《生物进化的原因》课件

1、你能找出我在 哪里吗？ 1描述生物进化的原因；描述生物进化的原因； 通过资料分析和模拟实验的设计和实通过资料分析和模拟实验的设计和实 际操作，培养设计实验的能力和解决实际际操作，培养设计实验的能力和解决实际 问题的方法。问题的方法。 2通过模拟保护色的形成过程，分通过模拟保护色的形成过程，分 析保护色形成的原因以及生物进化的原因。析保护色形成的原因以及生物进化的原因。 通过案例的分析、实验的设计、通过案例的分析、实验的设计、 问题的思考与交流等教学环节，深化问题的思考与交流等教学环节，深化 对自然选择过程的理解，关注环境问对自然选择过程的理解，关注环境问 题，养成爱护环境和保护环境的习惯。题，

2、养成爱护环境和保护环境的习惯。 生物进化的原因。生物进化的原因。 设计模拟探究实验，研究保护色设计模拟探究实验，研究保护色 的形成过程。的形成过程。 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年考察曼彻斯特地区年考察曼彻斯特地区1950年考察曼彻斯特地区年考察曼彻斯特地区 长满地衣的树干，浅色桦尺蠖不长满地衣的树干，浅色桦尺蠖不 容易被鸟类捕食，深色桦尺蠖容易被容易被鸟类捕食，深色桦尺蠖容易被 鸟类捕食；被污染的黑褐色树干，浅鸟类捕食；被污染的黑褐色树干，浅 色型桦尺蛾容易被鸟类捕食，深色桦色型桦尺蛾容易被鸟类捕食，深色桦 尺蛾不容易被鸟类捕食。尺

3、蛾不容易被鸟类捕食。 这种变化的原因是什么？这种变化的原因是什么？ 冬天的雷鸟 夏天的雷鸟 动物的体色与周围环境的色彩非常相似，动物的体色与周围环境的色彩非常相似， 这种颜色叫这种颜色叫。 具有保护色的动物不易被其他动物所发现，具有保护色的动物不易被其他动物所发现， 这对它躲避敌害或者捕食猎物是十分有利的。这对它躲避敌害或者捕食猎物是十分有利的。 定义：定义： 几种不同环境中的蛙 探究实验探究实验 模拟保护色的形成过程模拟保护色的形成过程 1准备一块面积为准备一块面积为0.8米米0.8米的彩色米的彩色 布料（最好为单一颜色）和布料（最好为单一颜色）和100张各种颜色的张各种颜色的 小纸片（颜色

4、要多样化，最好有一种颜色与小纸片（颜色要多样化，最好有一种颜色与 彩色布料颜色一致或相近）。彩色布料颜色一致或相近）。 2以小组为单位，以小组为单位，56个同学为一组，个同学为一组， 推举一人为组长。推举一人为组长。 3组长在桌子上展开布料，作为生物的组长在桌子上展开布料，作为生物的 “生活环境生活环境”，并检查小纸片，记下纸片的，并检查小纸片，记下纸片的 颜色（小纸片的颜色代表某种动物不同的体颜色（小纸片的颜色代表某种动物不同的体 色的变异类型）。色的变异类型）。 5“捕食者捕食者”事先背对桌子，组长将小纸片事先背对桌子，组长将小纸片 均匀地撒在布上，不要使小纸片粘在一起。均匀地撒在布上，不

5、要使小纸片粘在一起。 6每个同学想象自己是每个同学想象自己是“捕食者捕食者”，小纸，小纸 片是你的猎物，彩布的背景是你的生活环境。你片是你的猎物，彩布的背景是你的生活环境。你 每转向桌子一次，选一张小纸片（只用眼睛判定每转向桌子一次，选一张小纸片（只用眼睛判定 它的位置），把它拿出来放在另一只手中，然后它的位置），把它拿出来放在另一只手中，然后 继续转身选取，直到彩布上只剩下继续转身选取，直到彩布上只剩下25张小纸片，张小纸片， 组长通知不再选择时为止。组长通知不再选择时为止。 4组长是监督人，其他同学是组长是监督人，其他同学是“捕食者捕食者”， 他们的他们的“猎物猎物”是小纸片，组长时刻注意

6、是小纸片，组长时刻注意“捕食捕食 者者”取出的取出的“猎物猎物”数和剩下的数和剩下的“猎物猎物”数。数。 8假设每个假设每个“幸存者幸存者”都产生都产生3个后代，个后代， 而且体色与自己的相同。在每个而且体色与自己的相同。在每个“幸存者幸存者” 下面放上下面放上3个从老师那儿拿来的备用小纸片。个从老师那儿拿来的备用小纸片。 9将将“幸存者幸存者”和它们的后代充分混合，和它们的后代充分混合， 重复上面的第重复上面的第48步。步。 每轮开始记录各种颜色的小纸片的数目。每轮开始记录各种颜色的小纸片的数目。 7统计统计“幸存者幸存者”中各种颜色的小纸片中各种颜色的小纸片 的数目。的数目。 注意：注意：

7、“捕食者捕食者”不要特意寻找某种颜不要特意寻找某种颜 色的小纸片。色的小纸片。 第一代第一代第二代第二代第三代第三代第四代第四代第五代第五代 纸片的纸片的 颜色颜色 开开 始始 数数 目目 幸幸 存存 者者 数数 开开 始始 数数 目目 幸幸 存存 者者 数数 开开 始始 数数 目目 幸幸 存存 者者 数数 开开 始始 数数 目目 幸幸 存存 者者 数数 开开 始始 数数 目目 幸幸 存存 者者 数数 3比较第一代和第五代比较第一代和第五代“幸存者幸存者”，哪，哪 种颜色（如果有的话）在种颜色（如果有的话）在“幸存者幸存者”群体中没群体中没 有代表？为什么？有代表？为什么？ 1第一代和第五代中

8、，哪种颜色的小纸第一代和第五代中，哪种颜色的小纸 片片“幸存者幸存者”最多？这与布的颜色有什么关最多？这与布的颜色有什么关 系？系？ 2第一代和第二代之间有什么变化？第第一代和第二代之间有什么变化？第 一代和第五代之间又有什么变化？一代和第五代之间又有什么变化？ 4通过上面的模拟实验，你能推测保护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色的形成过程吗？从中你能简单分析生物进化 的原因吗？的原因吗？ 是动物在适应环境的过是动物在适应环境的过 程中所表现出来的一个方面，动物的警戒程中所表现出来的一个方面，动物的警戒 色和拟态也是动物适应环境的表现。色和拟态也是动物

9、适应环境的表现。 是指某些有恶臭和毒刺的动物所是指某些有恶臭和毒刺的动物所 具有的鲜艳色彩和斑纹。警戒色可以使敌害具有的鲜艳色彩和斑纹。警戒色可以使敌害 易于识别，避免自身遭到攻击。易于识别，避免自身遭到攻击。 是指一种生物在形态、行为等特征是指一种生物在形态、行为等特征 上模拟另一种生物，从而使一方或双方受益上模拟另一种生物，从而使一方或双方受益 的生态适应现象。的生态适应现象。 警戒色拟态 保护色和拟态现象都表现为与环境色保护色和拟态现象都表现为与环境色 彩相似，不易被识别，而警戒色则表现得彩相似，不易被识别，而警戒色则表现得 与环境不同，容易被发现，且具警戒色的与环境不同，容易被发现，且

10、具警戒色的 动物一般都具有潜在的伤害性，据此可把动物一般都具有潜在的伤害性，据此可把 警戒色与其他两者区分开。警戒色与其他两者区分开。 遗传和变异遗传和变异生物进化的基础生物进化的基础 环境的改变环境的改变生物进化的外在动力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生物只有适应不断变化的环境才能生 存和繁衍。存和繁衍。 在生存斗争中，适者生存、不适者被淘汰在生存斗争中，适者生存、不适者被淘汰 的过程的过程，称为自然选择。，称为自然选择。 1过度繁殖过度繁殖 2生存斗争生存斗争 3遗传和变异遗传和变异4适者生存适者生存 达尔文与他的自然选择学说 不同的自然环境条件不同的自然环境条件 适

11、应环境、不断进化。适应环境、不断进化。 达 尔 文 查尔斯查尔斯罗伯特罗伯特达尔文（达尔文（Charles Robert DarwinCharles Robert Darwin， 18091809 18821882），英国博物学家、生物学家、进化论的），英国博物学家、生物学家、进化论的 奠基人。达尔文于奠基人。达尔文于18091809年年2 2月月1212日诞生在英国的一个日诞生在英国的一个 小城镇。他以博物学家的身份，参加了英国派遣的小城镇。他以博物学家的身份，参加了英国派遣的 环球航行，做了五年的科学考察。在动植物和地质环球航行，做了五年的科学考察。在动植物和地质 方面进行了大量的观察和采

12、集，经过综合探讨，形方面进行了大量的观察和采集，经过综合探讨，形 成了生物进化的概念。成了生物进化的概念。18591859年出版了震动当时学术年出版了震动当时学术 界的界的物种起源物种起源。书中用大量资料证明了形形色。书中用大量资料证明了形形色 色的生物都不是上帝创造的，而是在遗传、变异、色的生物都不是上帝创造的，而是在遗传、变异、 生存斗争中和自然选择中，由简单到复杂、由低等生存斗争中和自然选择中，由简单到复杂、由低等 到高等，不断发展变化的，提出了生物进化论学说，到高等，不断发展变化的，提出了生物进化论学说， 从而摧毁了各种唯心的神造论和物种不变论。恩格从而摧毁了各种唯心的神造论和物种不变

13、论。恩格 斯将斯将“进化论进化论”列为列为1919世纪自然科学的三大发现之世纪自然科学的三大发现之 一。一。 物 种 起 源 物种起源物种起源（The Origin of SpeciesThe Origin of Species） 是达尔文论述生物进化的重要著作，出是达尔文论述生物进化的重要著作，出 版于版于18591859年年1111月月2424日。该书大概是日。该书大概是1919世纪世纪 最具争议的著作，其中的观点大多数为最具争议的著作，其中的观点大多数为 当今的科学界普遍接受。当今的科学界普遍接受。 在该书中，达在该书中，达 尔文首次提出了进化论的观点。他使用尔文首次提出了进化论的观点。

14、他使用 自己在自己在18301830年代环球科学考察中积累的资年代环球科学考察中积累的资 料，试图证明物种的演化是通过自然选料，试图证明物种的演化是通过自然选 择（天择）和人工选择（人择）的方式择（天择）和人工选择（人择）的方式 实现的。实现的。 1过度繁殖过度繁殖 一只猫，一年可繁殖四只小猫，一只猫，一年可繁殖四只小猫， 小猫一年后又能繁殖小猫，问：小猫一年后又能繁殖小猫，问：10年年 后，这只猫的后代有多少只？后，这只猫的后代有多少只？ 一棵一年生的植物，每年产生一棵一年生的植物，每年产生50 粒种子，问：粒种子，问：10年后，这颗植物的后年后，这颗植物的后 代有多少棵？代有多少棵？ 2生

15、存斗争生存斗争 生物赖以生存的食物和空间都生物赖以生存的食物和空间都 非常有限，生物要生存下去，就得非常有限，生物要生存下去，就得 为获取足够的食物和空间进行生存为获取足够的食物和空间进行生存 斗争。斗争。 生物在生存斗争中，既要与自生物在生存斗争中，既要与自 然环境进行斗争，又要与其他生物然环境进行斗争，又要与其他生物 进行斗争。进行斗争。 食肉动物与食草动物之间的捕食与反捕食 两只大角羊在争斗 3遗传和变异遗传和变异 生物个体都有变异的特性，引起变异生物个体都有变异的特性，引起变异 的根本原因是环境条件的改变。在生物产的根本原因是环境条件的改变。在生物产 生的各种变异中，有的可以遗传，有的

16、不生的各种变异中，有的可以遗传，有的不 可以遗传。可以遗传。 4适者生存适者生存 具有有利变异的个体，容易在生存斗争具有有利变异的个体，容易在生存斗争 中生存下来，并将这些变异遗传给下一代，中生存下来，并将这些变异遗传给下一代， 而具有不利变异的个体，容易被淘汰。而具有不利变异的个体，容易被淘汰。 即：生存下来的生物都能适应环境，而即：生存下来的生物都能适应环境，而 被淘汰的生物不能适应环境。被淘汰的生物不能适应环境。 用达尔文的自然选择学说解释长颈鹿的用达尔文的自然选择学说解释长颈鹿的 长颈形成的原因：长颈形成的原因： A.起初 长颈鹿的颈 有长有短。 颈的长短是 可以遗传的。 B当低处的树

17、叶被吃 光以后，颈长的长颈鹿可以 吃到高处树叶而存活，并繁 殖后代；颈短的吃不到高处 的叶子，活下来的可能性就 小，留下来的后代也较少。 C经 过逐代的积 累，形成了 现在的长颈 的长颈鹿。 生物进化的历程是否已经完成？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如果还在进行，我们为什么不易发现生 物的进化物的进化 ? 自然选择是一个长期且连续的过程，自然选择是一个长期且连续的过程， 只有经过许多代的选择，逐渐积累有利变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。异，才能形成新的物种。 自然选择使不断变化的生物适应于不自然选择使不断变化的生物适应于不 断变化

18、的环境，生物永远在发展变化的过断变化的环境，生物永远在发展变化的过 程之中，不会停止在一个水平上。程之中，不会停止在一个水平上。 4生物通过遗传、变异和自然选择，不生物通过遗传、变异和自然选择，不 断进化。断进化。 1生物在繁殖的过程中，会不断地产生生物在繁殖的过程中，会不断地产生 变异（其中有许多变异是可以遗传的），这变异（其中有许多变异是可以遗传的），这 些不断发生的变异是生物进化的基础。些不断发生的变异是生物进化的基础。 2生物在生存斗争中，既要与生存环境生物在生存斗争中，既要与生存环境 进行斗争，又要与其他生物进行斗争。进行斗争，又要与其他生物进行斗争。 3在生存斗争中具有有利变异的个

19、体容在生存斗争中具有有利变异的个体容 易生存下来，具有不利变异的个体则容易被易生存下来，具有不利变异的个体则容易被 淘汰。淘汰。 人们根据自己的需求和爱好，经过不断选人们根据自己的需求和爱好，经过不断选 择和培育形成生物新品种的过程。择和培育形成生物新品种的过程。 1原鸡经人工选择后形成肉用鸡、蛋原鸡经人工选择后形成肉用鸡、蛋 用鸡、观赏用鸡（斗鸡）、药用鸡（乌骨鸡）用鸡、观赏用鸡（斗鸡）、药用鸡（乌骨鸡） 等。等。 2不同犬的品种的形成。不同犬的品种的形成。 人工选择和自然选择 选择因素选择因素结果结果速度速度 人工选择人工选择 自然选择自然选择 人类人类 满足人类满足人类 的需要的需要 自

20、然条件自然条件 保留对生物保留对生物 有利的性状有利的性状 较快较快 漫长漫长 生物生物 进化进化 的原的原 因因 分析生物进分析生物进 化的原因化的原因 自然选自然选 择学说择学说 遗传和变异：生物进化的基础遗传和变异：生物进化的基础 环境的改变：生物进化的外在动力环境的改变：生物进化的外在动力 过度繁殖过度繁殖 生存斗争生存斗争 遗传和变异遗传和变异 适者生存适者生存 人工选择人工选择 1动物的保护色与的色彩非常动物的保护色与的色彩非常 相似，它对相似，它对 或者是十分有或者是十分有 利的。利的。 2关于生物进化的原因，人们普遍接受的关于生物进化的原因，人们普遍接受的 是的学说。是的学说。

21、 3自然界中的生物，通过激烈的生存斗争，自然界中的生物，通过激烈的生存斗争， 适应者生存下来，不适应者被淘汰掉，这就是适应者生存下来，不适应者被淘汰掉，这就是 。生物通过、。生物通过、 和和 ，不断进化。，不断进化。 周围环境周围环境 躲避敌害躲避敌害捕食猎物捕食猎物 达尔文达尔文自然选择自然选择 自然选择自然选择遗传遗传变异变异 自然选择自然选择 4长期使用某种农药，会发现效果越长期使用某种农药，会发现效果越 来越差，这是因为某些害虫产生了抗药性。来越差，这是因为某些害虫产生了抗药性。 产生抗药性的原因是（产生抗药性的原因是（ ） A害虫对农药进行选择的结果害虫对农药进行选择的结果 B定向变

22、异的结果定向变异的结果 C遗传的结果遗传的结果 D农药对害虫的抗药性变异进行选择农药对害虫的抗药性变异进行选择 的结果的结果 D 5雄鹿往往用鹿角作为争夺配偶的武器，雄鹿往往用鹿角作为争夺配偶的武器， 按照达尔文进化学说的观点，现代雄鹿鹿角按照达尔文进化学说的观点，现代雄鹿鹿角 发达的原因是（发达的原因是（ ） A代代经常使用的结果代代经常使用的结果 B保卫自己的需要保卫自己的需要 C繁衍后代的需要繁衍后代的需要 D自然选择的结果自然选择的结果 D 科学家的故事科学家的故事 达尔文和他的达尔文和他的 进化思想进化思想 1828年的一天，在伦敦郊外的一片树林里，年的一天，在伦敦郊外的一片树林里，

23、 一位大学生围着一棵老树转悠。突然，他发现在一位大学生围着一棵老树转悠。突然，他发现在 将要脱落的树皮下，有虫子在里边蠕动，便急忙将要脱落的树皮下，有虫子在里边蠕动，便急忙 剥开树皮，发现两只奇特的甲虫，正急速地向前剥开树皮，发现两只奇特的甲虫，正急速地向前 爬去。这位大学生马上左右开弓抓在手里，兴奋爬去。这位大学生马上左右开弓抓在手里，兴奋 地观看起来。正在这时，树皮里又跳出一只甲虫，地观看起来。正在这时，树皮里又跳出一只甲虫， 大学生措手不及，迅即把手里的甲虫藏到嘴里，大学生措手不及，迅即把手里的甲虫藏到嘴里， 伸手又把第三只甲虫抓到。看着这些奇怪的甲虫，伸手又把第三只甲虫抓到。看着这些奇

24、怪的甲虫， 大学生真有点爱不释手，只顾得意地欣赏手中的大学生真有点爱不释手，只顾得意地欣赏手中的 甲虫，早把嘴里的那只给忘记了。嘴里的那只甲甲虫，早把嘴里的那只给忘记了。嘴里的那只甲 虫憋得受不了了，便放出一股辛辣的毒汁，把这虫憋得受不了了，便放出一股辛辣的毒汁，把这 大学生的舌头蜇得又麻又痛。他这才想大学生的舌头蜇得又麻又痛。他这才想 1831年，达尔文从剑桥大学毕业。开始从事年，达尔文从剑桥大学毕业。开始从事 自己热衷的自然科学研究。自己热衷的自然科学研究。12月，英国政府组织月，英国政府组织 了了“贝格尔号贝格尔号”军舰的环球考察，达尔文以军舰的环球考察，达尔文以“博博 物学家物学家”的

25、身份登上的身份登上“贝格尔贝格尔”号远航考察船，号远航考察船， 开始了漫长而又艰苦的环球考察活动。开始了漫长而又艰苦的环球考察活动。 每到一个地方，达尔文总要进行认真的考察每到一个地方，达尔文总要进行认真的考察 研究，采集矿物和动植物标本，挖掘生物化石，研究，采集矿物和动植物标本，挖掘生物化石， 发现了许多没有记载的新物种。发现了许多没有记载的新物种。 起口中的甲虫，张口把它吐到手里。然后，不顾起口中的甲虫，张口把它吐到手里。然后，不顾 口中的疼痛，得意洋洋地向市内的剑桥大学走去。口中的疼痛，得意洋洋地向市内的剑桥大学走去。 这个大学生就是查理这个大学生就是查理达尔文。达尔文。 在历时五年的环

26、球考察中，达尔文积累了在历时五年的环球考察中，达尔文积累了 大量的资料。回国之后，他查阅大量书籍，为大量的资料。回国之后，他查阅大量书籍，为 他的生物进化理论寻找根据。他的生物进化理论寻找根据。1859年年11月达尔月达尔 文经过文经过20多年研究而写成的科学巨著多年研究而写成的科学巨著物种起物种起 源源出版。在这部书里，达尔文旗帜鲜明地提出版。在这部书里，达尔文旗帜鲜明地提 出了出了“进化论进化论”的思想，说明物种是在不断的的思想，说明物种是在不断的 变化之中，是由低级到高级、由简单到复杂的变化之中，是由低级到高级、由简单到复杂的 演变过程。演变过程。 1832年年2月底，月底，“贝格尔贝格

27、尔”号到达巴西，号到达巴西， 达尔文在达尔文在4000多米的高山顶上发现了贝壳化多米的高山顶上发现了贝壳化 石，让他明白了地壳升降的道理。石，让他明白了地壳升降的道理。 1882年年4月月19日，这位伟大的科学家因病逝日，这位伟大的科学家因病逝 世，人们把他的遗体安葬在牛顿的墓旁，以表达世，人们把他的遗体安葬在牛顿的墓旁，以表达 对这位科学家的敬仰。达尔文的进化论被恩格斯对这位科学家的敬仰。达尔文的进化论被恩格斯 赞誉为赞誉为19世纪自然科学的三大发现之一。世纪自然科学的三大发现之一。 紧接着，达尔文又开始他的第二部巨著紧接着，达尔文又开始他的第二部巨著动动 物和植物在家养下的变异物和植物在家

28、养下的变异的写作，并很快出版。的写作，并很快出版。 晚年的达尔文，尽管体弱多病，但他以惊人的毅晚年的达尔文，尽管体弱多病，但他以惊人的毅 力，顽强地坚持进行科学研究和写作，连续出版力，顽强地坚持进行科学研究和写作，连续出版 了了人类的由来人类的由来等很多著作。在他的著作中，等很多著作。在他的著作中， 具有特别重大历史意义的是具有特别重大历史意义的是物种起源物种起源。 刚开始使用蚊香的时候，杀蚊子的效果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。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，刚开始蚊子有不抗药的，也有抗药的，刚开始 使用蚊香时