课件：《现代生物进化理论的由来.ppt

你困惑过吗？,世界上先有鸡还是先有蛋？,第一节 现代生物进化理论的由来,第七章 现代生物进化理论,1、在达尔文之前，人们是怎样看待生物的进化的? 2、达尔文的自然选择学说的要点是什么? 3、达尔文的自然选择学说有哪些局限性?,学习目标,神创论,在17、18世纪的西方国家，神创论和物种不变论占据着统治地位，人们普遍认为所有的物种都是上帝创造的，自古以来既没有物种的绝灭，也没有新的物种产生。不同物种之间没有关联。,进化论,现在地球上的各种生物不是神创造的，而是由共同的祖先经过漫长的时间演变而来的，因此各种生物之间有着或远或近的亲缘关系。,一 拉马克的进化学说,1.拉马克进化学说的主要内容,生物不是神创的，而是由更古老的生物进化而来的 生物是由低等到高等逐渐进化的 生物各种适应性特征的形成都是由于用进废退和获得性遗传。,法国博物学家拉马克,用进废退： 经常使用的器官就发达，不使用的就退化。,获得性遗传：由环境引起或由于用进废退引起的变化是可以遗传的。,这是拉马克论述动物进化原因的两条著名法则，它们是用来解释生物进化原因的主要原理,举例：鼹鼠、食蚁兽,鼹鼠长期生活在地下，眼睛就萎缩、退化。,食蚁兽的舌头之所以细长，是长期舔食蚂蚁的结果。,按照用进废退法则推理未来人是怎样的？,环境改变了，生物的生活方式也要跟着变，有的器官由于经常使用而发达起来，有的器官则由于长期不使用而萎缩退化了。 拉马克的进化学说用进废退学说 是历史上第一个比较完善的进化学说，拉马克是进化论的奠基者，他在18世纪初提出了用进废退的进化学说强调： 环境的改变是导致生物进化的原因。 他认为动物的变异是由动物的意愿决定的。,当堂检测 例题（见学案）例1、例2,利用拉马克的观点解释长颈鹿为什么脖子长？,思考,你同意拉马克的观点吗？,2.局限性,用进废退和获得性遗传的观点缺少科学证据的支持 过于强调环境的变化直接导致物种的改变。实际上环境的变化如果未引起遗传物质的变化，就不会使生物发生可遗传的变异,3.意义,第一次提出比较完整的进化学说 反对神创论和物种不变论,二 达尔文的自然选择学说,英国博物学家 达尔文,达尔文,查理达尔文（18091882）是英国的博物学家，是最终建立进化论的人。 达尔文曾随英国海军勘探船“贝格尔”号，做了历时五年（18311836）的环球航行考察，在动植物和地质等方面进行了广泛的观察，并采集了大量的生物标本和矿物标本，经过深入研究，形成了生物进化的观点自然选择学说。,物种起源,老年的达尔文,物种起源中文译本,1859年底，达尔文的物种起源一书终于出版了。它像一块巨石落水，引起了社会各界的激烈争论。 反对者蜂拥而起，但也有许多科学家坚定地支持达尔文，特别是英国生物学家赫胥黎（1825-1895），他不仅热情宣传、勇敢捍卫进化论，而且发展了进化论。,到了19世纪末，达尔文的学说终于赢得了科学界绝大多数人的支持，成为流行最广、影响最大的科学思潮之一。,1.自然选择学说内容:,过度繁殖 生存斗争 遗传变异 适者生存,鳕鱼的年产卵量是500万粒。有人计算过,如果鳕鱼所产的卵全部能孵化长大成鱼,那么不出6年,整个大西洋就会被鳕鱼塞满。,各种生物都有极强大的生殖力。但是自然界中各种生物的数量在一定时期内都会保持相对稳定。,过度繁殖：地球上的各种生物普遍具有很强的繁殖能力，能产生很多后代。,一对家蝇繁殖一年，每代如产1000个卵，每世代如为10天，如果后代均不死亡，这一对家蝇一年所产生的后代可以把整个地球覆盖2.45cm之厚。 再如鲫鱼，每条雌鱼一年所产的卵中大约有3000个可以受精并孵化成鱼。一年后小鲫鱼成熟，再产生出下一代。按照这个数目计算，经过三年，一对鲫鱼繁殖出的后代数目可达6750000000条。因此，如果按照理论上的计算，即使繁殖最慢的生物，也会在不太长的时期内产生出大量的后代占满整个地球。事实上，自然界各种生物的数量在一定时期内都保持相对稳定。,生存斗争,生物个体之间进行的相互斗争，以及生物与无机自然环境之间的斗争，赖以维持个体生存并繁衍种族的自然现象。,生物为争夺有限的生活条件,产生生存斗争的原因,生物大量死亡，少量存活。对生物个体往往有害，但对生物物种是有利的。,生存斗争产生的结果,种内斗争 种间斗争 生物与非生物之间的斗争,生存斗争范畴,（食物、水、空间、配偶、阳光等）,生存斗争：生物个体（同种或异种的）之间的相互斗争，以及生物与无机自然条件（如干旱、寒冷）之间的斗争，赖以维持个体生存并繁衍种族的自然现象，就叫生存斗争。,生物过度繁殖使后代的数目急剧增加，而在自然界中，生物赖以生存的生活条件（包括食物和空间等）是有一定限度的。因此，任何生物要生存下去，都要在争夺有限的生活条件时，进行斗争。由于生存斗争，导致生物大量死亡，结果只有少量个体生存下来。,生物个体间普遍存在差异（变异), 许多变异是可遗传的。,生物的变异有的比亲代更适应环境, 有的却更不适应环境, 即变异是不定向的。,遗传变异,遗传变异,生物界普遍存在着遗传和变异现象。生物每一代都有变异，亲代与子代之间、同一亲本产生的各子女之间都存在着差异。 生物的变异，有的对生物的生存有利有利变异；有的对生物的生存不利不利变异。具有有利变异的个体，即其性状适应环境的变异个体，就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，即其性状不适应环境的变异个体，则容易在生存斗争中失败而死亡。因此变异是不定向的。,达尔文把适者生存，不适者被淘汰的过程叫做自然选择。,、适者生存 经生存斗争，凡是生存下来的生物个体都是对环境能适应的，而被淘汰的生物都是对环境不适应的。,适者生存,达尔文指出，物种之所以不会数量大增，乃是由于生存斗争。所有生物都永远处于生存斗争之中，或者与同种的个体斗争（种内斗争），或者与其他种生物斗争（种间斗争），或者与自然环境斗争。 总之，生存斗争是时刻在进行着的，并且是十分错综复杂的。通过生存斗争，有些生物活下来了，有许多生物被淘汰或消灭了。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不适应环境的，这就是适者生存。达尔文把这种适者生存、不适者被淘汰的过程叫做自然选择。,事实1：生物都有过度繁殖的现象,事实2：物种内 的个体总能保 持稳定,事实3：资源是 有限的,推论1：个 体间存在 生存斗争,事实4：个体 间存在差异,事实5：许 多变异是可 以遗传的,推论2： 具有有 利变异 的个体 生存并 留下后 代的机 会多。,推论3： 有利变 异逐代 积累， 生物不 断进化 出新类 型。,长颈鹿 的祖先,过度繁殖,生存斗争,长颈、长肢个体,（遗传积累）,适者生存,现代长颈鹿,（变异）,长颈、长肢个体,短颈、短肢个体,自然选择学说怎么解释长颈鹿的进化？,自然选择,达尔文认为长颈鹿的进化原因是：长颈鹿产生的后代超过环境承受能力（过度繁殖）；它们都要吃树叶而树叶不够吃（生存斗争）；它们有颈长和颈短的差异（遗传变异）；颈长的能吃到树叶生存下来， 颈短的却因吃不到树叶而最终饿死了（适者生存）。,一个有大风大浪的岛屿上，昆虫的翅，要么特别发达，要么无翅。你能用自然选择学说解释这种现象吗？,结合自然选择学说的解释模型，利用达尔文的自然选择学说的观点解释长颈鹿为什么脖子长？,结合自然选择学说的解释模型，利用达尔文的自然选择学说的观点解释细菌产生抗药性的原因,细菌在繁殖过程中会产生各种可遗传的变异,其中就有抗药性强的变异； 未使用抗生素时,抗药性强的变异不是有利变异,这样的个体在生存斗争中不占优势； 在使用抗生素以后,抗药性弱的个体大量死亡,抗药性强的个体就有机会产生更多的后代； 一段时间以后,抗生素的效果就会下降。,2.自然选择学说四项内容的内在联系,过度繁殖为自然选择提供更多的选择材料，加剧了生存斗争。 变异是不定向的，具有有利变异的个体通过遗传在后代中得到积累和加强，产生适应环境的新类型，这是生物多样性和适应性形成的原因。因此遗传和变异是生物进化的内在因素(基础)。 自然选择是通过生存斗争来实现的，生存斗争是生物进化的动力。 适者生存是自然选择的结果。 注意： 变异是不定向的，自然选择是定向的，决定着生物进化的方向。,3.意义,达尔文创立的进化论从丰富的事实出发，论证了生物是不断进化的，并且对生物进化的原因提出了合理的解释。这就使生物学第一次摆脱了神学的束缚，走上了科学的轨道；,揭示了生命现象的统一性是由于所有的生物都有共同的祖先，生物的多样性是进化的结果；,它揭示了生物界千差万别的种类之间有一定的联系，从而大大促进了生物学各个分支学科的发展；,它给予神创论和物种不变论以致命的打击，为辩证唯物主义世界观提供了有利的武器。,4.局限性,对于遗传和变异的本质，达尔文还不能做科学的解释；,他对生物进化的解释也局限于个体水平；,达尔文强调物种的形成都是渐变的结果，不能很好的解释物种大爆发等现象。,思考,达尔文的自然选择学说是完美的吗?,自然选择学说的局限性,材料二：1984年在我国云南澄江发现了闻名于世的澄江动物化石群。澄江动物化石群向人们展示了各种各样的生物在寒武纪里大爆发式的出现，动物的演化要比今天快得多，动物新的构造模式或许能在“一夜间”产生。现在生活在地球上的各个动物门类当时几乎都已经存在，只是处于非常原始的状态。 达尔文认为生物的有利变异经过长期的自然选择和积累、加强可能产生生物的新类型，但是此材料表明许多新物种的产生不是微小的变异漫长的积累，而是呈现为大爆发式地出现。,三 达尔文以后进化理论的发展,随着生物科学的发展，关于遗传和变异的研究，已经从性状水平深入到基因水平，人们逐渐认识到遗传和变异的本质。 获得性遗传的观点被摈弃。关于自然选择的作用等问题的研究，已经从生物个体为单位，发展到以种群为基本单位。 这样就形成了以自然选择学说为核心的现代生物进化理论，从而极大地丰富和发展了达尔文的自然选