自然选择与适应的形成课件【高效备课精研精讲】高一下学期生物人教版必修2

2023/7/241必修二

遗传与进化杂交杂交自交自交第6章生物的进化

第2节自然选择与适应的形成蝗虫1.枯叶蝶的翅，很像一片枯叶，这有什么适应意义？2.从进化的角度，怎样解释这种适应的形成？3.同一环境中不乏翅色鲜艳的蝴蝶，这与你刚才做的解释有矛盾吗？如果有又怎样解释？

这是拟态现象;使枯叶蝶不易被天敌发现。

看似矛盾,其实,翅色鲜艳的蝴蝶可能具有其他防御敌害的适应性特征,如翅上有类似猛禽眼睛的斑点等，迷惑天敌不敢靠近，是一种警戒色，也是适应环境的特征。

枯叶蝶的祖先群体中出现翅似枯叶的变异个体后,由于这种变异是可遗传的有利变异,这种变异的个体生存和繁殖后代的机会多,久而久之,使这类蝴蝶具有翅似枯叶的适应性特征。枯叶蝶和翅色艳丽的蝴蝶

右图为同一环境中的两种蝴蝶。讨论一、适应的普遍性与相对性

适应是指生物都具有适应环境的特征，即生物的形态、结构适合于完成一定的功能，或生物的形态结构或功能适合于该生物在一定的环境中生存和繁殖。（一）适应的概念

小肠的结构特点适于消化和吸收。毛细血管的结构适于物质交换。（二）适应的特点普遍性相对性1.普遍性适应是普遍存在的，所有的生物都具有适应环境的特征。章鱼的隐身术（1）保护色

指动物具有与环境色彩相似的体色，具保护色的动物不易被其他动物发现，以利躲避敌害或猎捕食物。（2）警戒色世界最美的青蛙，也是最毒的蛙类之一指某些有恶臭或毒刺的动物所具有的鲜艳的色彩和斑纹

色彩鲜艳，易识别，能对敌害起到预警作用，有利动物的自我保护。（3）拟态防御敌害、隐藏自己指生物的外表形状或色泽斑与其他生物或非生物异常相似的状态适应适应适应干旱寒冷风

保护色、警戒色、拟态等均属于适应。适应是普遍存在的。都是经长期的自然选择而逐渐形成的适应性特征。

天敌有捕食性鸟类、步甲、土蜂、胡蜂、青蛙、蟾蜍等。枯叶蝶不能完全免于天敌的捕食。1.枯叶蝶的天敌有哪些。枯叶蝶能完全免于天敌的捕食吗?2.雷鸟在冬季来临前将羽毛换成白色的，这有利于在白雪皑皑的环境中保护自己。这种适应现象有没有局限性?♂

有局限性。

如果冬季降雪延迟，已经换成一身白色羽毛的雷鸟反而容易被天敌发现。可见，适应的实现是有条件的，当环境条件改变时，适应可能会失去作用。分析适应的相对性

2.相对性3.在进行以上分析的基础上，请你用自己的话概括适应相对性的原因。

适应性特征来自遗传，即来源于可遗传的有利变异的逐代积累，是对之前的环境适应的结果。由于环境总是处于不断变化中的，遗传的稳定性与环境不断变化之间的矛盾是适应相对性的根本原因。各种生物的适应性特征是如何形成的？耶稣（公元前4——公元30）耶稣（公元前4——公元30）

所有的物种都是上帝创造的，各种生物都是自古以来就如此的，既没有物种的绝灭，也没有新的物种产生。不同物种之间没有亲缘关系。拉马克1744-1829二、适应是自然选择的结果（一）神创论----物种不变论（二）拉马克的进化学说

拉马克是第一个提出进化如何发生，并将多样性与适应环境联系起来的生物学家。

拉马克（拉马克1774-1829），法国博物学家。生物学伟大的奠基人之一，生物学一词是他发明的，最先提出生物进化的学说，是进化论的倡导者和先驱。圣母玛利亚意大利佛朗哥•费鲁奇拉马克的进化学说的主要内容①否定物种不变论，认为所有生物是由更古老的生物进化来的。

②各种生物的适应性特征并不是自古以来都是如此的，而是在进化过程中逐渐形成的③生物各种适应性的形成都是由于用进废退和获得性遗传。

用进废退：即经常使用的器官就发达，不使用的就退化。食蚁兽食蚁兽舌头之所以细长，是长期舔食蚂蚁的结果食蚁兽舌头之所以细长，是长期舔食蚂蚁的结果鼹鼠长期生活在地下，视觉派不上用场，眼睛就萎缩、退化蚯蚓的四肢由于长期不用而退化,因而获得匍匐行进的习性啄木鸟的又尖又长喙是长期啄食树内昆虫、反复伸长的结果因用进废退而获得的性状是可以遗传给后代的。

拉马克提出的用进废退和获得性遗传的观点缺少科学证据的支持，大多来自主观臆测。拉马克过于强调环境的变化直接导致物种的改变。拉马克的进化学说的不足:（三）达尔文的自然选择学说达尔文的生物进化论两大学说：①共同由来学说地球上所有的生物都是由原始的共同祖先进化来的。②自然选择学说

揭示了生物进化的机制，解释了适应的形成和物种形成的原因。

达尔文提出的自然选择学说对生物的进化和适应的形成作出了合理的解释，认为适应的来源是可遗传的变异，适应是自然选择的结果。事实3：资源是有限的推论1：个体间存在着生存斗争事实4：同种个体间普遍存在差异(变异)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，具有这些有利变异的个体越来越多，形成具有新的适应特征的生物新类型事实1：生物都有过度繁殖的倾向事实2：物种内的个体数能保持稳定图6-6达尔文自然选择学说的解释模型1.达尔文自然选择学说的解释模型过度繁殖

生存斗争遗传和变异适者生存各种生物都有很强的繁殖力，能产生很多的后代。自然选择的基础

①鳕鱼的年产卵量是500万粒。如果能全部孵化长大,不出6年,整个大西洋就会被鳕鱼塞满。

②蝗虫产卵数多的时候可达每平方米土中产卵4000～5000个卵块，每个卵块中有50～80粒卵，即每平方米有20万～40万粒卵。③一头雌象一生可产仔6头，750年后一头象的后代可达到1900万头。

（1）过度繁殖③青蛙每次排卵3000-6000粒，受精后经4-5天的孵化发育成蝌蚪。

事实上，自然界中更多生物的繁殖能力远远超过它们。故按理论上计算,即使繁殖最慢的生物,也会在不太长的时间内产生大量的后代而占满地球。自然选择的手段、生物进化的动力生存斗争的类别：同种生物之间、异种生物之间以及生物和环境之间的斗争。（2）生存斗争

任何生物都要为争夺生存条件而发生斗争，自然选择就是通过生存斗争来实现的，生存斗争可能导致生物大量死亡，少量存活。对生物个体往往有害，但对生物物种是有利的。生存斗争的原因：

虽然生物的繁殖能力很强，能产生大量后代，但其赖以生存的各种环境和资源都很有限，任何生物要想生存下去，就得为获取足够的食物、空间等而进行生存斗争。（过度繁殖，数目加剧，环境资源是有限）生物进化的内因

有利变异可以遗传给下一代，变异为生物进化提供了原材料。遗传不断的积累有利变异，最终发生质变实现进化。（3）遗传和变异

生物产生的后代会发生变异，产生各种不同于亲代的性状，变异是不定向的，存在有利变异和不利变异，有的变异比亲代更适应环境，有的变异却不适应环境。（4）适者生存自然选择的结果

能够适应环境条件的有利变异个体,在生存斗争中获胜继续生存下去，并通过繁衍把这些有利变异遗传给下一代。反之，那些不适应环境的不利变异的个体，则很容易在生存斗争中失败而被淘汰，从而失去繁衍后代的机会。

在生存斗争中，适者生存，不适者被淘汰的过程，就是自然选择。事实3：资源是有限的推论1：个体间存在着生存斗争事实4：同种个体间普遍存在差异(变异)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，具有这些有利变异的个体越来越多，形成具有新的适应特征的生物新类型事实1：生物都有过度繁殖的倾向事实2：物种内的个体数能保持稳定图6-6达尔文自然选择学说的解释模型达尔文自然选择学说的解释模型过度繁殖

生存斗争遗传和变异适者生存解释模型构建：基于事实——进行推理——得出结论运用自然选择学说解释适应的形成1.长颈鹿主要以树叶为食，而在漫长的干旱季节，食物的缺乏是经常发生的。设想在某个历史时期，长颈鹿的祖先群体中出现了颈长的个体，这一变异是可以遗传的。这样的个体在生存和繁殖上具有什么优势?

长颈鹿的祖先群体产生的后代超过环境承受能力（过度繁殖）；所需的树叶不够吃（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，产生后代的概率大。颈短的却因吃不到树叶而最终饿死了（适者生存）。

经过若干代的繁殖,颈长的个体所占的比例增大，长此以往，终于形成了现在的长颈鹿。2.经过若干代的繁殖，长颈鹿祖先群体中颈长的个体所占的比例将会怎样的变化？

(先不定向变异)枯叶蝶的祖先种群中出现翅似枯叶的变异个体后，由于这种变异是可遗传的有利变异，(后环境定向选择)这种变异的个体生存和留下后代的机会多，久而久之，使这类蝴蝶具有翅似枯叶的适应性特征。3.枯叶蝶在停息时形似枯叶这一适应性特征的形成，如何用自然选择学说来解释?拉马克解释生物进化的原因：达尔文解释生物进化的原因：拉马克观点的核心（用进废退和获得性遗传）达尔文与拉马克的观点比较

长颈鹿以树叶为食，草地退化（环境改变）后，要吃树叶，于是使劲将颈伸长（主观意愿），这样颈越伸越长（用进），并且这一性状能遗传给后代（获得性遗传）。长此以往，终于形成了现在的长颈鹿。

（不定向）变异在前，（定向）自然选择在后。4.基于以上分析，请你用自己的话概括适应性特征是如何形成的。①群体中出现可遗传的有利变异(内因)

自然选择通常是比较漫长的。在一定环境的选择作用下，可遗传的有利变异会赋予某些个体生存和繁殖的优势，经过代代繁殖，群体中这样的个体就会越来越多，有利变异通过逐代积累而成为显著的适应性特征，进而出现新的生物类型。②环境的定向选择(外因)适应形成的必要条件:关键词：过度繁殖+资源有限→生存斗争+存在遗传变异→自然选择→适者生存→有利变异逐代积累原始昆虫有翅力大有翅力小无翅有翅力大大风大浪生存√生存√×淘汰无翅过度繁殖变异遗传生存斗争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。用达尔文的自然选择学说解释岛屿上某种昆虫的进化

用达尔文的自然选择学说解释狼的凶猛、善跑、狡猾的特性的形成过程

狼群中本就有个体差异，有的善跑，有的凶猛，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斗争。凶猛、善跑、狡猾的狼容易得到实物，在生存斗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斗争中被淘汰。过度繁殖遗传和变异生存斗争适者生存暗色草雀

地雀祖先大喙地雀小喙地雀A岛：主产大种子B岛：主产小种子迁徙到海岛大地雀占优势小地雀占优势适应环境遗传变异用达尔文的自然选择学说解释海岛上某种地雀的进化有利变异不利变异长颈鹿的适应性特征示意图有学者认为，个体即使产生可遗传的有利变异，如果不能繁殖后代，在进化上也没有意义。因此主张将“适者生存”改为“适者繁殖”。你同意这种观点吗？

这种观点有一定的道理。不过，“适者生存”的原意也包含有更多的机会繁殖后代，不改也是可以的。批判性思维②揭示了生物界的统一性是由于所有生物都有共同祖先；③正确解释了生物的适应性和多样性是进化的结果。①合理地解释了生物进化的原因，使生物学第一次摆脱了神学的束缚；

2.达尔文自然选择学说的意义3.达尔文自然选择学说的局限性（1）对于遗传和变异的认识还局限于性状水平，不能科学地解释遗传变异的本质。（2）对生物进化的解释局限于个体水平，认为生物进化是以个体为单位。现代生物进化理论：以自然选择为核心，从生物个体为单位发展到以种群为基本单位。

在西方国家，当时"神创论”和"物种不灭论"占统治地位，人们普遍认为所有的物种都是神创造的，自古以来既没有物种的绝灭，也没有新物种的产生。达尔文认为所有的生物都是由原始的共同祖先进化来的。生物界通过自然选择不断进化，这一观点否定了"神创论”,不能为当时的宗教观念所容，因此遭到许多人的攻击、谩骂和讥讽。1.达尔文的生物进化论和神创论的主要冲突是什么?达尔文提出生物进化论之后，为什么遭到许多人的攻击、谩骂和讥讽?2.19世纪末，严复、梁启超等以自然选择学说中“物竞天择，适者生存”的观点，作为唤起同胞救国图强的警钟。这一做法在当时起到了什么作用?

激励国人奋发图强，使中华民族能够自立于世界民族之林。

人类与其他生物有着共同的祖先。人类是大自然的一员，而不是凌驾于其他物种之上的“主宰”。4.达尔文的生物进化论对于人们正确认识人类在自然界的地位有什么启示?3.马克思读了达尔文的《物种起源》后,在写给恩格斯的一封信中说:“虽然这本书用英文写得很粗略,但是它为我们的观点提供了自然史的基础。”马克思所说的“我们的观点”是指什么观点?

马克思在这封信中所说的所说的“我们的观点”是指辩证唯物主义观点。

达尔文对适应形成的解释:“有利变异通过逐代积累而成为显著的适应性特征，进而出现新的生物类型”

适应性与生物的多样性都是进化的结果，二者具有内在联系，在进化过程中是统一的。

自然界中的环境多种多样，生物在不同的环境中，通过自然选择，会形成不同的适应性，这也就造成了生物的多样性。

最早的马——始祖马出现于5000万年前，体高仅30cm。以后马逐渐变得高大，趾数逐渐减少，最后仅留中趾成为单蹄。课堂总结课堂练习及作业：1.刺猬遇到敌害时身体缩成一团，以背部的硬刺保护自己，但狐狸有时会把刺猬抛向空中，待其落地伸展躯体的刹那间，咬住其无刺的腹部而将它吃掉，这种现象在生物学上称（）A.保护色B.适应性C.生存斗争D.适应的相对性D2.对达尔文自然选择学说的正确理解是（）①环境改变使生物产生适应性的变异②可遗传的变异是生物进化的基础③变异是不定向的④变异是定向的⑤变异经过长期的自然选择和遗传积累就可能产生出生物的新类型A.②④⑤ B.②③⑤C.①②④ D.①③⑤B3.经调查发现，某地区菜青虫种群的抗药性不断增强，其原因是连续多年对菜青虫使用农药。下列叙述正确的是（

）A.通过选择导致菜青虫抗药性不断积累B.使用农药导致菜青虫产生抗药性突变C.环境是菜青虫抗药性不断增强的动力D.菜青虫抗药性的增强是人工选择的结果A

变异在环境变化之前已经产生，环境只是起选择作用，不能定向诱发变异。如农田喷施农药杀灭害虫，在喷施农药之前，害虫中就存在抗农药的突变个体，喷施农药仅杀灭了不抗药的个体，抗药的个体存活下来。农药不能使害虫产生抗药性变异，只是对抗药性个体进行了选择。

环境不能起到诱导变异的作用，它只是对不定向的变异进行定向选择。5.达尔文自然选择学说各内容之间的关系可用下图解表示，则图解中①～④内容依次为(

)A．生存斗争、遗传变异、适者生存、过度繁殖B．遗传变异、适者生存、过度繁殖、生存斗争C．遗传变异、生存斗争、过度繁殖、适者生存D．过度繁殖、遗传变异、生存斗争、适者生存4.农业生产中长期使用某种杀虫剂后，害虫的抗药性增强，杀虫效果下降，原因是（）A．杀虫剂诱发了害虫抗药性基因的产生B．杀虫剂对害虫具有选择作用，使抗药性害虫的数量增加C．杀虫剂能诱导害虫分解药物的基因大量表达D．抗药性强的害虫所产生的后代具有很强的抗药性BD“变异在前，选择在后”6.青霉素是一种抗菌素，几十年来，由于反复使用致使某些细菌对青霉素的抗药性越来越强。(1)青霉素使用之前，细菌对青霉素的抗药性存在着______；患者使用青霉素后，体内绝大多数细菌被杀死(这是___________)，极少数抗药性强的细菌活了下来并繁殖后代(这是__________)。青霉素的使用对细菌起了_____作用，这种作用是通过细菌与青霉素之间的__________实现的。由于青霉素的反复使用，就会使得抗药性这个性状逐代______而加强。从这个过程可以看出，虽然生物的______是不定向的，但_______在很大程度上是定向的。所以细菌抗药性产生的内因是____________，而外因是__________。差异不适者被淘汰自然选择变异积累生存斗争选择适者生存遗传和变异自然选择1.适应的形成离不开生物的遗传和变异(内因)与环境(外因)的相互作用。判断下列与适应及其形成相关的表述是否正确。(1)适应不仅是指生物对环境的适应，也包括生物的结构与功能相适应。（）(2)具有有利变异的个体，都能成功地生存和繁殖后代；具有不利变异的个体，