自然選擇與適應(yīng)的形成課件 【高效課堂精研精講】高一下學(xué)期生物人教版必修2

第2節(jié)

自然選擇與適應(yīng)的形成枯葉蝶，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?？萑~蝶在停息時，它的翅膀很像一片枯葉，這是枯葉蝶對環(huán)境的一種適應(yīng)。這也是自然界中常見的擬態(tài)現(xiàn)象，目的就是使自身不易被天敵發(fā)現(xiàn)。擬態(tài)：指一種生物模擬另一種生物或模擬環(huán)境中的其他物體從而獲得好處的現(xiàn)象叫擬態(tài)或稱生物學(xué)擬態(tài)。你還能舉其他擬態(tài)的例子嗎？問題探討竹節(jié)蟲蘭花螳螂海龍巨葉蟲擬態(tài)現(xiàn)象的實例還有：這些生物出現(xiàn)這些現(xiàn)象的目的是什么？適應(yīng)環(huán)境生物還有其他適應(yīng)環(huán)境的表現(xiàn)嗎？保護色——指動植物把體表的顏色改變?yōu)榕c周圍環(huán)境相似，這種顏色叫保護色。警戒色——指某些有惡臭和毒刺的動物和昆蟲所具有的鮮艷色彩和斑紋。擬態(tài)保護色警戒色適應(yīng)環(huán)境生存和繁殖適應(yīng)是如何形成的？有何特點？一、適應(yīng)的普遍性和相對性1、適應(yīng)的含義：（1）指生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)適合于完成一定的功能（2）指生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)及其功能適合于該生物在一定的環(huán)境中生存和繁殖如：小腸的結(jié)構(gòu)特點適于消化和吸收；

毛細血管的結(jié)構(gòu)適于物質(zhì)交換如：枯葉蝶的翅很像一片枯葉，使枯葉蝶不易被天敵發(fā)現(xiàn)。一、適應(yīng)的普遍性和相對性

仙人掌葉子退化，根系發(fā)達，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（1）適應(yīng)的普遍性：適應(yīng)在自然界中是普遍存在的。擬態(tài)保護色警戒色一、適應(yīng)的普遍性和相對性2、適應(yīng)的特點：適應(yīng)性的形態(tài)結(jié)構(gòu)適應(yīng)性的功能適應(yīng)于生物在一定的環(huán)境中生存和繁殖適應(yīng)具有普遍性無論是保護色、警戒色還是擬態(tài)，這些生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)及其功能適合于該生物在一定的環(huán)境中生存和繁殖，是生物適應(yīng)環(huán)境的方式之一。（2）適應(yīng)的相對性：一、適應(yīng)的普遍性和相對性2、適應(yīng)的特點：雷鳥在冬季來臨前將羽毛換成白色的，這有利于在白雪皚皚的環(huán)境中保護自己。這種適應(yīng)現(xiàn)象有沒有局限性？有局限性，如果降雪延遲，這種體色反而容易被天敵發(fā)現(xiàn)。每種生物對環(huán)境的適應(yīng)都不是絕對的、完全的適應(yīng)，而是一定程度上的適應(yīng)，這就是適應(yīng)的相對性?？萑~蝶高超的偽裝藝術(shù)能否完全避免被天敵捕食？不能請你用自己的話概括適應(yīng)相對性的原因？適應(yīng)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(huán)境適應(yīng)的結(jié)果。但由于環(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)相對性的根本原因。一、適應(yīng)的普遍性和相對性1、適應(yīng)相對性的根本原因A．自然選擇是定向的

B．環(huán)境條件的不斷變化C．變異是不定向的

D．現(xiàn)存生物對環(huán)境的適應(yīng)是絕對的B練習(xí)反饋各種生物的適應(yīng)性特征是如何形成的呢？（教材P107）耶穌（公元前4——公元30）①神創(chuàng)論：所有物種都是上帝創(chuàng)造的。②物種不變論：自古以來既沒有物種的滅絕，也沒有新的物種的產(chǎn)生，不同的物種之間也沒有親緣關(guān)系。二、適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果拉馬克1744-1829拉馬克，法國博物學(xué)家。生物學(xué)偉大的奠基人之一，生物學(xué)一詞是他發(fā)明的，歷史上第一個提出比較完整的進化學(xué)說，是進化論的倡導(dǎo)者和先驅(qū)。當今所有的生物都是由更古老的生物進化來的，各種生物的適應(yīng)性特征并不是自古以來都是如此的，而是在進化過程中逐漸形成的(教材P107)適應(yīng)的形成都是由于“用進廢退”和“獲得性遺傳”二、適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果（一）拉馬克的進化學(xué)說拉馬克（1774～1829）（1）主要內(nèi)容：（2）拉馬克對適應(yīng)形成的解釋（進化的原因）：

①用進廢退；②獲得性遺傳。①生物不是神造的，而是由古老生物進化來的。②生物是由低等到高等逐漸進化的。徹底否定物種不變論二、適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果器官使用越多越發(fā)達，不使用就退化。由于環(huán)境引起或由于用進廢退引起的變化，都是可以遺傳的。食蟻獸鼴鼠（3）事實：拉馬克認為，器官用得越多就越發(fā)達。食蟻獸的舌頭之所以細長，是長期舔食螞蟻的結(jié)果。拉馬克認為，器官廢而不用，就會造成形態(tài)上的退化。鼴鼠長期生活在地下，視覺派不上用場，眼睛就萎縮退化。二、適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果拉馬克的進化觀點是“用進廢退”和“獲得性遺傳”。可歸納如下：環(huán)境改變需求改變使用或廢棄某種器官獲得性性狀遺傳生物新類型誘導(dǎo)決定產(chǎn)生可以逐代積累產(chǎn)生思考：環(huán)境變化與變異先后關(guān)系？環(huán)境變化在前，變異在后二、適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果思考：請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（

）后，要吃樹葉，于是使勁將頸部伸長（

），這樣頸越伸越長（

），并且這一性狀能遺傳給后代（

），長此以往，終于形成現(xiàn)在的長頸鹿（

）。環(huán)境改變需求改變用進獲得性遺傳生物新類型拉馬克是歷史上第一個系統(tǒng)提出比較完整進化理論的學(xué)者，這一理論否定了神創(chuàng)論和物種不變論，使人們認識到物種是可變的，而且是由低等向高等不斷進化的，這對于進化論的發(fā)展乃至整個生物科學(xué)的發(fā)展都起到了重要作用。（4）拉馬克的進化學(xué)說有什么進步意義？（5）拉馬克的進化學(xué)說有哪些局限性？你能舉例反駁用進廢退、獲得性遺傳的觀點嗎？用進廢退和獲得性遺傳的觀點，缺少科學(xué)證據(jù)的支持，大多來自主觀臆測。過于強調(diào)環(huán)境的變化直接導(dǎo)致物種的改變，實際上環(huán)境的變化如果未引起遺傳物質(zhì)的改變，就不會使生物發(fā)生可遺傳的變異。年輕時的斯瓦辛格和他的兒子（一）拉馬克的進化學(xué)說二、適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果2、下列關(guān)于拉馬克進化學(xué)說的敘述，不正確的是

A.

拉馬克認為，地球上的所有生物是由更古老的生物進化來的

B.

生物的適應(yīng)性特征的形成是由于用進廢退和獲得性遺傳

C.

器官廢而不用,就會造成形態(tài)上的退化

D.

用進廢退獲得的性狀不可以遺傳給后代3、拉馬克進化學(xué)說的進步意義體現(xiàn)在

A.

科學(xué)地解釋了生物進化的原因

B.

提出了“用進廢退”和“獲得性遺傳”的理論

C.

最先提出了比較完整的進化學(xué)說

D.

使生物學(xué)第一次擺脫了神學(xué)的束縛,走上了科學(xué)的道路DC練習(xí)反饋達爾文

查理·達爾文（1809－1882）是英國的博物學(xué)家，是最終建立進化論的人。

達爾文曾隨英國海軍勘探船“貝格爾”號，做了歷時五年（1831－1836）的環(huán)球航行考察，在動植物和地質(zhì)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(jīng)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(xué)術(shù)界的巨著《物種起源》。事實3：資源是有限的推論1：個體間存在著生存斗爭事實4：個體間普遍存在差異(變異)事實5：許多變異是可能遺傳的推論2：具有有利變異的個體，生存并留下后代的機會多推論3：有利變異逐代積累，具有這些有利變異的個體越來越多，形成具有新的適應(yīng)特征的生物新類型事實1：生物都有過度繁殖的傾向事實2：物種內(nèi)的個體數(shù)能保持穩(wěn)定（1）自然選擇學(xué)說的解釋模型過度繁殖生存斗爭遺傳變異適者生存（二）達爾文自然選擇學(xué)說

二、適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果自然選擇學(xué)說對適應(yīng)形成的解釋概括為：鱈魚的年產(chǎn)卵量是500萬粒。有人計算過,如果鱈魚所產(chǎn)的卵全部能孵化長大成魚,那么不出6年,整個大西洋就會被鱈魚塞滿。（1）過度繁殖——自然選擇的基礎(chǔ)事實1：生物都有過度繁殖的傾向事實2：物種內(nèi)的個體數(shù)能保持穩(wěn)定事實3：資源是有限的過度繁殖生存斗爭（2）生存斗爭——進化的動力和自然選擇的手段生物的生存資源有限，要生存就必須與同種的、異種其他個體及無機環(huán)境進行斗爭遺傳變異（3）遺傳變異——自然選擇的內(nèi)因事實4：個體間普遍存在差異(變異)事實5：許多變異是可能遺傳的適者生存（4）適者生存——自然選擇的結(jié)果思考：環(huán)境變化與變異先后關(guān)系？變異在前，環(huán)境變化在后環(huán)境變化前，變異已存在二、適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果①過度繁殖：生物具有很強的繁殖能力，產(chǎn)生很多后代。魚群

例如：每條鯽魚一年所產(chǎn)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(chǎn)生下一代。按照這個數(shù)目計算，經(jīng)過三年，一對鯽魚繁殖的后代數(shù)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(nèi)產(chǎn)生大量的后代而占滿地球。蟲卵

②生存斗爭生物一方面過度繁殖，使數(shù)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(fā)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(huán)境（如干旱、寒冷）之間的斗爭。③遺傳和變異生物的變異有的比親代更適應(yīng)環(huán)境，有的卻不適應(yīng)環(huán)境。有利變異可以遺傳給下一代生物產(chǎn)生的后代會發(fā)生變異，產(chǎn)生各種不同于親代的性狀。變異是不定向的④適者生存：經(jīng)過生存斗爭，凡是生存下來的生物個體都是對環(huán)境適應(yīng)的，而被淘汰的生物都是對環(huán)境不適應(yīng)的。每一種生物之所以能夠在一定的環(huán)境中生存下來，是因為它們的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能是與環(huán)境相適應(yīng)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。長頸鹿產(chǎn)生的后代超過環(huán)境承受能力它們都要吃樹葉而樹葉不夠吃它們有頸長和頸短的差異頸長的能吃到樹葉生存下來，頸短吃不到樹葉而餓死過度繁殖生存斗爭遺傳變異適者生存

嘗試用達爾文的理論解釋長頸鹿適應(yīng)性特征—長脖子的形成（2）自然選擇學(xué)說主要觀點①適應(yīng)的來源是可遺傳的變異；②適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果。（3）自然選擇學(xué)說主要內(nèi)容①過度繁殖——自然選擇的條件；②生存斗爭——自然選擇的手段，進化的動力；③遺傳變異——自然選擇的基礎(chǔ)，進化的內(nèi)因；④適者生存——自然選擇的結(jié)果。過度繁殖（條件）生存斗爭（動力）適者生存（結(jié)果）遺傳變異（內(nèi)因）環(huán)境不能起到誘導(dǎo)變異的作用，它只是對不定向的變異進行定向選擇。自然選擇過度繁殖大量個體遺傳變異具有不利變異不適應(yīng)環(huán)境的個體具有有利變異適應(yīng)環(huán)境的個體生存斗爭不適者被淘汰適者生存條件內(nèi)因動力結(jié)果生活條件有限原始物種新物種逐代積累加強生物進化（3）自然選擇學(xué)說主要內(nèi)容達爾文：

（先不定向變異）在沒用該新藥的時候，抗該新藥的變異類型就已經(jīng)存在，只是在沒使用該藥物前顯示不出其生存優(yōu)勢；（后環(huán)境定向選擇）當使用該新藥后，藥物的選擇作用使這種變異類型的個體在生存斗爭中被保留下來并繁殖后代，其抗藥性不斷增強。解釋病毒抗藥性產(chǎn)生的原因拉馬克：（先環(huán)境變化）接觸藥物后，“為了”適應(yīng)有藥物的環(huán)境，病毒（后定向變異）“主動”產(chǎn)生的抗藥性。后代獲得了這一特點，其抗藥性不斷增強。二、適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果項目拉馬克的進化學(xué)說達爾文的自然選擇學(xué)說中心思想?yún)^(qū)別進化原因變異方向適應(yīng)性進化方向聯(lián)系拉馬克與達爾文進化學(xué)說的比較生物各種適應(yīng)性特征的形成都是由于用進廢退和獲得性遺傳過度繁殖、生存斗爭、遺傳變異、適者生存外界環(huán)境的影響是生物進化的主要原因遺傳和變異是生物進化的內(nèi)因，環(huán)境條件改變是生物進化的外因變異是定向的，環(huán)境和器官使用情況決定變異的方向變異是生物本來就有的，是不定向的變異都是適應(yīng)環(huán)境的有些變異適應(yīng)環(huán)境，適者生存；有些變異不適應(yīng)環(huán)境，不適者淘汰由生物自身決定由自然選擇決定都認為生物是由簡單到復(fù)雜，由低等到高等逐漸進化的自然選擇學(xué)說的意義：

①揭示了生物界的統(tǒng)一性是由于所有生物都有共同祖先，生物的多樣性和適應(yīng)性是進化的結(jié)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(xué)的三大發(fā)現(xiàn)之一。

④使生物學(xué)第一次擺脫了神學(xué)（神創(chuàng)論認為生物是神創(chuàng)造的，物種是永恒不變的）的束縛，走上了科學(xué)的軌道。為辯證唯物主義世界觀提供了有力的武器。三、自然選擇學(xué)說的意義和局限性自然選擇學(xué)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(zhì)不能做出科學(xué)的解釋。

③強調(diào)物種形成都是漸變的結(jié)果，不能很好地解釋物種大爆發(fā)等現(xiàn)象?，F(xiàn)代生物進化理論：

以自然選擇為核心，從生物個體為單位發(fā)展到以種群為基本單位。性狀水平深入基因（分子）水平認識到了遺傳和變異的本質(zhì)三、自然選擇學(xué)說的意義和局限性課堂小結(jié)4、對達爾文自然選擇學(xué)說的正確理解是

①環(huán)境改變使生物產(chǎn)生適應(yīng)性的變異

②可遺傳的有利變異是生物進化的基礎(chǔ)

③變異是不定向的

④變異是定向的

⑤有利變異通過逐代積累形成顯著的適應(yīng)性特征，進而出現(xiàn)新的生物類型

A．②④⑤

B．②③⑤

C．①②④

D．①③⑤B

練習(xí)反饋5、陽光中的紫外線促進人體合成維生素D，維生素D不足會影響嬰幼兒發(fā)育，降低免疫力；過度的紫外線照射會導(dǎo)致皮膚癌變、葉酸降解（葉酸缺乏使生殖能力下降）。紫外線照射引起皮膚黑色素增多，黑色素對紫外線有阻擋作用。下列敘述錯誤的是A．紫外線強的赤道地區(qū)，深膚色人群比淺膚色人群生存、生殖能力更強B．紫外線弱的高緯度地區(qū)，淺膚色人群比深膚色人群有更好的適應(yīng)性C．人類膚色出現(xiàn)差異是長期進化過程中環(huán)境因素定向選擇的結(jié)果D．赤道地區(qū)膚色淺的人群容易出現(xiàn)維生素D缺乏，使其適應(yīng)性降低D練習(xí)反饋6、青霉素是一種抗菌素，幾十年來，由于反復(fù)使用致使某些細菌對青霉素的抗藥性越來越強。(1)青霉素使用之前，細菌對青霉素的抗藥性存在著______；患者使用青霉素后，體內(nèi)絕大多數(shù)細菌被殺死(這是___________)，極少數(shù)抗藥性強的細菌活了下來并繁殖后代(這是__________)。青霉素的使用對細菌起了_____作用，這種作用是通過細菌與青霉素之間的__________實現(xiàn)的。由于青霉素的反復(fù)使用，就會使得抗藥性這個性狀逐代______而加強。從這個過程可以看出，雖然生物的______是不定向的，但_______在很大程度上是定向的。所以細菌抗藥性產(chǎn)生的內(nèi)因是____________，而外因是__________。差異不適者被淘汰自然選擇變異積累生存斗爭選擇適者生存遺傳和變異自然選擇練習(xí)反饋達爾文的生物進化論和神創(chuàng)論的主要沖突是什么？達爾文提出生物進化論之后，為什么遭到許多人的攻擊、謾罵和譏諷？

在西方國家，當時“神創(chuàng)論”和“物種不變論”占統(tǒng)治地位，人們普遍認為所有的物種都是神創(chuàng)造的，自古以來既沒有物種的滅絕，也沒有新物種的產(chǎn)生。

而達爾文認為所有的生物都是由原始的共同祖先進化來的，生物界通過自然選擇而不斷進化，這一觀點否定了“神創(chuàng)論”，不能為當時的宗教觀念所容，因此，遭到許多人的攻擊、謾罵和譏諷。19世紀末，嚴復(fù)、梁啟超等以自然選擇學(xué)說中“物競天擇，適者生存”的觀點，作為喚起同胞救國圖強的警鐘。這一做法在當時起到了什么作用？1898年嚴復(fù)把達爾文學(xué)說引入我國，當時正值西方列強欺壓，甚至要瓜分中國之際，將“生存斗爭、適者生存”的觀點當做喚起國人“自強保種”的警鐘，激勵國人奮發(fā)圖強，在客觀上對中國社會帶來了積極影響。討論馬克思讀了達爾文的《物種起源》后，在寫給恩格斯的一封信中說：“雖然這本書用英文寫得很粗略，但是它為我們的觀點提供了自然史的基礎(chǔ)?！瘪R克思所說的“我們的觀點”是指什么觀點？達爾文的生物進化論對于人們正確認識人類在自然界的地位有什么啟示？

對人類正確認識自身在自然界的地位有重要意義。

按照傳統(tǒng)的宗教觀點，人們是不可能接受人與猴有親緣關(guān)系的，人是凌駕于萬千物種之上的萬物之靈，具有無上的優(yōu)越地位。而按照達爾文的生物進化論，人和猴以及其他更低等的生物都具有原始的共同祖先，都是生物界長期進化的產(chǎn)物，人類同其他物種一樣都是大自然的一員，這樣的思想觀念對人類的影響是非常深刻而長遠的。

馬克思在這封信中所說的“我們的觀點”是指辯證唯物主義觀點。在生物進化論中，達爾文否認了自然界有非物質(zhì)的、超自然的、特殊力量的存在，系統(tǒng)地揭示了各種生物之間、生物與無機環(huán)境之間的普遍聯(lián)系。討論1．適應(yīng)的形成離不開生物的遺傳和變異(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）具有有利變異的個體，都能成功地生存和繁殖后代；具有不利變異的個體，會過早死亡不能留下后代。（3）適應(yīng)相對性的根本