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新人教版必修2
《遺傳與進化》
第2節 自然選擇與適應的形成
第6章 生物的進化
新課引入
自然界中的適應
竹節蟲，因身體修長而得名，多數竹節蟲的體色呈深褐色，少數為綠色或暗綠色。
體色會受環境影響：高溫、低溫、暗光可使體色變深，相反，則體色可變淺。白天與黑夜體色不同，成為節奏性體色變化。
枯葉蝶，也稱枯葉蛺蝶，以其前后翅相疊其翅形及斑紋似枯葉而著稱。枯葉蝶在停息時，它的翅膀很像一片枯葉，這是枯葉蝶對環境的一種適應。
這是自然界中常見的擬態現象，目的就是使自身不易被天敵發現。
怎樣理解適應什么是遺傳病？
1
如何運用自然選擇學說解釋生物的適應和多樣性的形成？
2
達爾文的自然選擇學說對人們的思想觀念長生了哪些重要影響？
3
本節聚焦
課本第106頁
01
適應的普遍性和相對性
Part One
適應的普遍性和相對性
1、生物的形態結構適合于完成一定的功能；
2、生物的形態結構及其功能適合于該生物在一定的環境中生存和繁殖。
適應的含義
蘭花螳螂的擬態
青蛙的保護色
箭毒蛙的警戒色
適應是普遍存在的
適應的普遍性和相對性
生物的形態結構適合于完成一定的功能
人的小腸
小腸位于腹中，是食物消化吸收的主要場所。小腸全長約4-6米。
小腸內表面有許多環形皺襞和小腸絨毛，使小腸的消化、吸收面積大大增加；小腸絨毛壁很薄，只由一層上皮細胞構成，且絨毛中有豐富的毛細血管和毛細淋巴管。
小腸內壁
適應的普遍性和相對性
生物的形態結構及其功能適合于該生物在一定的環境中生存和繁殖。
雷鳥是寒帶地區特有的鳥類。羽毛顏色因季節而異，而與環境一致︰冬季羽毛白色，與雪地相一致；春夏則為有橫斑的灰或褐色，以配合凍原地區的植被顏色。
雷鳥在冬季來臨之前將羽毛換成白色，有利于在白雪皚皚的環境中保護自己。這種適應現象有沒有局限性？
雷鳥(春夏)
灰/褐色
雷鳥(冬)
白色
如果冬季降雪延遲，已經換成一身白色羽毛的雷鳥反而容易被天敵發現。可見，適應的實現是有條件的，當環境條件改變時，適應可能會失去作用。適應具有相對性。
適應的普遍性和相對性
適應性特征來自遺傳，即來源于可遺傳的有利變異的逐代積累，是對之前的環境適應的結果。由于環境總是處于不斷變化之中，遺傳的穩定性與環境不斷變化之間的矛盾是適應相對性的根本原因。
適應相對性的原因
02
適應是自然選擇的結果
Part Two
適應是自然選擇的結果
拉馬克的進化學說
歷史上第一個提出比較完整的進化學說的是法國博物學家拉馬克。
物種不變論：各種生物都是自古以來就是如此的。
拉馬克的進化學說：
①當今所有的生物都是由更古老的生物進化來的。
②生物是由低等到高等逐漸進化的。
③生物中各種適應的形成都是由于用進廢退和獲得性遺傳。
拉馬克（1774～1829）
（錯誤）
（錯誤）
（正確）
（正確）
適應是自然選擇的結果
用進廢退：
器官使用越多越發達，不使用就退化。
拉馬克的進化學說
拉馬克認為：食蟻獸的舌頭之所以細長，是長期舔食螞蟻的結果。
事實：食蟻獸舌頭平均長度是60cm，成年后不會增長。
食蟻獸
食蟻獸
適應是自然選擇的結果
獲得性遺傳：
由于環境引起或由于用進廢退引起的變化，都是可以遺傳的。
用進廢退和獲得性遺傳是拉馬克用來解釋生物進化的主要原因。
拉馬克的進化學說
拉馬克認為：鼴鼠長期生活在地下，視覺派不上用場，眼睛就萎縮退化。
事實：鼴鼠是一種具有立體嗅覺感的哺乳動物，幼年有微弱視力，常年不見天日，成年后退化。
鼴鼠——黑暗中的挖掘者
適應是自然選擇的結果
思考：請利用拉馬克的觀點解釋長頸鹿為什么脖子長？
長頸鹿以樹葉為食，草地退化（環境改變）后，要吃樹葉，于是使勁將頸伸長（主觀意愿），這樣頸越伸越長（用進），并且這一性狀能遺傳給后代（獲得性遺傳）。長此以往，終于形成了現在的長頸鹿。
拉馬克的進化學說
提示：拉馬克觀點的核心（用進廢退和獲得性遺傳）
適應是自然選擇的結果
拉馬克的進化學說
意義：
① 否定了神創論和物種不變論。
② 歷史上第一個提出比較完整的進化學說。
不足：
① 提出的用進廢退和獲得性遺傳的觀點缺少科學證據的支持，大多來自主觀臆測。
② 過于強調環境的變化直接導致物種的改變，具有局限性。
適應是自然選擇的結果
達爾文（1809-1882）是英國的博物學家，他曾隨英國海軍勘探船“貝格爾號”，做了歷時五年（1831-1836）的環球航行考察，在動植物和地質等方面進行了廣泛的觀察，并采集了大量的生物標本和礦物標本，經過深入研究，形成了生物進化的觀點。終于在1859年出版了震動當時學術界的巨著《物種起源》。
達爾文的自然選擇學說
適應是自然選擇的結果
自然選擇學說的解釋模型
過度繁殖
生存斗爭
遺傳變異
適者生存
適應是自然選擇的結果
（1）過度繁殖：
　　生物具有很強的繁殖能力，產生很多后代。
莢迷
魚群
　　例如：鯽魚，每條鯽魚一年所產的卵中，大約有3000個可以受精并孵化成小魚。一年后小鯽魚成熟，再產生下一代。按照這個數目計算，經過三年，一對鯽魚繁殖的后代數目可達67.5億條。 　　
事實上,自然界里其他一些生物的繁殖能力遠遠超過鯽魚。因此,若按理論上計算,即使繁殖最慢的生物,也會在不太長的時間內產生大量的后代而占滿地球。
達爾文的自然選擇學說
適應是自然選擇的結果
（2）生存斗爭
　 生物一方面過度繁殖，使數目劇增，另一方面，生存條件（食物、空間等）是有限的。因此，任何生物都要為爭奪生存條件而發生斗爭。
　　生物大量死亡，少量存活。對生物個體往往有害，但對生物物種是有利的。
斗爭不僅有生物個體（同種或異種）之間的相互斗爭，還包括生物與無機環境（如干旱、寒冷）之間的斗爭。
達爾文的自然選擇學說
適應是自然選擇的結果
（3）遺傳和變異
　　生物的變異有的比親代更適應環境，有的卻不適應環境。
有利變異可以遺傳給下一代
　　生物產生的后代會發生變異，產生各種不同于親代的性狀。
變異是不定向的
達爾文的自然選擇學說
適應是自然選擇的結果
經過生存斗爭，凡是生存下來的生物個體都是對環境適應的，而被淘汰的生物都是對環境不適應的。
（4）適者生存
　　每一種生物之所以能夠在一定的環境中生存下來，是因為它們的形態結構和生理功能是與環境相適應的,即適者生存。
在生存斗爭中，適者生存，不適者被淘汰的過程，就是自然選擇。
達爾文的自然選擇學說
適應是自然選擇的結果
——自然選擇的條件
——自然選擇的手段，進化的動力
——自然選擇的基礎，進化的內因
——自然選擇的結果
主要內容：
（1）過度繁殖
（2）生存斗爭
（3）遺傳變異
（4）適者生存
遺傳變異
（內因）
適者生存
（結果）
過度繁殖（條件）
生存斗爭（動力）
達爾文的自然選擇學說
適應是自然選擇的結果
運用自然選擇學說解釋適應的形成
長頸鹿的適應性特征示意圖
長頸鹿主要以樹葉為食，而在漫長的干旱季節，食物的缺乏是經常發生的。設想在某個歷史時期，長頸鹿的祖先群體中出現了頸長的個體，這一變異是可以遺傳的。這樣的個體在生存和繁殖上具有什么優勢？
長頸鹿
的祖先
大量長頸鹿
后代長頸鹿出現差異
(長頸長腿)
長頸長腿的長頸鹿存活
現代長頸鹿
過度繁殖
遺傳變異
生存斗爭
適者生存
適應是自然選擇的結果
運用自然選擇學說解釋適應的形成
適應形成的必要條件：
①群體中出現可遺傳的有利變異
②環境的定向選擇
達爾文認為：在一定環境的選擇作用下，可遺傳的有利變異會賦予某些個體生存和繁殖的優勢，經過代代繁殖，群體中出現這樣的個體就會越來越多，有利變異通過逐代積累而成為顯著的適應性特征，進而出現新的生物類型。
適應是自然選擇的結果
自然選擇學說的意義
①揭示了生物界的統一性是由于所有生物都有共同祖先，生物的多樣性和適應性是進化的結果。
②論證了生物是不斷進化的，并且對生物進化的原因提出了合理的解釋。
③被譽為19世紀自然科學的三大發現之一。
④使生物學第一次擺脫了神學的束縛，走上了科學的軌道。
適應是自然選擇的結果
自然選擇學說的局限性
①對生物進化的解釋局限于個體（性狀）水平。
②對于遺傳和變異的本質不能做出科學的解釋。
③強調物種形成都是漸變的結果，不能很好地解釋物種大爆發等現象。
現代生物進化理論：
以自然選擇為核心，從生物個體為單位發展到以種群為基本單位。
總結
拉馬克進化學說和自然選擇學說
03
課堂練習
Part Three
課堂練習
1.拉馬克是研究生物進化的先驅。下列表述哪一項不是拉馬克的觀點（ ）
A．生物的種類從古至今是一樣的
B．生物的種類是隨著時間的推移而變化的
C．生物某器官的發達與否取決于用與不用
D．環境的變化使生物出現新的性狀，并且將這些性狀遺傳給后代
A
課堂練習
2.人類對瀕危動植物進行保護，會不會干擾自然界正常的自然選擇？為什么？
【答案】在自然界，物種絕滅的速率本來是很緩慢的，人類活動大大加快了物種絕滅的速率。現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，一般來說，人類對瀕危物種的保護，是在彌補自己對自然界的過失，不能說是干擾了自然界正常的自然選擇。從另一個角度看，自然選擇所淘汰的物種并不是毫無價值，因此，不能完全從自然選擇的角度來判斷現有物種的存留意義。
瀕危植物金花茶
瀕危動物金絲猴

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