6.2自然選擇與適應(yīng)的形成課件-高一下學(xué)期生物人教版必修二

必修2/第6章生物的進(jìn)化/第2節(jié)自然選擇與適應(yīng)的形成怎樣理解適應(yīng)？如何運(yùn)用自然選擇學(xué)說(shuō)解釋生物的適應(yīng)和多樣性的形成?達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說(shuō)對(duì)人們的思想觀念產(chǎn)生了哪些重要影響?

右圖為同一環(huán)境中的兩種蝴蝶。

討論：1.枯葉蝶的翅很像一片枯葉，這有什么適應(yīng)意義？枯葉蝶和翅色艷麗的蝴蝶這是擬態(tài)現(xiàn)象，使枯葉蝶不易被天敵發(fā)現(xiàn)。2.從進(jìn)化的角度，怎樣解釋這種適應(yīng)的形成？

枯葉蝶的祖先種群中出現(xiàn)翅似枯葉的變異個(gè)體后，由于這種變異是可遺傳的有利變異，這種變異的個(gè)體生存和留下的后代的機(jī)會(huì)多，久而久之，使這類(lèi)蝴蝶具有翅似枯葉的適應(yīng)性特征。

右圖為同一環(huán)境中的兩種蝴蝶。

討論：3.同一環(huán)境中不乏翅色鮮艷的蝴蝶，這與你剛才作的解釋有矛盾嗎？如果有，又怎樣解釋?zhuān)靠萑~蝶和翅色艷麗的蝴蝶

看似矛盾。其實(shí)翅色艷麗的蝴蝶，其翅上類(lèi)似猛禽眼睛的眼斑，能避免它遭到攻擊，是它防御敵害的適應(yīng)性特征。生物對(duì)同一環(huán)境的適應(yīng)方式有多種。形態(tài)結(jié)構(gòu)適合于完成一定的功能；一、適應(yīng)的普遍性和相對(duì)性1.適應(yīng)的含義結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)例如：小腸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)適于消化和吸收；毛細(xì)血管的結(jié)構(gòu)適于物質(zhì)交換。小腸內(nèi)壁小腸位于腹中，是食物消化吸收的主要場(chǎng)所。小腸全長(zhǎng)約4-6米。小腸內(nèi)表面有許多環(huán)形皺襞和小腸絨毛，使小腸的消化、吸收面積大大增加；小腸絨毛壁很薄，只由一層上皮細(xì)胞構(gòu)成，且絨毛中有豐富的毛細(xì)血管和毛細(xì)淋巴管，適于物質(zhì)交換。毛細(xì)血管雷鳥(niǎo)(冬季)形態(tài)結(jié)構(gòu)及其功能適合于在一定的環(huán)境中生存和繁殖。一、適應(yīng)的普遍性和相對(duì)性生物與環(huán)境相適應(yīng)1.適應(yīng)的含義例如：仙人掌葉子退化，發(fā)根系發(fā)達(dá)，適應(yīng)干旱缺水的沙漠環(huán)境；北極熊白色的毛發(fā)，厚厚的脂肪層，適應(yīng)寒冷的北極環(huán)境。北極熊仙人掌針狀葉一、適應(yīng)的普遍性和相對(duì)性1.適應(yīng)的含義形態(tài)結(jié)構(gòu)→功能→生存和繁殖2.適應(yīng)的普遍性適應(yīng)在自然界中是普遍存在的。例如：擬態(tài)、警戒色、保護(hù)色等均屬于適應(yīng)。蘭花螳螂的擬態(tài)箭毒蛙的警戒色斑馬黑白條紋分析適應(yīng)的相對(duì)性1.上網(wǎng)查查枯葉蝶的天敵有哪些。枯葉蝶能完全免于天敵的捕食嗎？

枯葉蝶的天敵有捕食性鳥(niǎo)類(lèi)、步甲、土蜂、胡蜂、獵蜻、青蛙、蟾蜍等?？萑~蝶不能完全免于天敵的捕食。步甲枯葉蝶2.雷鳥(niǎo)在冬季來(lái)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(méi)有局限性？

有利。有局限性。例如，如果降雪延遲，已經(jīng)換成一身白色羽毛的雷鳥(niǎo)反而容易被天敵發(fā)現(xiàn)。分析適應(yīng)的相對(duì)性3.在進(jìn)行以上分析的基礎(chǔ)上，請(qǐng)你用自己的話(huà)概括適應(yīng)相對(duì)性的原因。

適應(yīng)性特征來(lái)自遺傳，即來(lái)源于可遺傳的有利變異的逐代積累，是對(duì)之前的環(huán)境適應(yīng)的結(jié)果。由于環(huán)境總是處于不斷變化中的，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。一、適應(yīng)的普遍性和相對(duì)性3.適應(yīng)的相對(duì)性含義：每種生物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)都不是絕對(duì)的、完全的適應(yīng)，只是一定程度上的適應(yīng)，環(huán)境條件的不斷變化對(duì)生物的適應(yīng)性有很大的影響作用，這就是適應(yīng)的相對(duì)性。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。原因：思考：生物的適應(yīng)性是如何形成的？二、適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果1.物種不變論生物都是由神創(chuàng)造的，生物物種是不變的，各種生物都是自古以來(lái)就如此的，各種生物之間不存在親緣關(guān)系。拉馬克的理論：①內(nèi)容：當(dāng)今所有的生物都是由更古老的生物進(jìn)化來(lái)的，各種生物的適應(yīng)性特征并不是自古以來(lái)就如此的，而是在進(jìn)化過(guò)程中逐漸形成的。②適應(yīng)性形成原因：用進(jìn)廢退和獲得性遺傳器官用得越多就越發(fā)達(dá)，器官?gòu)U而不用，就會(huì)造成形態(tài)上的退化；這些因用進(jìn)廢退而獲得的性狀可以遺傳給后代。2.物種進(jìn)化論拉馬克二、適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果拉馬克的理論：③事例解釋?zhuān)?.物種進(jìn)化論鼴鼠長(zhǎng)期生活在地下，視覺(jué)派不上用場(chǎng)，眼睛就萎縮退化食蟻獸的舌頭之所以細(xì)長(zhǎng)，是由于長(zhǎng)期舔食螞蟻的結(jié)果。草地退化后，短頸的鹿經(jīng)常伸長(zhǎng)脖子去吃高處樹(shù)葉，脖子變長(zhǎng)，后代脖子也是長(zhǎng)的，變成長(zhǎng)頸鹿。二、適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果是達(dá)爾文學(xué)說(shuō)之前影響最大、最為系統(tǒng)的進(jìn)化理論。是歷史上第一個(gè)比較完整的進(jìn)化學(xué)說(shuō)。反對(duì)神創(chuàng)論和物種不變論，強(qiáng)調(diào)生物的進(jìn)化。⑤局限性：拉馬克的理論：④意義：2.物種進(jìn)化論拉馬克理論大多數(shù)是主觀推測(cè)，缺乏科學(xué)證據(jù)支持。過(guò)于強(qiáng)調(diào)環(huán)境的變異導(dǎo)致物種的改變。批判性思維：人用眼過(guò)度，視力反而下降。健美運(yùn)動(dòng)員的后代，如果不進(jìn)行專(zhuān)業(yè)訓(xùn)練，也不會(huì)擁有健美運(yùn)動(dòng)員那樣發(fā)達(dá)的肌肉和健壯的體格。二、適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果達(dá)爾文自然選擇學(xué)說(shuō)：2.物種進(jìn)化論①解釋模型：事實(shí)1:生物都有過(guò)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)定事實(shí)3:資源時(shí)有限的推論1:個(gè)體間存在著生存斗爭(zhēng)事實(shí)4:同種個(gè)體間普遍存在差異(變異)事實(shí)5:許多變異是可以遺傳的推論2:有利變異個(gè)體生存并留下后代的機(jī)會(huì)多推論3:有利變異積累，形成具有新的適應(yīng)特征的生物新類(lèi)型運(yùn)用自然選擇學(xué)說(shuō)解釋適應(yīng)的形成1.長(zhǎng)頸鹿主要以樹(shù)葉為食，而在漫長(zhǎng)的干旱季節(jié)，食物的缺乏是經(jīng)常發(fā)生的。設(shè)想在某個(gè)歷史時(shí)期，長(zhǎng)頸鹿的祖先群體中出現(xiàn)了頸長(zhǎng)的個(gè)體，這一變異是可以遺傳的。這樣的個(gè)體在生存和繁殖上具有什么優(yōu)勢(shì)?容易吃到高處的樹(shù)葉，留下后代的機(jī)會(huì)多。2.經(jīng)過(guò)若干代的繁殖，長(zhǎng)頸鹿祖先群體中頸長(zhǎng)的個(gè)體所占的比例將會(huì)怎樣變化?逐漸增加。短頸鹿吃不到樹(shù)葉，存活的少，后代也少，短頸鹿逐代減少。長(zhǎng)頸鹿能吃到樹(shù)葉，存活的多，后代也多，長(zhǎng)頸鹿逐代增加。運(yùn)用自然選擇學(xué)說(shuō)解釋適應(yīng)的形成3.枯葉蝶在停息時(shí)形似枯葉這一適應(yīng)性特征的形成，能否同樣用自然選擇學(xué)說(shuō)來(lái)解釋?能各種形態(tài)的碟(包括枯葉形態(tài))非枯葉形態(tài)的碟被天敵捕獲的幾率大枯葉形態(tài)碟被天敵捕獲的幾率小枯葉形態(tài)的碟逐代增加非枯葉形態(tài)碟逐代減少4.在進(jìn)行以上分析的基礎(chǔ)上，請(qǐng)你用自己的話(huà)概括適應(yīng)是如何形成的。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(guò)代代繁殖，群體中這樣的個(gè)體就會(huì)越來(lái)越多，有利變異通過(guò)逐代積累而成為顯著的適應(yīng)性特征。二、適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果達(dá)爾文自然選擇學(xué)說(shuō)：2.物種進(jìn)化論②適應(yīng)形成的原因(進(jìn)化的原因)：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(guò)代代繁殖，群體中這樣的個(gè)體就會(huì)越來(lái)越多，有利變異通過(guò)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(lèi)型。由此可見(jiàn)，群體中出現(xiàn)可遺傳的有利變異和環(huán)境的定向選擇是適應(yīng)形成的必要條件。二、適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果達(dá)爾文自然選擇學(xué)說(shuō)：2.物種進(jìn)化論③意義：合理地解釋了生物進(jìn)化的原因，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。揭示了生物界的統(tǒng)一性是由于所有的生物都有共同祖先(共同由來(lái)學(xué)說(shuō))；科學(xué)的解釋了生物的多樣性和適應(yīng)性是進(jìn)化的結(jié)果(自然選擇學(xué)說(shuō))。④局限性：對(duì)遺傳和變異的本質(zhì)不能做出科學(xué)的解釋?zhuān)痪窒扌杂谛誀钏?；?duì)生物適應(yīng)和物種形成(即進(jìn)化)的研究局限于個(gè)體水平；強(qiáng)調(diào)物種形成都是漸變的結(jié)果，不能很好的解釋物種大爆發(fā)等現(xiàn)象。二、適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果達(dá)爾文自然選擇學(xué)說(shuō)：2.物種進(jìn)化論批判性思維：有學(xué)者認(rèn)為，個(gè)體即使產(chǎn)生可遺傳的有利變異，如果不能繁殖后代，在進(jìn)化上也沒(méi)有意義。因此主張將“適者生存”改為“適者繁殖”。你同意這種觀點(diǎn)嗎?這種觀點(diǎn)有一定的道理。不過(guò)，“適者生存”的原意也包含有更多的機(jī)會(huì)繁殖后代，不改也是可以的。性狀水平深入到基因（分子）水平，認(rèn)識(shí)到了遺傳和變異的本質(zhì)；以生物個(gè)體為單位發(fā)展到以種群為基本單位，形成了以自然選擇學(xué)說(shuō)為核心的現(xiàn)代生物進(jìn)化理論。⑤達(dá)爾文以后進(jìn)化理論的發(fā)展意義：比較拉馬克進(jìn)化理論和達(dá)爾文進(jìn)化理論拉馬克理論達(dá)爾文理論變異方面適應(yīng)環(huán)境方面環(huán)境作用進(jìn)化方面變異是定向的，環(huán)境和動(dòng)物的意愿都可決定變異的方向變異是不定向的，環(huán)境和動(dòng)物的意愿無(wú)法決定變異的方向環(huán)境決定的變異和動(dòng)物本身意愿決定的變異都適應(yīng)環(huán)境(變異產(chǎn)生適應(yīng))有利變異，適應(yīng)環(huán)境；不利變異，不適應(yīng)而被淘汰(變異+選擇產(chǎn)生適應(yīng))誘導(dǎo)作用(環(huán)境誘導(dǎo)理論)選擇作用(環(huán)境選擇理論)自然選擇決定生物本身決定二、適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果達(dá)爾文自然選擇學(xué)說(shuō)：2.物種進(jìn)化論事例：利用自然選擇學(xué)說(shuō)解釋細(xì)菌耐藥性的形成。同一種群內(nèi)的細(xì)菌由于變異的不定向性，在耐藥能力上存在差異，有的有抗性，有的無(wú)抗性(遺傳變異)；當(dāng)細(xì)菌暴露在抗生素下，只有耐藥的個(gè)體才能生存(自然選擇)；耐藥細(xì)菌存活下來(lái)并繁殖產(chǎn)生更多的耐藥菌(適者生存)。人類(lèi)開(kāi)發(fā)抗生素的速度逐漸放緩，使用抗生素的量逐漸下降。分析生物進(jìn)化觀點(diǎn)對(duì)人們思想觀念的影響

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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?

在西方國(guó)家，當(dāng)時(shí)“神創(chuàng)論”和“物種不滅論”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(lái)既沒(méi)有物種的絕滅，也沒(méi)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(lái)的。生物界通過(guò)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。分析生物進(jìn)化觀點(diǎn)對(duì)人們思想觀念的影響

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討論

2.19世紀(jì)末，嚴(yán)復(fù)、梁?jiǎn)⒊纫宰匀贿x擇學(xué)說(shuō)中“物競(jìng)天擇,適者生存”的觀點(diǎn)，作為喚起同胞救國(guó)圖強(qiáng)的警鐘。這一做法在當(dāng)時(shí)起到了什么作用?激勵(lì)國(guó)人奮發(fā)圖強(qiáng)，使中華民族能夠自立于世界民族之林。3.馬克思讀了達(dá)爾文的《物種起源》后，在寫(xiě)給恩格斯的一封信中說(shuō)：“雖然這本書(shū)用英文寫(xiě)得很粗略,但是它為我們的觀點(diǎn)提供了自然史的基礎(chǔ)?！瘪R克思所說(shuō)的“我們的觀點(diǎn)”是指什么觀點(diǎn)?馬克思在這封信中所說(shuō)的“我們的觀點(diǎn)”是指辯證唯物主義觀點(diǎn)。分析生物進(jìn)化觀點(diǎn)對(duì)人們思想觀念的影響

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討論

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(lèi)在自然界的地位有什么啟示?

人類(lèi)與其他生物有著共同的祖先。人類(lèi)是大自然的一員，而不是凌駕于其他物種之上的“主宰”。練習(xí)與應(yīng)用

1.適應(yīng)的形成離不開(kāi)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(guò)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。（）一、概念檢測(cè)√×√練習(xí)與應(yīng)用一、概念檢測(cè)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(lèi)從古至今是一樣的B.生物的種類(lèi)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練習(xí)與應(yīng)用

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(méi)有意義。你同意這種觀點(diǎn)嗎?為什么?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(lái)繁殖后代。練習(xí)與應(yīng)用

二、拓展應(yīng)用2.人類(lèi)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?在自然界，物種絕滅的速率本來(lái)是很緩慢的，人類(lèi)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(lái)說(shuō)，人類(lèi)對(duì)瀕危物種的保護(hù)，是在彌補(bǔ)自己對(duì)自然界的過(guò)失，不能說(shuō)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(wú)價(jià)值