1、1 第第4 4节节 生物的进化生物的进化(2(2） 查尔斯查尔斯达尔文达尔文 (1809.2.12(1809.2.12- -1882.4.19) 1882.4.19) 达尔文：英国博物学家，达尔文：英国博物学家， 1831183118361836年随年随“贝格尔贝格尔”号做号做 环球考察，在动植物和地质等方环球考察，在动植物和地质等方 面进行了广泛的观察，并采集了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，经大量的生物标本和矿物标本，经 过深入研究，形成了以过深入研究，形成了以自然选择自然选择 学说学说为基础的为基础的生物进化学说生物进化学说，并，并 于于18591859年出版了震
2、动当时学术界年出版了震动当时学术界 的巨著的巨著物种起源物种起源。 2 大量事实证明，生物是进化的，但进大量事实证明，生物是进化的，但进 化论者在回答生物进化的原因是什么时出化论者在回答生物进化的原因是什么时出 现的不同的声音。现的不同的声音。 进化论的演变进化论的演变 3 布丰的直线进化论布丰的直线进化论 物种是可变的，生物种是可变的，生 物是直线式进化，物种物是直线式进化，物种 可变的原因是生活环境可变的原因是生活环境 的变化，特别是气候和的变化，特别是气候和 食物发生的变化。食物发生的变化。 4 “拉马克学说”中心观点拉马克学说”中心观点 现存的生物，包括人类都现存的生物，包括人类都 是
3、由其它物种变化而来的，是由其它物种变化而来的， 现在存活的生物都有各自的现在存活的生物都有各自的 祖先。环境变化是生物变化祖先。环境变化是生物变化 的原因。的原因。 1.1.“用进废退用进废退” 2.2.“获得性遗传获得性遗传” 3.3.“定向变异定向变异” 5 时刻伸长脖子吃叶子时刻伸长脖子吃叶子脖子变长脖子变长 获得性遗传获得性遗传长颈鹿。长颈鹿。 “拉马克学说拉马克学说”解释长颈鹿的腿和颈解释长颈鹿的腿和颈 为何那么长？为何那么长？ 6 自然选择理论自然选择理论 达尔文达尔文物种起源物种起源的发表，标志着进化论的的发表，标志着进化论的 确立，它能很好地解释生物进化的真正原因和生物确立，它
4、能很好地解释生物进化的真正原因和生物 的适应性及多样性，是生物科学的一次伟大变革。的适应性及多样性，是生物科学的一次伟大变革。 物种起源物种起源 达尔文达尔文 (1859)(1859) 7 “达尔文进化学说达尔文进化学说”解释长颈鹿的腿解释长颈鹿的腿 和颈为何那么长？和颈为何那么长？ 阅读课本阅读课本P P24 24- -P P2525思考下列问题： 思考下列问题： 1.1.长颈鹿的后代头颈都一样长吗？长颈鹿的后代头颈都一样长吗？ 2.2.相对长颈的长颈鹿能产生头颈相对较短相对长颈的长颈鹿能产生头颈相对较短 的后代吗？相对短颈的长颈鹿能产生头的后代吗？相对短颈的长颈鹿能产生头 颈比自己长的后代
5、吗？颈比自己长的后代吗？ 3.3.能活下来的长颈鹿是因为它能适应环境能活下来的长颈鹿是因为它能适应环境 变化呢，还是不能适应环境的变化？变化呢，还是不能适应环境的变化？ 4.4.长颈鹿的进化过程中，谁在进行选择？长颈鹿的进化过程中，谁在进行选择？ 5.5.长颈鹿的头颈是在短时间内变长的吗？长颈鹿的头颈是在短时间内变长的吗？ 8 达尔文的解释：达尔文的解释： 生存斗争生存斗争 适者生存适者生存 个体差异个体差异 是不是长颈鹿的是不是长颈鹿的 每个后代头颈都比亲每个后代头颈都比亲 代长呢？代长呢？ 遗传和变异是不定向的。遗传和变异是不定向的。 自然选择的结果自然选择的结果 生物遗传和变生物遗传和变
6、 异是按固定方向进异是按固定方向进 行的吗行的吗? 不是不是 9 长颈鹿的祖先长颈鹿的祖先 过度繁殖过度繁殖 后代个体间的差异后代个体间的差异 生存斗争生存斗争 长颈、长前肢个体长颈、长前肢个体 （遗传积累）（遗传积累） 适者生存适者生存 自然选择的结果自然选择的结果 （变异）（变异） 现代长颈鹿现代长颈鹿 10 自然选择理论自然选择理论 达尔文达尔文 自然选择学说的主要观点：自然选择学说的主要观点： 过度繁殖过度繁殖 遗传变异遗传变异 生存斗争生存斗争 适者生存适者生存 生物进化的根本原因是生物进化的根本原因是 “自然选择”，自然选择的内“自然选择”，自然选择的内 因是“不定向的遗传和变异”
7、，因是“不定向的遗传和变异”， 外因是环境的选择，结果是适外因是环境的选择，结果是适 者生存，不适者淘汰。者生存，不适者淘汰。 长颈鹿是一种繁殖很慢的动物，长颈鹿是一种繁殖很慢的动物， 但如果每一对长颈鹿一生产仔但如果每一对长颈鹿一生产仔4 4头，头， 每头活到每头活到2020岁，而且都能进行繁殖的岁，而且都能进行繁殖的 话，那么到话，那么到500500年以后，一对长颈鹿年以后，一对长颈鹿 的后代就可达到约的后代就可达到约3 3千万头。因此，千万头。因此， 按照理论上的计算，就是繁殖不是很按照理论上的计算，就是繁殖不是很 快的动物、植物，也会在不太长的时快的动物、植物，也会在不太长的时 期内产
8、生大量的后代而占满整个地球。期内产生大量的后代而占满整个地球。 可见，生物普遍具有很强的生殖能力。可见，生物普遍具有很强的生殖能力。 11 有利变异逐代积累有利变异逐代积累 12 “达尔文学说”主张进化是微小变达尔文学说”主张进化是微小变 异的积累，自然选择导致的进化只能是异的积累，自然选择导致的进化只能是 缓慢的、渐变的过程。缓慢的、渐变的过程。 地层中发现的各种过渡类型的生物地层中发现的各种过渡类型的生物 化石，为“生物进化的自然选择学说”化石，为“生物进化的自然选择学说” 提供了有力的证据。提供了有力的证据。 13 探究：探究：桦树尺蛾群体中不同体色个体数量变化的原因。桦树尺蛾群体中不同
9、体色个体数量变化的原因。 在在1919世纪的英国，生物学家观察到一种名叫桦树尺蛾的动物发世纪的英国，生物学家观察到一种名叫桦树尺蛾的动物发 生了工业黑化现象。最初，树林里的一群尺蛾中，大多数体色是浅生了工业黑化现象。最初，树林里的一群尺蛾中，大多数体色是浅 色，只有几只是黑色的。色，只有几只是黑色的。 不过，不过，18501850年前后，事情发生了变化。随着工业的发展，树林年前后，事情发生了变化。随着工业的发展，树林 周围新建的工厂越来越多，工厂烟囱冒出滚滚浓烟，染黑了树干。周围新建的工厂越来越多，工厂烟囱冒出滚滚浓烟，染黑了树干。 到了到了19001900年，黑色尺蛾数量远远超过了浅色的尺蛾
10、。年，黑色尺蛾数量远远超过了浅色的尺蛾。 1.1.在在18501850年前，为什么浅色尺蛾的数量远多于黑色尺蛾？年前，为什么浅色尺蛾的数量远多于黑色尺蛾？ 2.2.到了到了19001900年，什么原因使黑色尺蛾的数量远多于浅色尺蛾？年，什么原因使黑色尺蛾的数量远多于浅色尺蛾？ 3.3.今天这片树林的污染少了，请预测不同体色的尺蛾数量变化情况。今天这片树林的污染少了，请预测不同体色的尺蛾数量变化情况。 4.4.根据自然选择学说，在根据自然选择学说，在19001900年时，应当只剩下黑色尺蛾，可是浅色年时，应当只剩下黑色尺蛾，可是浅色 尺蛾还生活在树林中，只不过数量少了。难道达尔文错了吗？尺蛾还生
11、活在树林中，只不过数量少了。难道达尔文错了吗？ 后来，一些生物学家来此地考察，他们后来，一些生物学家来此地考察，他们 将数量相等的黑色尺蛾和浅色尺蛾同时放到将数量相等的黑色尺蛾和浅色尺蛾同时放到 树干上，用望远镜观察树干上发生的情况，树干上，用望远镜观察树干上发生的情况， 一群爱吃尺蛾的鸟儿飞过来后，他们发现浅一群爱吃尺蛾的鸟儿飞过来后，他们发现浅 色尺蛾所剩无几，而大部分黑色尺蛾却逃过色尺蛾所剩无几，而大部分黑色尺蛾却逃过 了这场灾难。了这场灾难。 14 1.下表是某地区不同时期两种尺蛾的数量比，这下表是某地区不同时期两种尺蛾的数量比，这 种变化是因为（种变化是因为（ ） 森林时期森林时期
12、建成工业区后建成工业区后5050年年 灰尺蛾灰尺蛾 黑尺蛾黑尺蛾 灰尺蛾灰尺蛾 黑尺蛾黑尺蛾 99%99% 1%1% 1%1% 99%99% A.A.工业煤烟使灰尺蛾变成了黑尺蛾工业煤烟使灰尺蛾变成了黑尺蛾 B.B.灰尺蛾迁离，黑尺蛾迁入灰尺蛾迁离，黑尺蛾迁入 C.C.自然选择作用自然选择作用 D.D.定向变异作用定向变异作用 C 课堂练习课堂练习 保护色、拟态、警戒色等保护色、拟态、警戒色等 都是在生物进化过程中，通过都是在生物进化过程中，通过 长期的自然选择而逐渐形成的长期的自然选择而逐渐形成的 适应性特征。适应性特征。 15 2.达尔文发现远离大陆的克格伦岛上经常刮暴风，达尔文发现远离大
13、陆的克格伦岛上经常刮暴风， 岛上树木花草大多都很低矮，许多昆虫翅退化、岛上树木花草大多都很低矮，许多昆虫翅退化、 很弱、不能飞，少数昆虫能飞，但翅都异常发达。很弱、不能飞，少数昆虫能飞，但翅都异常发达。 那么暴风对昆虫两种翅的形成所起的作用叫那么暴风对昆虫两种翅的形成所起的作用叫 _。 自然选择的作用自然选择的作用 课堂练习课堂练习 16 3.请用达尔文学说解释害虫的抗药性的形成过程。请用达尔文学说解释害虫的抗药性的形成过程。 害虫种群中存在着害虫种群中存在着_，有具有抗药，有具有抗药 性的，有不具有抗药性的。杀虫剂的使用对害虫起性的，有不具有抗药性的。杀虫剂的使用对害虫起 了了_作用，作用，
14、_的害的害 虫被杀死，虫被杀死，_的害虫能够生存、的害虫能够生存、 繁殖，并将抗药的性状繁殖，并将抗药的性状_给后代。给后代。 个体差异个体差异 自然选择自然选择 不具有抗药性不具有抗药性 具有抗药性具有抗药性 遗传遗传 课堂练习课堂练习 17 狼群中本来就有个体差异，有的善跑，有的不善跑，狼群中本来就有个体差异，有的善跑，有的不善跑， 有的凶猛，有的不凶猛，有的狡猾，有的愚笨；另一方有的凶猛，有的不凶猛，有的狡猾，有的愚笨；另一方 面因食物、空间的有限引发了生存竞争。凶猛、善跑、面因食物、空间的有限引发了生存竞争。凶猛、善跑、 狡猾的狼容易得到食物，在生存竞争中能够适应环境而狡猾的狼容易得到
15、食物，在生存竞争中能够适应环境而 生存下来，并繁殖更多的个体，将该性状遗传给后代，生存下来，并繁殖更多的个体，将该性状遗传给后代， 相反不凶猛、不狡猾、不善跑的狼则会在生存竞争中被相反不凶猛、不狡猾、不善跑的狼则会在生存竞争中被 淘汰。淘汰。 课堂练习课堂练习 4.请用达尔文学说解释狼的凶猛、善跑、狡猾的请用达尔文学说解释狼的凶猛、善跑、狡猾的 性格的形成过程。性格的形成过程。 18 “自然选择学说”中心观点自然选择学说”中心观点 总结：总结： 过度繁殖过度繁殖 遗传变异遗传变异 生存斗争生存斗争 适者生存适者生存 19 再见再见,谢谢！谢谢！ 20 始祖鸟化石始祖鸟化石 始祖鸟复原始祖鸟复原
16、 腔棘鱼腔棘鱼 种 子 蕨 种 子 蕨 中华龙鸟中华龙鸟 鸭嘴兽鸭嘴兽 21 探究：探究：桦树尺蛾群体中不同体色个体数量变化的原因。桦树尺蛾群体中不同体色个体数量变化的原因。 1.1.在在18501850年前，为什么浅色尺蛾的数量远多于黑色年前，为什么浅色尺蛾的数量远多于黑色 尺蛾？尺蛾？ 答：在答：在18501850年前，树林中的桦树未被污染而年前，树林中的桦树未被污染而 呈浅色，浅色尺蛾的体色与环境相似，所以不易呈浅色，浅色尺蛾的体色与环境相似，所以不易 被天敌发现，生存的机会较大，数量就会逐渐增被天敌发现，生存的机会较大，数量就会逐渐增 多多（适者生存）（适者生存） ；而黑色尺蛾的体色与
17、环境不；而黑色尺蛾的体色与环境不 同，容易被天敌发现，生存机会小，数量就会逐同，容易被天敌发现，生存机会小，数量就会逐 渐减少渐减少（不适者淘汰）（不适者淘汰）。 22 探究：探究：桦树尺蛾群体中不同体色个体数量变化的原因。桦树尺蛾群体中不同体色个体数量变化的原因。 2.2.到了到了19001900年，什么原因使黑色尺蛾的数量远多于年，什么原因使黑色尺蛾的数量远多于 浅色尺蛾？浅色尺蛾？ 答：到了答：到了19001900年，由于工厂烟囱排放的滚年，由于工厂烟囱排放的滚 滚浓烟染黑了树干，使得黑色尺蛾滚浓烟染黑了树干，使得黑色尺蛾“适者生存适者生存” 数量增加，而浅色尺蛾由于数量增加，而浅色尺蛾
18、由于“不适者淘汰不适者淘汰”而而 数量减少。数量减少。 23 探究：探究：桦树尺蛾群体中不同体色个体数量变化的原因。桦树尺蛾群体中不同体色个体数量变化的原因。 3.3.今天这片树林的污染少了，请预测不同体色的今天这片树林的污染少了，请预测不同体色的 尺蛾数量变化情况。尺蛾数量变化情况。 答：由于污染减少，桦树的树干会变回浅答：由于污染减少，桦树的树干会变回浅 色，通过自然选择，我们可以预测更能适应环色，通过自然选择，我们可以预测更能适应环 境的浅色尺蛾的数量会再有所增加而黑色尺蛾境的浅色尺蛾的数量会再有所增加而黑色尺蛾 的数量会进一步减少。的数量会进一步减少。 24 探究：探究：桦树尺蛾群体中
19、不同体色个体数量变化的原因。桦树尺蛾群体中不同体色个体数量变化的原因。 4.4.根据自然选择学说，在根据自然选择学说，在19001900年时，应当只剩下黑色尺蛾，年时，应当只剩下黑色尺蛾， 可是浅色尺蛾还生活在树林中，只不过数量少了。难道达可是浅色尺蛾还生活在树林中，只不过数量少了。难道达 尔文错了吗？尔文错了吗？ 答：达尔文并没有错，树林中浅色尺蛾数量减少是答：达尔文并没有错，树林中浅色尺蛾数量减少是 由于它们不适应环境造成的，这是自然选择的结果。但由于它们不适应环境造成的，这是自然选择的结果。但 在这一过程中还是会有少量生命力较强的浅色尺蛾存活在这一过程中还是会有少量生命力较强的浅色尺蛾存
20、活 下来，同时大量的黑色尺蛾在产生后代时也会产生一些下来，同时大量的黑色尺蛾在产生后代时也会产生一些 浅色尺蛾，所以浅色尺蛾还是可以在树林中生活，只是浅色尺蛾，所以浅色尺蛾还是可以在树林中生活，只是 数量减少了。数量减少了。 25 图是某海岛上发现的残翅和无翅的昆图是某海岛上发现的残翅和无翅的昆 虫，这类昆虫在正常情况下很难生存下去，虫，这类昆虫在正常情况下很难生存下去， 试解释为什么它们能在海岛上大量生存。试解释为什么它们能在海岛上大量生存。 请用自然选择理论解释下面现象请用自然选择理论解释下面现象 这是自然选择的结果。由于这些海岛上经常刮大风，这是自然选择的结果。由于这些海岛上经常刮大风，
21、 那些有翅能飞但翅膀不够强大的昆虫，就常常被大海吹到那些有翅能飞但翅膀不够强大的昆虫，就常常被大海吹到 海里，因而生存和繁殖后代的机会就少。而无翅或残翅的海里，因而生存和繁殖后代的机会就少。而无翅或残翅的 昆虫由于不能飞翔，就不容易被风吹到海里，因而生存和昆虫由于不能飞翔，就不容易被风吹到海里，因而生存和 繁殖后代的机会就多。经过一段时间的自然选择之后，岛繁殖后代的机会就多。经过一段时间的自然选择之后，岛 上无翅的昆虫就特别多。上无翅的昆虫就特别多。 26 使用某种农药来防治某种害虫，开始效果很显著，使用某种农药来防治某种害虫，开始效果很显著， 但长期使用以后，效果就越来越差。原因是（但长期使
22、用以后，效果就越来越差。原因是（ ） A.A.害虫对农药进行了定向选择害虫对农药进行了定向选择 B.B.害虫对农药产生了定向变异害虫对农药产生了定向变异 C.C.害虫对农药产生了隔离害虫对农药产生了隔离 D.D.农药对害虫的抗药性变异进行了定向选择农药对害虫的抗药性变异进行了定向选择 D 27 原始的长颈鹿产生大量后代；原始的长颈鹿产生大量后代； 后代中存在个体差异，有的颈和前肢较长，有的后代中存在个体差异，有的颈和前肢较长，有的 则较短；则较短； 在缺乏青草时期，颈和前肢长些的个体，在生存斗在缺乏青草时期，颈和前肢长些的个体，在生存斗 争中容易得到食物而生存下来，并且繁殖后代，而争中容易得到
23、食物而生存下来，并且繁殖后代，而 颈和前肢较短的个体因缺乏食物而被淘汰；颈和前肢较短的个体因缺乏食物而被淘汰； 这样一代一代地选择下去，经过漫长的年代，就这样一代一代地选择下去，经过漫长的年代，就 在自然界产生了现在这样的长颈鹿。在自然界产生了现在这样的长颈鹿。 达尔文的对长颈鹿进化的解释达尔文的对长颈鹿进化的解释 28 自然选择理论自然选择理论 达尔文达尔文 1.1.地球上一切生物都起源于共同地球上一切生物都起源于共同 的原始祖先，生物之间存在着的原始祖先，生物之间存在着 或近或远的亲缘关系。或近或远的亲缘关系。 2.2.进化的根本原因是进化的根本原因是“自然选自然选 择择”. . 3.3.生物的遗传和变异是不定向的。生物的遗传和变异是不定向的。 个体既存在有利变异，也存在个体既存在有利变异，也存在 不利变异。遗传的作用是积累不利变异。遗传的作用是积累 微小的有利变异。微小的有利变异。 达尔文生物进化模型达尔文生物进化模型 29
