1、6.2 自然选择与适应的形成 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。2.同一环境中不乏翅色鲜艳的蝴蝶，这与你刚才作的解释有矛盾吗？如果有，又怎样解释？看似矛盾。其实翅色艳丽的蝴蝶，其翅上类似猛禽眼睛的眼斑,能避免它遭到攻击，是它防御敌害的适应性特征。问题探讨问题探讨问题探讨问题探讨竹节虫竹节虫拟叶蝗拟叶蝗兰花螳螂兰花螳螂圆掌舟蛾圆掌舟蛾箭毒蛙箭毒蛙翅色艳丽的蝴蝶翅色艳丽的蝴蝶问题探讨问题探讨 一一、适应的普遍性和相对性、适应的普遍性和相对性1.1.适应的普遍性适应的普遍性所有生物都有适应环境的特征所有生物都有适应环境的特
2、征“适应适应”的两方面含义的两方面含义是指生物的形态结构适合于完成一定的是指生物的形态结构适合于完成一定的功能功能。小肠小肠位于腹中，是位于腹中，是食物消化吸收的食物消化吸收的主要场所主要场所。小肠全长约。小肠全长约4-64-6米。米。小肠内表面有许多小肠内表面有许多环形皱襞和小肠环形皱襞和小肠绒毛绒毛，使小肠的，使小肠的消化、吸收面积大大消化、吸收面积大大增加增加；小肠绒毛壁很薄，只由一层上；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皮细胞构成，且绒毛中有丰富的毛细血管和毛细淋巴管。血管和毛细淋巴管。小肠内壁小肠内壁 一一、适应的普遍性和相对性、适应的普遍性和相对性1.1.适
3、应的普遍性适应的普遍性所有生物都有适应环境的特征所有生物都有适应环境的特征“适应适应”的两方面含义的两方面含义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 中生存中生存和繁殖。和繁殖。仙人掌叶子退化，根系发达，适应干旱缺水的沙漠环境仙人掌叶子退化，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北极熊白色的毛发，厚厚的脂肪层，适应寒冷的北极环境2.2.适应的相对性适应的相对性 一一、适应的普遍性和相对性、适应的普遍性和相对性雷鸟雷鸟 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雷鸟在冬
4、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？护自己。这种适应现象有没有局限性？这种适应现象是这种适应现象是有局限性有局限性的，比如，如果降雪延迟，的，比如，如果降雪延迟，已经换成一身已经换成一身白色羽毛的雷鸟反而容易被天敌发现白色羽毛的雷鸟反而容易被天敌发现。2.2.适应的相对性适应的相对性 一一、适应的普遍性和相对性、适应的普遍性和相对性雷鸟雷鸟 以上事实说明了生物的以上事实说明了生物的适应具有相对性适应具有相对性。适应性特征来自遗传，。适应性特征来自遗传，是对之前的环境适应的结果。由于是对之前的环境适应的结果。由于环境环境总是处于总是处于不断变化
5、不断变化中的，中的，遗传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。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。思考：各种生物的适应特征是如何形成的呢？思考：各种生物的适应特征是如何形成的呢？二二、适应是自然选择的结果、适应是自然选择的结果耶稣耶稣（公元前（公元前44公元公元3030）神创论：神创论：所有物种都是上帝创造的。所有物种都是上帝创造的。物种不变论：物种不变论：自古以来既没有物种的自古以来既没有物种的灭绝，也没有新的物种的产生，不同的灭绝，也没有新的物种的产生，不同的物种之间也没有亲缘关系。物种之间也没有亲缘关系。二二、适应是自然选择的结果、适应是自然选择
6、的结果1.1.拉马克的进化学说拉马克的进化学说历史上历史上第一个第一个提出比较完整的进化学说的是提出比较完整的进化学说的是博物学家拉马克。博物学家拉马克。拉马克拉马克主要内容：主要内容：1.1.当今所有生物都是由更古老的生物当今所有生物都是由更古老的生物进化进化而来；而来；2.2.适应的形成是由于适应的形成是由于用进废退用进废退和和获得性遗传获得性遗传。？二二、适应是自然选择的结果、适应是自然选择的结果器官器官使用使用越多越发达，越多越发达，不使用不使用就退化。就退化。食蚁兽食蚁兽用进废退用进废退n 拉马克认为拉马克认为：食蚁兽的舌头之所以细长，是长期舔食蚂蚁的结果。：食蚁兽的舌头之所以细长，
7、是长期舔食蚂蚁的结果。二二、适应是自然选择的结果、适应是自然选择的结果由于由于环境环境引起或由于引起或由于用进废退用进废退引起的变化，都是可以引起的变化，都是可以遗传遗传。用用进废退进废退和和获得性遗传获得性遗传是拉马克用来解释生物进化的是拉马克用来解释生物进化的主要原因主要原因。鼹鼠鼹鼠黑暗中的挖掘者黑暗中的挖掘者 获得性遗传获得性遗传n 拉马克认为拉马克认为：鼹鼠长期生活在地下，视觉派不上用场，眼睛就萎缩退化。鼹鼠长期生活在地下，视觉派不上用场，眼睛就萎缩退化。二二、适应是自然选择的结果、适应是自然选择的结果用进废退和获得性遗传用进废退和获得性遗传环境改变环境改变需求改变需求改变使用或废弃
8、某种器官使用或废弃某种器官新性状新性状遗传遗传生物新类型生物新类型诱导诱导决定决定产生产生可以可以逐代积累逐代积累1.1.拉马克的进化学说拉马克的进化学说 二二、适应是自然选择的结果、适应是自然选择的结果请用拉马克的观点解释长颈鹿为什么颈长？请用拉马克的观点解释长颈鹿为什么颈长？长颈鹿以树叶为食，草地退化（长颈鹿以树叶为食，草地退化（环境改变环境改变）后，要吃树叶，于是使）后，要吃树叶，于是使劲将颈伸长（劲将颈伸长（主观意愿主观意愿），这样颈越伸越长（），这样颈越伸越长（用进用进），并且这一性状能），并且这一性状能遗传给后代（遗传给后代（获得性遗传获得性遗传）。长此以往，终于形成了现在的长颈鹿
9、。）。长此以往，终于形成了现在的长颈鹿。二二、适应是自然选择的结果、适应是自然选择的结果Example：你能举例反驳用进废退、获得性遗传的观点吗？人用眼过度，视力反而下降！人用眼过度，视力反而下降！运动员的后代，无专业的训练，就无法跟父母运动员的后代，无专业的训练，就无法跟父母一样拥有发达的肌肉、健壮的体格。一样拥有发达的肌肉、健壮的体格。实际上实际上,环境的变化环境的变化如果未引起遗传物质的改变如果未引起遗传物质的改变,就不会使就不会使生物产生可生物产生可遗传遗传的变异。的变异。二二、适应是自然选择的结果、适应是自然选择的结果1.1.拉马克的进化学说拉马克的进化学说 否定了神创论和物种不变论
10、。否定了神创论和物种不变论。历史上第一个提出比较完整的进化学说历史上第一个提出比较完整的进化学说。意义意义：不足：不足：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，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。大多来自主观臆测。过于强调环境的变化直接导致物种的改变，具有局限性。过于强调环境的变化直接导致物种的改变，具有局限性。2.2.达尔文的自然选择学说达尔文的自然选择学说 二二、适应是自然选择的结果、适应是自然选择的结果 达尔文（达尔文（1809-18821809-1882）是英国的博物学家，他曾随英国海军勘探船）是英国的博物学家，他曾随英国海军勘探船“贝格尔
11、号贝格尔号”，做了历时五年（做了历时五年（1831-18361831-1836）的环球航行考察，在动植物和地质等方面进行了广泛的）的环球航行考察，在动植物和地质等方面进行了广泛的观察，并采集了大量的生物标本和矿物标本，经过深入研究，形成了生物进化的观观察，并采集了大量的生物标本和矿物标本，经过深入研究，形成了生物进化的观点。终于在点。终于在18591859年出版了震动当时学术界的巨著年出版了震动当时学术界的巨著物种起源物种起源。二二、适应是自然选择的结果、适应是自然选择的结果2.2.达尔文的自然选择学说达尔文的自然选择学说（1 1）内容）内容达尔文达尔文过度繁殖过度繁殖【资料】鳕鱼的年产卵量是
12、【资料】鳕鱼的年产卵量是500500万粒。有人计算过万粒。有人计算过,如果鳕鱼如果鳕鱼所产的卵全部能孵化长大成鱼所产的卵全部能孵化长大成鱼,那么不出那么不出6 6年年,整个大西洋就会整个大西洋就会被鳕鱼塞满。被鳕鱼塞满。二二、适应是自然选择的结果、适应是自然选择的结果事实事实2 2：物种内的物种内的个体数能保持稳个体数能保持稳定定事实事实3 3：资源是有资源是有限的限的推论推论1 1：个体间存个体间存在着在着生存斗争生存斗争事实事实1 1：生物都有：生物都有过度繁殖过度繁殖的倾向的倾向2.2.达尔文的自然选择学说达尔文的自然选择学说 二二、适应是自然选择的结果、适应是自然选择的结果生存斗争生存
13、斗争-种内斗争种内斗争 生存斗争生存斗争-种间斗争种间斗争 二二、适应是自然选择的结果、适应是自然选择的结果生存斗争生存斗争-生物与无机环境的斗争生物与无机环境的斗争 生物大量死亡，少量存活。生物大量死亡，少量存活。对生物个体往往有害，对生物个体往往有害，但对生物物种是有利的。但对生物物种是有利的。二二、适应是自然选择的结果、适应是自然选择的结果遗传和变异遗传和变异生物的变异有的比亲代更适应环境，有的却不适应环境。生物的变异有的比亲代更适应环境，有的却不适应环境。有利变异可以遗传给下一代有利变异可以遗传给下一代生物生物产生的后代会发生变异，产生的后代会发生变异，产生各种不同于亲代的性状。产生各
14、种不同于亲代的性状。变异是不定向的变异是不定向的 二二、适应是自然选择的结果、适应是自然选择的结果经过经过生存斗争，凡是生存下来的生物个体都是对环境适应的，生存斗争，凡是生存下来的生物个体都是对环境适应的，而被淘汰的生物都是对环境不适应的。而被淘汰的生物都是对环境不适应的。适者生存适者生存每每一种生物之所以能够在一定的环境中生存下来，是因为它们一种生物之所以能够在一定的环境中生存下来，是因为它们的形态结构和生理功能是与环境相适应的的形态结构和生理功能是与环境相适应的,即即适者生存适者生存。在生存斗争中，适者生存，不适者被淘汰的过程，就是在生存斗争中，适者生存，不适者被淘汰的过程，就是自然选择自
15、然选择。二二、适应是自然选择的结果、适应是自然选择的结果推论推论1 1：个体间个体间存在着存在着生存斗争生存斗争事实事实4 4：同种个同种个体间普遍存在差体间普遍存在差异（异（变异变异）事实事实5 5：许多变许多变异是可以遗传的异是可以遗传的推论推论2 2：具有有利具有有利变异的个体生存并变异的个体生存并留下后代的机会多留下后代的机会多推论推论3 3：有利变异有利变异逐代积累，具有这逐代积累，具有这些有利变异的个体些有利变异的个体越来越多，形成新越来越多，形成新的适应特征的生物的适应特征的生物新类型新类型基础基础动力动力遗传变异（内因）遗传变异（内因）适者生存（结果）适者生存（结果）事实事实1
16、 1：生物都有：生物都有过度繁殖过度繁殖的倾向的倾向事实事实2 2：物种内的物种内的个体数能保持稳个体数能保持稳定定事实事实3 3：资源是有资源是有限的限的自然选择学说的解释模型自然选择学说的解释模型适应是自然选择的结果适应是自然选择的结果适应的来源是可遗传的变异适应的来源是可遗传的变异过度过度繁殖繁殖生存斗争生存斗争遗传变异遗传变异适者生存适者生存自然选择的自然选择的自然选择的手段，进化的自然选择的手段，进化的自然选择的基础，进化的自然选择的基础，进化的自然选择的自然选择的遗传变异遗传变异（内因）（内因）适者生存适者生存（结果）（结果）过度过度繁殖繁殖生存生存斗争斗争（条件）（条件）（动力）
17、（动力）二二、适应是自然选择的结果、适应是自然选择的结果2.2.达尔文的自然选择学说达尔文的自然选择学说主要观点：主要观点：学说内容：学说内容：二二、适应是自然选择的结果、适应是自然选择的结果思考：请用思考：请用达尔文的观点达尔文的观点解释长颈鹿为什么颈长？解释长颈鹿为什么颈长？长颈鹿的适应性特征示意图长颈鹿的适应性特征示意图 长颈鹿产生的后代超过环境承受能力长颈鹿产生的后代超过环境承受能力 （）它们都要吃树叶而树叶不够吃它们都要吃树叶而树叶不够吃 （）它们有颈长和颈短的差异（它们有颈长和颈短的差异（）颈长的能吃到树叶生存下来，颈短的却颈长的能吃到树叶生存下来，颈短的却 因吃不到树叶而最终饿死
18、了（因吃不到树叶而最终饿死了（）过度繁殖过度繁殖生存斗争生存斗争遗传变异遗传变异适者生存适者生存 二二、适应是自然选择的结果、适应是自然选择的结果长颈鹿长颈鹿的祖先的祖先过度繁殖过度繁殖生存斗争生存斗争长颈、长肢个体长颈、长肢个体（遗传积累遗传积累）适者生存适者生存现代长颈鹿现代长颈鹿（变异变异）长颈、长肢个体长颈、长肢个体短颈、短肢个体短颈、短肢个体自然选择自然选择达尔文达尔文认为：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，生存和繁殖的优势，经过代代繁殖，
19、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。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。二二、适应是自然选择的结果、适应是自然选择的结果揭示了生物界的揭示了生物界的统一性统一性是由于所有生物都有是由于所有生物都有共同祖先共同祖先，生物的多样性，生物的多样性和适应性是和适应性是进化的结果进化的结果。论证了生物是不断进化的，并且对生物进化的原因提出了合理的解释。论证了生物是不断进化的，并且对生物进化的原因提出了合理的解释。被誉为被誉为1919世纪自然科学的三大发现之一。世纪自然科学的三大发现之一。使生物学第一次摆脱了神学
20、的束缚，走上了科学的轨道。使生物学第一次摆脱了神学的束缚，走上了科学的轨道。自然选择学说的意义：自然选择学说的意义：二二、适应是自然选择的结果、适应是自然选择的结果自然选择学说的局限性：自然选择学说的局限性：对遗传和变异的认识局限于对遗传和变异的认识局限于性状性状水平，不能科学的解释遗传和变异水平，不能科学的解释遗传和变异 的本质；的本质；对于适应和物种的形成等问题局限于对于适应和物种的形成等问题局限于个体个体水平水平。二二、适应是自然选择的结果、适应是自然选择的结果以自然选择为核心，以自然选择为核心，并对其加以并对其加以完善完善遗传变异的认识：遗传变异的认识：性状水平性状水平基因基因水平水平
21、适应及物种形成等研究：适应及物种形成等研究：个体个体水平水平种群种群水平水平利用利用自然选择学说自然选择学说解释解释长颈鹿适应性长颈鹿适应性的形成？的形成？长颈鹿的祖先大量长颈鹿后代长颈鹿出现差异长颈的个体生存并留下后代的机会多逐代积累形成现代的长颈鹿过度繁殖遗传变异生存斗争适者生存(eg长颈、短颈、中等)易错辨析：易错辨析：食物的缺乏导致长颈鹿发生了变异？食物的缺乏导致长颈鹿发生了变异？长颈鹿为了能吃到高处的树叶产生了定向变异？长颈鹿为了能吃到高处的树叶产生了定向变异？（二）达尔文的自然选择学说（二）达尔文的自然选择学说2.2.理解理解（1 1）变异在前、是内因，环境选择在后、是外因；）变异
22、在前、是内因，环境选择在后、是外因；（2 2）环境的作用是对变异的生物进行定向选择；）环境的作用是对变异的生物进行定向选择；（3 3）变异是不定向的，环境选择是定向的，进化也是定向的；）变异是不定向的，环境选择是定向的，进化也是定向的；（4 4）生存斗争越激烈，进化的速度越快。）生存斗争越激烈，进化的速度越快。3.3.适应形成的适应形成的必要必要条件条件（2 2）环境的）环境的定向定向选择选择（1 1）可遗传可遗传的的有利有利变异变异Sz-lwh1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
23、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课堂练习课堂练习(4)抗生素的滥用会使细菌产生抗药性的原因是：抗生素诱发细菌产生基因突变，使细菌中出现抗药性强的个体()XSz-lwh2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课堂练习课堂练习Sz-lwh拓展应用：1.
24、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。课堂练习课堂练习Sz-lwh【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
25、，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拓展应用：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？课堂练习课堂练习Sz-lwh【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。拓展应用：3.“人们现在都生
26、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。课堂练习课堂练习Sz-lwh课堂练习课堂练习如图表示长期使用一种农药后，害虫种群密度的变化情况，分析回答下如图表示长期使用一种农药后，害虫种群密度的变化情况，分析回答下列问题：列问题：(1)a(1)a点使用农药之前，害虫种群中存在点使用农药之前，害虫种群中存在 很多种变异类型，原因是什么？很多种变异类型，原因是什么？提示：提示：这是因为变异是不定向的。这是因为变异是不定向的。(2)(2)使用农药后，大量害虫被杀死，使用农药后，大量害虫被杀死，但是还有部分存活，这是为什么？但是还
27、有部分存活，这是为什么？这是生存斗争的结果，使用农药后，抗药性弱的变异个体在生存斗争这是生存斗争的结果，使用农药后，抗药性弱的变异个体在生存斗争中被淘汰，而抗药性强的变异个体在生存斗争中生存下来。中被淘汰，而抗药性强的变异个体在生存斗争中生存下来。Sz-lwh课堂练习课堂练习如图表示长期使用一种农药后，害虫种群密度的变化情况，分析回答下如图表示长期使用一种农药后，害虫种群密度的变化情况，分析回答下列问题：列问题：(3)(3)分析分析bcbc段曲线上升的原因是什么？段曲线上升的原因是什么？使用农药后，抗药性弱的害虫被杀死，抗使用农药后，抗药性弱的害虫被杀死，抗药性强的害虫存活下来，这样经过农药的
28、药性强的害虫存活下来，这样经过农药的长期选择，使得害虫抗药性逐渐加强。长期选择，使得害虫抗药性逐渐加强。(4)(4)该过程中，农药诱发了害虫基因突变该过程中，农药诱发了害虫基因突变还是对害虫的变异进行了选择？还是对害虫的变异进行了选择？农药对害虫的抗药性变异进行定向选择，使害虫的抗药性个体逐渐增加。农药对害虫的抗药性变异进行定向选择，使害虫的抗药性个体逐渐增加。1.1.关于生物的进化，只能靠运用证据和逻辑来推测。判断以下有关生物进化关于生物的进化，只能靠运用证据和逻辑来推测。判断以下有关生物进化证据和结论的说法是否合理。证据和结论的说法是否合理。（1 1）通过化石可以了解已经绝灭的生物的形态结
29、构特点，推测其行为点。）通过化石可以了解已经绝灭的生物的形态结构特点，推测其行为点。（2 2）人和鱼的胚胎发育经历了有鳃裂及有尾的阶段，这可以用人与鱼有共同）人和鱼的胚胎发育经历了有鳃裂及有尾的阶段，这可以用人与鱼有共同祖先来解释。祖先来解释。（3 3）比较解剖学发现，不同种类的哺乳动物的前肢在形态上差别很大，这说）比较解剖学发现，不同种类的哺乳动物的前肢在形态上差别很大，这说明这些哺乳动物不是由共同祖先进化来的。明这些哺乳动物不是由共同祖先进化来的。2.2.生物进化的证据是多方面的，其中能作为直接证据的是生物进化的证据是多方面的，其中能作为直接证据的是 A.A.化石证据化石证据 B.B.胚胎学证据胚胎学证据 C.C.比较解剖学证据比较解剖学证据 D.D.分子生物学证据分子生物学证据3.3.生物都有共同的祖先，下列各项不能作为支持这一论点的证据的是生物都有共同的祖先，下列各项不能作为支持这一论点的证据的是 A.A.所有生物共用一套遗传密码所有生物共用一套遗传密码 B.B.所有生物都由所有生物都由ATPATP直接供能直接供能 C.C.各种生物的细胞具有基本相同的结构各种生物的细胞具有基本相同的结构 D.D.所有生物的生命活动都是靠能量驱动的所有生物的生命活动都是靠能量驱动的AD
