《生物进化的原因》PPT课件.ppt

生物进化的原因,18世纪的英国曼彻斯特地区，山清水秀，绿树成荫，那里的森林及农田生活着一种桦尺蠖（hu），其成虫是一种飞蛾，其名为椒花蛾。它们夜间活动，白天休止，通常栖息在有地衣覆盖的树干和石块上。到1848年，有关椒花蛾的报道都是浅色的。直到1850年在英国工业中心曼彻斯特才第一次报道有黑色型突变。随着英国工业化的日益扩大，烟尘和废气开始污染工业城市和近郊，使地衣不能生长而树皮裸露，椒花蛾栖息的背景由浅色地衣变为深色树干，于是黑色椒花蛾逐渐增加，在曼彻斯特达到90%以上，而在未受污染的农业区主要仍是浅色型。科学家们做了这样一个实验：他们先把数量相等的浅色的桦尺蠖和深色的桦尺蠖同时放到树干上，然后用望远镜观察到树干上所发生的情况。一群爱吃桦尺蠖的鸟儿飞过之后，他们发现，浅色桦尺蠖所剩无几，而大部分深色桦尺蠖却逃过了这场灾难。,英国曼彻斯特地区桦尺蠖变黑的实例,数据图表：,学生讨论： 从1850年到1950年，两种体色的桦尺蛾数量发生了什么变化？为什么会发生这种变化？,桦尺蠖的颜色,十九世纪中叶以前,S(黑)基因频率为5%以下，二十世纪为95%以上,原因?,讨论题： 1黑色桦尺蠖的出现对于后代的生存有何意义？ 2黑色桦尺蠖的数量由少数逐渐变为多数，而浅色桦尺蠖数量的减少，主要是受什么的影响？ 3请你试着解释桦尺蠖体色变化的原因？你从中受到哪些启发？,桦尺蠖体色变化是由于体内的遗传物质发生变异，而且变异的性状传给了后代；并且是在外界环境变化及天敌的影响下，变异个体逐渐增加的结果。我认为：工厂排放出的煤烟是导致桦尺蠖颜色改变的关键，说到底是环境污染迫使生物性状发生改变。,通过对桦尺蠖体色变化的分析，我们知道了“遗传和变异”是桦尺蠖体色变化的基础，而环境的改变是它体色变化的外在动力。如果要使英国曼彻斯特地区的浅色的桦尺蠖又重新恢复为常见类型，你认为该怎样做？,我们应关掉曼彻斯特周围的工厂，保持桦尺蠖生活区域内清洁的空气，保持天敌的数目不变。这样浅色桦尺蠖便成为常见类型。,最近二十多年以来，由于注意了环境保护，污染现象明显好转，不少地区灰色尺蛾的比率正在不断增加。,自然选择,关于生物进化的原因，人们进行 了长期的探索，提出了各种解释，其 中被人们普遍接受的是达尔文的自然 选择学说（natural selection ）。,1、达尔文的生平达尔文的巨著是物种起源；在此书中他提出了自然选择学说，并认为生物是逐渐进化的：过度繁殖；生存斗争；遗传和变异；适者生存。,、过度繁殖：举例：大象是一种繁殖很慢的动物，但是如果每一头雌象一生（3090岁）产仔6头，每头活到30岁，而且都能进行繁殖的话，那么到750年以后，一对象的后代就可达到1900万头。因此，按照理论上的计算，就是繁殖不是很快的动物、植物，也会在不太长的时期内产生大量的后代而占满整个地球。可见，生物普遍具有很强的生殖能力。,但事实上，几万年来，象的数量也从没有增加到那样多，自然界里很多生物的繁殖能力都远远超过了象的繁殖能力，但各种生物的数量在一定的时期内都保持相对的稳定状态，这是为什么呢？达尔文因此想到了生存斗争。,、生存竞争：虽然每种动物的繁殖能力很强，但生物赖以生存的食物和空间都是非常有限的，任何生物要生存下去，就得为获取足够的食物和空间而进行生存斗争。由于生存斗争，导致生物大量死亡，结果只有少数个体生存下来。,但在生存斗争中，什么样的个体能够获胜并生存下去呢？达尔文用遗传和变异来进行解释。,、遗传变异：达尔文认为一切生物都具有产生变异的特性。其中有一些是由于遗传物质的改变而出现的可遗传的变异。同种生物的不同个体具有不同变异特征。,那么，拥有什么样的变异特征的生物才能在生存斗争中取胜呢？,、适者生存：达尔文认为，在生存斗争中，某种生物的变异特征如果是适应当时环境的,那就是一种有利变异,而具有有利变异的个体，容易在生存斗争中获胜而生存下去。反之，具有不利变异的个体，则容易在生存斗争中失败而死亡。这就是说，凡是生存下来的生物都是适应环境的，而被淘汰的生物都是对环境不适应的，这就是适者生存。,教学反馈: 请同学尝试用自然选择的理论解释在工业污染区深色桦尺蛾占多数的原因.,对自然选择的理解：,1、生物在繁衍 的过程中，会不 断地产生变异， 其中的许多变异 是能够遗传的， 这些不断发生的 变异是生物进化 的基础。,对自然选择的理解：,2、生物在生存 过程中，既要与 自然环境进行斗 争，又要与其他 生物进行斗争。,隼捕食兔子,对自然选择的理解：,3、在生存斗争 中，具有有利变 异的个体容易生 存下来（适者生 存），具有不利 变异的人体则被 淘汰，这便是自 然选择。,有翅和残翅昆虫,对自然选择的理解：,4、自然选择是 一个长期并且连 续的过程，只有 经过许多代的选 择，逐渐积累有 利变异，才能形 成新的物种。,从猿到人的进化历程,对自然选择的理解：,5、自然选择使不断变化的生物 适应于不断变化的环境，所以生物永 远在发展进化过程之中，不会停止在 一个水平上。,思考: 1、在长颈鹿的进化过程中，是谁在进行选择？ 2、当时的原始鹿要能成功的进化成长颈鹿而不是全部被自然环境所淘汰，最关键的条件是什么？,生物的遗传和变异是生物进化的内因，而自然环境的选择作用是生物进化的外因，两者缺一不可。,自然选择学说是这样解释的：古代长颈鹿的长颈与短颈可以遗传。当环境发生变化，比如缺乏青草的时候，颈长的可以吃到高处的树叶得以生存下来，繁衍后代。而颈短的因为吃不到树叶，活下来的数目很少，其后代也更少，许多代以后，短颈的就被淘汰。所以我们今天看到的长颈鹿都是长颈的。,自然选择：自然中的生物，通过激 烈的生存斗争，适应者生存下来，不适 应者被淘汰，这就是自然选择。,遗传和变异是生物进化的基础；环 境的改变是生物进化的外在动力。生物 只有适应不断变化的环境才能生存和发 展。,总结: 自然界中的生物，通过激烈的生存竞争，适应环境的生存下来，不适应环境的被淘汰，这就是自然选择。适者生存，不适者被淘汰，所以目前在地球上生活的各种生物大多是适应环境的。自然界的环境有各种类型，不同类型的环境对生物的差异进行选择，形成了适应不同环境的生物，同时，也产生了生物的多样性。,活动3:当个小小科学家 如果你是达尔文,你怎样用自然选择的学说解释长颈鹿的出现?,思考: 1、在长颈鹿的进化过程中，是谁在进行选择？ 2、当时的原始鹿要能成功的进化成长颈鹿而不是全部被自然环境所淘汰，最关键的条件是什么？,生物的遗传和变异是生物进化的内因，而自然环境的选择作用是生物进化的外因，两者缺一不可。,学会反思: 生物进化的历程是否已经完成？如果还在进行，我们为什么不易发现生物的进化 ?,自然