以個(gè)體為單位?，F(xiàn)代生物進(jìn)化理論深入到基因水平現(xiàn)代生物進(jìn)化理論以種群為單位1、遺傳變異方面①研究水平：從

水平深入到

水平。②研究結(jié)果：認(rèn)識(shí)到了

。2、適應(yīng)以及物種的形成方面研究對(duì)象：以

為單位，發(fā)展到以

為基本單位。3、發(fā)展結(jié)果形成了以

為核心的現(xiàn)代生物進(jìn)化理論。性狀基因遺傳和變異的本質(zhì)生物個(gè)體種群自然選擇學(xué)說四、達(dá)爾文以后進(jìn)化理論的發(fā)展——現(xiàn)代生物進(jìn)化理論農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中長期使用某種殺蟲劑后，害蟲的抗藥性增強(qiáng)，殺蟲效果下降，原因是什么？請(qǐng)分別用拉馬克和達(dá)爾文的觀點(diǎn)解釋。拉馬克觀點(diǎn)：達(dá)爾文觀點(diǎn)：抗藥性弱的害蟲基因突變抗藥性強(qiáng)的害蟲（先環(huán)境變化）（后定向變異）（獲得性遺傳）大量抗藥性強(qiáng)的害蟲使用殺蟲劑基因表達(dá)遺傳積累害蟲的祖先抗藥性強(qiáng)的害蟲存活大量抗藥性強(qiáng)的害蟲大量繁殖+變異使用殺蟲劑遺傳積累抗藥性弱的害蟲淘汰（先不定向變異）（后環(huán)境選擇）思考?討論分析生物進(jìn)化觀點(diǎn)對(duì)人們思想觀念的影響在西方國家，當(dāng)時(shí)“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絕滅，也沒有新物種的產(chǎn)生。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不斷進(jìn)化,這一觀點(diǎn)否定了“神創(chuàng)論”，不能為當(dāng)時(shí)的宗教觀念所容，因此遭到許多人的攻擊、謾罵和譏諷。激勵(lì)國人奮發(fā)圖強(qiáng)，使中華民族能夠自立于世界民族之林。思考?討論①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?②19世紀(jì)末，嚴(yán)復(fù)、梁啟超等以自然選擇學(xué)說中“物競(jìng)天擇,適者生存”的觀點(diǎn)，作為喚起同胞救國圖強(qiáng)的警鐘。這一做法在當(dāng)時(shí)起到了什么作用?P109分析生物進(jìn)化觀點(diǎn)對(duì)人們思想觀念的影響思考?討論③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(diǎn)提供了自然史的基礎(chǔ)。”馬克思所說的“我們的觀點(diǎn)”是指什么觀點(diǎn)?④達(dá)爾文的生物進(jìn)化論對(duì)于人們正確認(rèn)識(shí)人類在自然界的地位有什么啟示?馬克思在這封信中所說的“我們的觀點(diǎn)”是指

辯證唯物主義觀點(diǎn)。人類與其他生物有著共同的祖先。人類是大自然一員，而不是凌駕于其他物種之上的“主宰”。課堂小結(jié)適應(yīng)的普遍性和相對(duì)性自然選擇與適應(yīng)的形成適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果物種不變化拉馬克進(jìn)化學(xué)說用盡廢退獲得性遺傳達(dá)爾文自然選擇學(xué)說過度繁殖生存斗爭遺傳變異適者生存主要內(nèi)容意義局限性發(fā)展現(xiàn)代生物進(jìn)化理論一、概念檢測(cè)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(duì)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(gè)體，都能成功地生存和繁殖后代；具有不利變異的個(gè)體，會(huì)過早死亡，不能留下后代。（

）（3）適應(yīng)相對(duì)性的根本原因是遺傳的穩(wěn)定性與環(huán)境不斷變化之間的矛盾。（

）√√×練習(xí)與應(yīng)用2．拉馬克是研究生物進(jìn)化的先驅(qū)。下列表述哪一項(xiàng)不是拉馬克的觀點(diǎn)（）A．生物的種類從古至今是一樣的B．生物的種類是隨著時(shí)間的推移而變化的C．生物某器官的發(fā)達(dá)與否取決于用與不用D．環(huán)境的變化使生物出現(xiàn)新的性狀，并且將這些性狀遺傳給后代A二、拓展應(yīng)用

1．有人認(rèn)為，工蜂不能繁殖后代，因此，它們適于采集花粉的性狀在進(jìn)化上沒有意義。你同意這種觀點(diǎn)嗎？為什么？工蜂雖然不能繁殖后代，但它們適于采集花粉的性狀在進(jìn)化上仍是有意義的。因?yàn)闆Q定這些性狀（有利變異）的基因存在于蜂王和雄蜂的基因組中，可以遺傳給后代。也正是由于工蜂有這些性狀，才能使蜂王獲得充足的食物來繁殖后代。練習(xí)與應(yīng)用2．人類對(duì)瀕危動(dòng)植物進(jìn)行保護(hù)，會(huì)不會(huì)干擾自然界正常的自然選擇？為什么？瀕危植物金花茶瀕危動(dòng)物川金絲猴在自然界，物種絕滅的速率本來是很緩慢的，人類活動(dòng)大大加快了物種絕滅的速率?，F(xiàn)在許多瀕危物種之所以瀕危，在很大程度上是人為因素造成的。因此，一般來說，人類對(duì)瀕危物種的保護(hù)，是在彌補(bǔ)自己對(duì)自然界的過失，不能說是干擾了自然界正常的自然選擇。從另一個(gè)角度看，自然選擇所淘汰的物種并不是毫無價(jià)值，因此，不能完全從自然選擇的角度來判斷現(xiàn)有物種的存留意義。3．“人們現(xiàn)在都生活在各種人工環(huán)境中，因此，人類的進(jìn)化不再受到自然選擇的影響。”你同意這一觀點(diǎn)嗎？寫一段文字闡明你支持或反對(duì)的理由。人工環(huán)境與自然環(huán)境不可能完全隔絕，人也不可能離開自然界而生存，因此，人類的進(jìn)化不可能完全擺脫自然界的影響。但是，