科学家的故事达尔文和他的进化思想.ppt

1 始祖鸟是进化到的过渡类型 2 生物进化的总体趋势是 3 研究生物进化的主要证据是 重要方法是 4 科学家通过对的纵向比较和的横向比较来推断的大致过程 爬行动物 鸟类 由简单到复杂 由低等到高等 由水生到陆生 化石 比较 化石 现存物种 生物进化 课前预习 第三节生物进化的原因 1 模拟保护色的形成过程 分析生物进化的原因 2 概述自然选择学说 形成生物进化的基本观点 学习目标 一 分析生物进化的原因 在漫长的进化过程中 为什么有的动物会灭绝 新的动物又是怎样产生的呢 分析生物进化的原因 桦尺蛾在英文中被称做 斑点蛾 之所以这么叫是因为在19世纪中叶之前采集到的这种蛾的种类都是浅灰色的翅膀上散布着一些斑点 分析生物进化的原因 1848年 昆虫学家首次在工业城市曼彻斯特附近采集到了黑色翅膀的桦尺蛾标本 之后 采集到的黑蛾标本越来越多 而且都集中在空气污染严重的工业化地区 到1895年 曼彻斯特附近的黑蛾所占的比例激增到接近100 而在非工业化地区 灰斑蛾仍然占绝对优势 后来 一些生物学家来此地考察 他们先把数量相等的浅色和深色的桦尺蛾同时放到树干上 然后用望远镜观察发生的情况 一群爱吃桦尺蛾的鸟儿飞过之后 他们发现浅色的桦尺蛾所剩无几 而大多数深色桦尺蛾却逃过了灾难 你能解释桦尺蛾体色变化的原因吗 长满地衣的树干上的桦尺蠖 浅色个体占多数 黑褐色树干上的桦尺蠖 深色个体占多数 1850年考察 1950年考察 这种变化的原因是什么 这里有几只桦尺蠖 哪种颜色的桦尺蠖易被发现 哪种颜色的桦尺蠖易被发现 桦尺蛾停在树干上时 翅膀是张开的 我们不难设想 翅膀应该起到某种伪装作用 才能避免被天敌 鸟类 捕食 在非工业化地区的森林中 树干长满浅色的苔藓 长着灰色斑点的翅膀在这种树干上不容易被发现 而黑色翅膀则容易被发现 在工业化地区 树干上的苔藓被黑色的煤烟取代了 情形恰好相反 灰斑蛾容易被天敌发现 而黑蛾不容易 引起曼彻斯特两种桦尺蛾数量变化的原因是什么 被污染的环境 使得浅色型桦尺蛾容易被鸟类捕食而处于选择劣势 黑色型桦尺蛾具有保护色而处于选择优势 周围环境变化 环境和鸟对桦尺蛾的选择作用 动物的保护色 动物体色与周围环境的色彩非常相似 这种体色称为保护色 你能举出一些动物保护色的例子吗 保护色有什么作用 草丛中的鸟 草丛中的虎 我像树叶吗 这是花吗 我在哪儿 是枯叶吗 考考你的眼力 这些保护色是怎样形成的呢 二 模拟探究 模拟保护色的形成过程 体表颜色与环境颜色相似的动物能更好地生存下来 模拟探究 模拟保护色的形成过程 假设 提出问题 制定计划和实施计划 分组 4人一组组长 组织 发令督察 监督 补充幸存者后代 每个幸存者产生3个后代 捕食者 要随机捕食 每代捕食5次 每次捕食1个 猎物 小纸片 记录员 记录每代开始数和幸存者数记录表 模拟探究 模拟保护色的形成过程 讨论 1 第一代和第五代中 哪种颜色的小纸片 幸存者 最多 这与布的颜色有什么关系 2 第一代和第二代之间有什么变化 第一代和第五代之间有又什么变化 3 比较第一代和第五代的 幸存者 哪种颜色在 幸存者 群体中没有代表 为什么 4 通过上面的模拟实验 你能推测保护色的形成过程吗 从中你能简单分析生物进化的原因 得出结论 你得出的结论是 探究实验 模拟保护色的形成过程 得出结论 适者生存 体表颜色与环境颜色相似的动物能更好地生存下来 一代一代下去 就逐渐形成了与环境颜色一致的保护色 桦尺蠖的变异对它的生存和繁衍来说是有利的还是有害的 为什么 三 自然选择 naturalselection 生物进化的原因是什么呢 人们普遍接受的是达尔文的自然选择学说 自然选择学说的主要内容 1 过度繁殖2 生存斗争3 遗传和变异4 适者生存 1 过度繁殖 1 过度繁殖 2 一棵一年生的植物 即使每年只产生两粒种子 经过20年 后代的数目就能超过100万棵 2 生存斗争是生物进化的动力 原鸡遗传和变异人工不断选择 符合人类需要的生存下来 新的物种 人工驯养 狼群中本就有个体差异 有的善跑 有的不善跑 有的凶猛 有的不凶猛 有的狡猾 有的愚笨 另一方面因食物 空间的有限引发了生存竞争 凶猛 善跑 狡猾的狼容易得到食物 在生存竞争中能够适应环境而生存下来 并繁殖更多的个体 将该性状遗传给后代 相反不凶猛 不狡猾 不善跑的狼则会在生存竞争中被淘汰 用达尔文学说解释狼的凶猛 善跑 狡猾的特性的形成过程 达尔文的观点 4 适者生存 1 起初长颈鹿的脖子有长有短 2 当低处的树木叶子被吃光以后 长脖子的长颈鹿可以吃到高处树叶而存活 并繁殖后代 短脖子的则容易被饿死 留下来的后代也较少 经过逐代积累 产生了今天的长颈鹿 生物进化的过程 自然选择的动力 激烈的生存竞争生物进化的内在因素 遗传和变异 概念 在生存竞争中 适者生存 不适者被淘汰的过程 自然选择 生物通过遗传 变异和自然选择 不断地进化 长颈鹿的进化示意图 贝格尔号舰在航行 贝格尔号航行路线 参考答案练习1 治理环境 减少工厂排出的煤烟 使曼彻斯特地区的自然环境尽量恢复正常并得到保护 2 这是因为人工选择的结果 与自然选择相比 人们根据自己的需要和爱好有目的的选择可以加快生物演变的历程 缩短生物演变的时间 3 这是自然选择的结果 由于这些海岛上经常刮大风 那些有翅能飞但翅膀不够强大的昆虫 就常常被大风吹到海里 因而生存和繁殖后代的机会较少 而无翅或残翅的昆虫 由于不能飞翔 就不容易被风吹到海里 因而生存和繁殖后代的机会就多 经过一段时间的自然选择之后 岛上无翅的昆虫就特别多 4 在青霉素刚被使用的时候 能够杀死大多数类型的细菌 但少数细菌由于变异而具有抵抗青霉素的特性 不能被青霉素杀死而生存下来 并将这些特性遗传给下一代 因此 下一代就有更多的具有抗药性的个体 经过青霉素的长期选择 使得有的细菌已不再受其的影响了 5 1 错误 2 错误 警戒色 拟态等也是自然选择的结果 1 澳大利亚东部有一种外形奇特而美丽的琴鸟 它们大都在冬季繁殖 这样可以避免蛇类等前来偷食它们的卵和雏鸟 这是 A 对外界刺激作出的反应B 变异所造成的C 条件反射造成的D 自然选择的结果2 有些岛屿常刮大风 那里的植物一般都很矮小 有很多是贴地蔓生的 这是 A 自然选择的结果B 人工选择的结果C 异常的自然现象D 植物发生的突然变化 D A 巩固练习 3 某治疗感冒病的药物疗效很高 几年后疗效逐渐降低 其根本原因是 A 病毒接触药物以后 慢慢产生抗药性B 病毒为了适应环境产生了抗药性C 药物对病毒的抗药性变异进行了定向的选择D 后来的药量减少 产生抗药性变异 C 巩固练习 4 刚开始使用蚊香的时候 杀蚊子的效果很好 可到后来 效果不明显 请你用达尔文的自然选择学说的观点分析此现象 蚊子有不抗药的 也有抗药的 刚开始使用蚊香时 把不抗药的蚊子杀死 具有抗药性的蚊子保留下来 继续繁殖 后代有抗药的 也有不抗药的 不抗药的被杀死 抗药的继续保留下来 经过一代代选择 蚊子普遍具有了抗药性 所以到了后来使用蚊香时效果不明显 遗传变异 昆虫抗药性的产生 用农药消灭害虫 开始时 效果显著 但过一段时间后 药效明显下降