1、第第2 2节节 自然选择与适应的形成自然选择与适应的形成第六章生物的进化第六章生物的进化学习目标学习目标1.理解适应两方面的含义及特点理解适应两方面的含义及特点（重点）（重点）2.通过适应形成的案例分析，说明种群通过适应形成的案例分析，说明种群内的某些可遗传变异将赋予个体再特定内的某些可遗传变异将赋予个体再特定环境中的生存和繁殖优势，解释生物的环境中的生存和繁殖优势，解释生物的适应是自然选择的结果适应是自然选择的结果（重难点）（重难点）3.说出达尔文的自然选择学说的贡献和说出达尔文的自然选择学说的贡献和局限性局限性（重点）（重点）拟叶蝗拟叶蝗枯叶蝶枯叶蝶 右图为同一环境中的两种蝴蝶。右图为同一
2、环境中的两种蝴蝶。讨论1.枯叶蝶的翅很像一片枯叶，这有什么适应意义枯叶蝶的翅很像一片枯叶，这有什么适应意义?2.从进化的角度，怎样解释这种适应的形成从进化的角度，怎样解释这种适应的形成?翅色艳丽的蝴蝶翅色艳丽的蝴蝶这是自然界中常见的拟态现象，目的就是使自身不易被天敌发现。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。翅色艳丽的蝴蝶翅色艳丽的蝴蝶3.3.同一环境中不乏翅色鲜艳的蝴蝶，这与上面同一环境中不乏翅色鲜艳的蝴蝶，这与上面的解释有矛盾吗？如果有，又怎样解释？的解释有矛盾吗？如果
3、有，又怎样解释？这与对枯叶蝶适应性的解释看似矛盾。其实这与对枯叶蝶适应性的解释看似矛盾。其实翅色鲜艳的蝴蝶翅色鲜艳的蝴蝶可能具有其他防御敌害的适可能具有其他防御敌害的适应性特征应性特征，如翅上有类似猛禽眼睛的眼斑，如翅上有类似猛禽眼睛的眼斑，用来用来警示天敌不要靠近警示天敌不要靠近。一、适应的普遍性与相对性【自主学习】阅读教材【自主学习】阅读教材P106P106，回答下列问题：，回答下列问题：3min3min 1.1.如何理解适应的含义？如何理解适应的含义？2.2.如何理解适应的相对性如何理解适应的相对性？完成思考讨论的？完成思考讨论的2 2、3 3题。题。拟叶蝗拟叶蝗菲律宾叶虫菲律宾叶虫钩线
4、青尺蛾的幼虫钩线青尺蛾的幼虫兰花螳螂兰花螳螂(一一)“适应适应”两方面的含义两方面的含义1.与功能的适应生物的形态结构，适合生物的形态结构，适合于完成一定的功能。于完成一定的功能。2.与环境的适应生物的形态结构及其功生物的形态结构及其功能，适合于该生物在一能，适合于该生物在一定的环境中生存和繁殖。定的环境中生存和繁殖。生物的形态结构适合于完成一定的功能人的小肠人的小肠 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。小肠内壁小肠内壁生物的形
5、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。(二二)适应的普遍性适应是普遍存在的，所有生物都具有适应环境的能力不同生物对环境的适应方式是不同的项目项目适应环境的特征适应环境的特征植物植物绿色植物绿色植物一般都有较大的叶片一般都有较大的叶片,用来进行光合作用，并且能通过蒸腾作用促进根用来进行光合作用，并且能通过蒸腾作用促进根系吸水和植物体散热。生活在系吸水和植物体散热。生活在沙漠地区的仙人掌沙漠地区的仙人掌就不同了就不同了,它们的叶变成针状它们的叶变成针状,这这样可以减少水分的散失样可以减少水分的散失;它们的茎含有叶绿素，并且较肥大它们的茎含有叶绿素，并且较肥大,既能进行光合作用既能进
6、行光合作用,又能储存水分又能储存水分,这是仙人掌对沙漠缺水环境的适应这是仙人掌对沙漠缺水环境的适应动物动物猛兽和猛禽猛兽和猛禽(如虎、豹、鹰等如虎、豹、鹰等)都具有锐利的牙齿都具有锐利的牙齿(或喙或喙)和尖锐的爪和尖锐的爪,有利于捕食其有利于捕食其他动物他动物;被捕食的动物被捕食的动物也不会坐以待毙也不会坐以待毙,它们能以各种适应方式来防御敌害它们能以各种适应方式来防御敌害,例如，例如，鹿、兔、羚羊等动物奔跑速度很快，豪猪、刺猬身上长满尖刺，黄鼬在遇到敌鹿、兔、羚羊等动物奔跑速度很快，豪猪、刺猬身上长满尖刺，黄鼬在遇到敌害时能释放臭气等。蛔虫等害时能释放臭气等。蛔虫等寄生虫寄生虫具有体表光滑、
7、运动器官和消化器官退化、具有体表光滑、运动器官和消化器官退化、生殖器官发达等特点生殖器官发达等特点,这是与它们的寄生生活相适应的特征这是与它们的寄生生活相适应的特征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，已经换成一身白色已经换成一身白色羽毛的雷鸟反而容易被天敌发现羽毛的雷鸟反而容易被天敌发现。适应特征来自遗传，而环境是处于适应特征来自遗传，而环境是处于不断变化不断变化中的，中的，遗传的稳定性遗传的稳定性与与环境环境不断变化不断变化之间的矛盾是之间的矛盾是适应相对性的适应相对性的根本原因根本原因。(三)适应的相对性 雷鸟在冬季来临前将羽毛换成白
8、色的，这有利于在白雪皑皑的环境中保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？护自己。这种适应现象有没有局限性？在进行以上分析的基础上，请你用自己的话概括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。的原因。1.松毛虫鲜艳的花纹是一种警戒色，是一种巧妙的适应，大多数鸟怕吃松毛虫鲜艳的花纹是一种警戒色，是一种巧妙的适应，大多数鸟怕吃松毛虫，而杜鹃却爱吃松毛虫。因此，松毛虫鲜艳的花纹反而有利于杜松毛虫，而杜鹃却爱吃松毛虫。因此，松毛虫鲜艳的花纹反而有利于杜鹃的捕食，这可以说明鹃的捕食，这可以说明()A.适应具有普遍性适应具有普遍性
9、B.适应具有相对性适应具有相对性 C.适者生存适者生存 D.自然选择自然选择2.适应相对性的根本原因适应相对性的根本原因()A.自然选择是定向的自然选择是定向的 B.环境条件的不断变化环境条件的不断变化C.变异是不定向的变异是不定向的 D.现存生物对环境的适应是绝对的现存生物对环境的适应是绝对的BB二、适应是自然选择的结果二、适应是自然选择的结果 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法国博物学家拉马克。提出比较完整的进化学说的是法国博物学家拉马克。1.拉马克的进化学说：当今所有的生物都是由更古老的生物进化来的。生物是由低等到高等逐渐进化的。生物中各种适应的形成都是由于用进废退和获
10、得性遗传。拉马克（17741829）（错误）（错误）（正确）（正确）物种不变论：各种生物都是自古以来就是如此的。(此观点有一定的局限性此观点有一定的局限性)用进废退：用进废退：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。获得性遗传：获得性遗传：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，都是可以遗传遗传的。的。拉马克的进化学说拉马克的进化学说意义：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。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，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
11、。2.达尔文的自然选择学说 1.1.内容内容达尔文达尔文(1)(1)过度繁殖过度繁殖【资料】鳕鱼的年产卵量是【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。生物能生物能大量繁殖，但事实上每种生大量繁殖，但事实上每种生物的后代能生存下来的却很少，这物的后代能生存下来的却很少，这是什么原因呢？是什么原因呢？生物与无机环境的斗争 生存斗争的概念生存斗争的概念：生物：生物个体之间个体之间的相互斗争，的相互斗争，种与种之间种与种之间，
12、以及以及生物与无机自然条件之间生物与无机自然条件之间的斗争的现象的斗争的现象。由于。由于生存斗生存斗争导致生物大量死亡，结果只有少数生存下来。争导致生物大量死亡，结果只有少数生存下来。为何会发生生存斗争？为何会发生生存斗争？生物生物一方面过度繁殖，使数目剧增，另一方面，生活条件一方面过度繁殖，使数目剧增，另一方面，生活条件（食物、空间等）是有限的。因此，任何生物都要为争夺（食物、空间等）是有限的。因此，任何生物都要为争夺生活条件而发生斗争。生活条件而发生斗争。(2)(2)生存斗争生存斗争种内斗争种间斗争 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生物产生的后代会
13、发生变异，生物产生的后代会发生变异，产生各种不同于亲代的性状。产生各种不同于亲代的性状。变异是不定向的二、适应是自然选择的结果(3)(3)遗传与变异遗传与变异经过生存斗争，凡是生存下来的生物个体都是对环境经过生存斗争，凡是生存下来的生物个体都是对环境适应的，而被淘汰的生物都是对环境不适应的。适应的，而被淘汰的生物都是对环境不适应的。二、适应是自然选择的结果达尔文把适者生存，不适者被淘汰的过程叫做自然选择。(4)(4)适者生存适者生存自然选择学说的解释模型二、适应是自然选择的结果事实1：生物都有过度繁殖的倾向事实2：物种的个体数能保持稳定事实3：资源是有限的推动1：个体间存在着生存斗争事实4：同
14、种个体间普遍存在的差异（变异）事实5：许多变异是可以遗传的推论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推论2：具有有利变异的个体，生存并留下后代的机会多过度繁殖过度繁殖生存斗争生存斗争遗传与变异遗传与变异适者生存适者生存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（1）主要观点：）主要观点：（2）学说内容：）学说内容：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
15、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）（动力）二、适应是自然选择的结果2达尔文的自然选择学说二、适应是自然选择的结果3 3运用自然选择学说解释适应的形成思考：请用达尔文的观点解释长颈鹿为什么颈长？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
16、传的的有利有利变异变异（二）达尔文的自然选择学说的意义（二）达尔文的自然选择学说的意义局限性局限性（1 1）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；（2 2）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。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 ，生物的生物的 和和 是进化的结果。是进化的结果。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
17、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。共同祖先多样性适应性性状水平性状水平基因基因水平水平个体个体水平水平种群种群水平水平 随着随着生物科学的发展，关于遗传和变异的研究，已经生物科学的发展，关于遗传和变异的研究，已经从从性状水平深入到基因水平性状水平深入到基因水平，人们逐渐认识到遗传和变异，人们逐渐认识到遗传和变异的本质。获得性遗传的观点被摈弃。的本质。获得性遗传的观点被摈弃。关于关于自然选择的作用等问题的研究，已经从生物自然选择的作用等问题的研究，已经从生物个体个体为单位为单位，发展到以种群为基本单位发展到以种群为基本单位。这样就形成了以自然。这样就形成了以自然选择学说为核心的现代生物进化理论，从而极大地丰富和选择学说为核心的现代生物进化理论，从而极大地丰富和发展了达尔文的自然选择学说。发展了达尔文的自然选择学说。三、达尔文后进化理论的发展三、达尔文后进化理论的发展现代生物进化理论现代生物进化理论
