生物進(jìn)化的原因426714

生物進(jìn)化的原因426714第1頁/共39頁18世紀(jì)的英國曼徹斯特地區(qū)，山清水秀，綠樹成蔭，那里的森林及農(nóng)田生活著一種樺尺蠖（huò），其成蟲是一種飛蛾，其名為椒花蛾。它們夜間活動，白天休止，通常棲息在有地衣覆蓋的樹干和石塊上。到1848年，有關(guān)椒花蛾的報道都是淺色的。直到1850年在英國工業(yè)中心曼徹斯特才第一次報道有黑色型突變。隨著英國工業(yè)化的日益擴(kuò)大，煙塵和廢氣開始污染工業(yè)城市和近郊，使地衣不能生長而樹皮裸露，椒花蛾棲息的背景由淺色地衣變?yōu)樯钌珮涓?，于是黑色椒花蛾逐漸增加，在曼徹斯特達(dá)到90%以上，而在未受污染的農(nóng)業(yè)區(qū)主要仍是淺色型?？茖W(xué)家們做了這樣一個實(shí)驗(yàn)：他們先把數(shù)量相等的淺色的樺尺蠖和深色的樺尺蠖同時放到樹干上，然后用望遠(yuǎn)鏡觀察到樹干上所發(fā)生的情況。一群愛吃樺尺蠖的鳥兒飛過之后，他們發(fā)現(xiàn)，淺色樺尺蠖所剩無幾，而大部分深色樺尺蠖卻逃過了這場災(zāi)難。第2頁/共39頁英國曼徹斯特地區(qū)樺尺蠖變黑的實(shí)例第3頁/共39頁第4頁/共39頁第5頁/共39頁第6頁/共39頁第7頁/共39頁數(shù)據(jù)圖表：第8頁/共39頁學(xué)生討論：從1850年到1950年，兩種體色的樺尺蛾數(shù)量發(fā)生了什么變化？為什么會發(fā)生這種變化？第9頁/共39頁樺尺蠖的顏色十九世紀(jì)中葉以前,S(黑)基因頻率為5%以下，二十世紀(jì)為95%以上,原因?第10頁/共39頁討論題：

1．黑色樺尺蠖的出現(xiàn)對于后代的生存有何意義？

2．黑色樺尺蠖的數(shù)量由少數(shù)逐漸變?yōu)槎鄶?shù)，而淺色樺尺蠖數(shù)量的減少，主要是受什么的影響？

3．請你試著解釋樺尺蠖體色變化的原因？你從中受到哪些啟發(fā)？第11頁/共39頁樺尺蠖體色變化是由于體內(nèi)的遺傳物質(zhì)發(fā)生變異，而且變異的性狀傳給了后代；并且是在外界環(huán)境變化及天敵的影響下，變異個體逐漸增加的結(jié)果。我認(rèn)為：工廠排放出的煤煙是導(dǎo)致樺尺蠖顏色改變的關(guān)鍵，說到底是環(huán)境污染迫使生物性狀發(fā)生改變。第12頁/共39頁通過對樺尺蠖體色變化的分析，我們知道了“遺傳和變異”是樺尺蠖體色變化的基礎(chǔ)，而環(huán)境的改變是它體色變化的外在動力。如果要使英國曼徹斯特地區(qū)的淺色的樺尺蠖又重新恢復(fù)為常見類型，你認(rèn)為該怎樣做？第13頁/共39頁我們應(yīng)關(guān)掉曼徹斯特周圍的工廠，保持樺尺蠖生活區(qū)域內(nèi)清潔的空氣，保持天敵的數(shù)目不變。這樣淺色樺尺蠖便成為常見類型。第14頁/共39頁最近二十多年以來，由于注意了環(huán)境保護(hù)，污染現(xiàn)象明顯好轉(zhuǎn)，不少地區(qū)灰色尺蛾的比率正在不斷增加。第15頁/共39頁自然選擇

關(guān)于生物進(jìn)化的原因，人們進(jìn)行了長期的探索，提出了各種解釋，其中被人們普遍接受的是達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說（naturalselection

）。第16頁/共39頁第17頁/共39頁1、達(dá)爾文的生平達(dá)爾文的巨著是《物種起源》；在此書中他提出了自然選擇學(xué)說，并認(rèn)為生物是逐漸進(jìn)化的：①過度繁殖；②生存斗爭；③遺傳和變異；④適者生存。第18頁/共39頁１、過度繁殖：舉例：大象是一種繁殖很慢的動物，但是如果每一頭雌象一生（30～90歲）產(chǎn)仔6頭，每頭活到30歲，而且都能進(jìn)行繁殖的話，那么到750年以后，一對象的后代就可達(dá)到1900萬頭。因此，按照理論上的計算，就是繁殖不是很快的動物、植物，也會在不太長的時期內(nèi)產(chǎn)生大量的后代而占滿整個地球?？梢?，生物普遍具有很強(qiáng)的生殖能力。但事實(shí)上，幾萬年來，象的數(shù)量也從沒有增加到那樣多，自然界里很多生物的繁殖能力都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了象的繁殖能力，但各種生物的數(shù)量在一定的時期內(nèi)都保持相對的穩(wěn)定狀態(tài)，這是為什么呢？達(dá)爾文因此想到了生存斗爭。

第19頁/共39頁２、生存競爭：雖然每種動物的繁殖能力很強(qiáng)，但生物賴以生存的食物和空間都是非常有限的，任何生物要生存下去，就得為獲取足夠的食物和空間而進(jìn)行生存斗爭。由于生存斗爭，導(dǎo)致生物大量死亡，結(jié)果只有少數(shù)個體生存下來。但在生存斗爭中，什么樣的個體能夠獲勝并生存下去呢？達(dá)爾文用遺傳和變異來進(jìn)行解釋。３、遺傳變異：達(dá)爾文認(rèn)為一切生物都具有產(chǎn)生變異的特性。其中有一些是由于遺傳物質(zhì)的改變而出現(xiàn)的可遺傳的變異。同種生物的不同個體具有不同變異特征。那么，擁有什么樣的變異特征的生物才能在生存斗爭中取勝呢？第20頁/共39頁４、適者生存：達(dá)爾文認(rèn)為，在生存斗爭中，某種生物的變異特征如果是適應(yīng)當(dāng)時環(huán)境的,那就是一種有利變異,而具有有利變異的個體，容易在生存斗爭中獲勝而生存下去。反之，具有不利變異的個體，則容易在生存斗爭中失敗而死亡。這就是說，凡是生存下來的生物都是適應(yīng)環(huán)境的，而被淘汰的生物都是對環(huán)境不適應(yīng)的，這就是適者生存。教學(xué)反饋:

請同學(xué)嘗試用自然選擇的理論解釋在工業(yè)污染區(qū)深色樺尺蛾占多數(shù)的原因.第21頁/共39頁對自然選擇的理解：1、生物在繁衍的過程中，會不斷地產(chǎn)生變異，其中的許多變異是能夠遺傳的，這些不斷發(fā)生的變異是生物進(jìn)化的基礎(chǔ)。第22頁/共39頁對自然選擇的理解：

2、生物在生存過程中，既要與自然環(huán)境進(jìn)行斗爭，又要與其他生物進(jìn)行斗爭。隼捕食兔子第23頁/共39頁對自然選擇的理解：3、在生存斗爭中，具有有利變異的個體容易生存下來（適者生存），具有不利變異的人體則被淘汰，這便是自然選擇。有翅和殘翅昆蟲第24頁/共39頁對自然選擇的理解：

4、自然選擇是一個長期并且連續(xù)的過程，只有經(jīng)過許多代的選擇，逐漸積累有利變異，才能形成新的物種。

從猿到人的進(jìn)化歷程第25頁/共39頁對自然選擇的理解：

5、自然選擇使不斷變化的生物適應(yīng)于不斷變化的環(huán)境，所以生物永遠(yuǎn)在發(fā)展進(jìn)化過程之中，不會停止在一個水平上。第26頁/共39頁第27頁/共39頁思考:

1、在長頸鹿的進(jìn)化過程中，是誰在進(jìn)行選擇？

2、當(dāng)時的原始鹿要能成功的進(jìn)化成長頸鹿而不是全部被自然環(huán)境所淘汰，最關(guān)鍵的條件是什么？生物的遺傳和變異是生物進(jìn)化的內(nèi)因，而自然環(huán)境的選擇作用是生物進(jìn)化的外因，兩者缺一不可。第28頁/共39頁自然選擇學(xué)說是這樣解釋的：古代長頸鹿的長頸與短頸可以遺傳。當(dāng)環(huán)境發(fā)生變化，比如缺乏青草的時候，頸長的可以吃到高處的樹葉得以生存下來，繁衍后代。而頸短的因?yàn)槌圆坏綐淙~，活下來的數(shù)目很少，其后代也更少，許多代以后，短頸的就被淘汰。所以我們今天看到的長頸鹿都是長頸的。第29頁/共39頁第30頁/共39頁

自然選擇：自然中的生物，通過激烈的生存斗爭，適應(yīng)者生存下來，不適應(yīng)者被淘汰，這就是自然選擇。遺傳和變異是生物進(jìn)化的基礎(chǔ)；環(huán)境的改變是生物進(jìn)化的外在動力。生物只有適應(yīng)不斷變化的環(huán)境才能生存和發(fā)展。第31頁/共39頁總結(jié):自然界中的生物，通過激烈的生存競爭，適應(yīng)環(huán)境的生存下來，不適應(yīng)環(huán)境的被淘汰，這就是自然選擇。適者生存，不適者被淘汰，所以目前在地球上生活的各種生物大多是適應(yīng)環(huán)境的。自然界的環(huán)境有各種類型，不同類型的環(huán)境對生物的差異進(jìn)行選擇，形成了適應(yīng)不同環(huán)境的生物，同時，也產(chǎn)生了生物的多樣性。第32頁/共39頁活動3:當(dāng)個小小科學(xué)家如果你是達(dá)爾文,你怎樣用自然選擇的學(xué)說解釋長頸鹿的出現(xiàn)?第33頁/共39頁思考:

1、在長頸鹿的進(jìn)化過程中，是誰在進(jìn)行選擇？

2、當(dāng)時的原始鹿要能成功的進(jìn)化成長頸鹿而不是全部被自然環(huán)境所淘汰，最關(guān)鍵的條件是什么？生物的遺傳和變異是生物進(jìn)化的內(nèi)因，而自然環(huán)境的選擇作用是生物進(jìn)化的外因，兩者缺一不可。第34頁/共39頁學(xué)會反思:

生物進(jìn)化的歷程是否已經(jīng)完成？如果還在進(jìn)行，我們?yōu)槭裁床灰装l(fā)現(xiàn)生物的進(jìn)化?自然選擇的進(jìn)程十分緩慢。生物界的豐富多彩是經(jīng)過許多億年的選擇形成的。第35頁/共39頁人工選擇（1）概