第5節(jié) 生物的進(jìn)化(第2課時)

這是什么？它是怎樣形成的？

公元1996年，朝陽給世界一個震驚：距今1.5——1.6億年的晚侏羅紀(jì)鳥類——“中華龍鳥”在此發(fā)現(xiàn)1861年德國發(fā)現(xiàn)的始祖鳥早1——2千萬年，引起世界考古專家的矚目，從而打破了一個多世紀(jì)以來德國始祖鳥一統(tǒng)天下的局面，開創(chuàng)了鳥類研究的新天地。第5節(jié)生物的進(jìn)化(二）

---進(jìn)化論的演變大量事實證明，生物是進(jìn)化的，但進(jìn)化論者在回答生物進(jìn)化的原因是什么時出現(xiàn)的不同的聲音。一進(jìn)化論的演變?nèi)N理論1.布豐的直線進(jìn)化理論2.拉馬克的階梯向上無分支進(jìn)化理論３.達(dá)爾文的自然選擇理論(一)布豐的直線進(jìn)化論物種是可變的，生物是直線式進(jìn)化，物種可變的原因是生活環(huán)境的變化，特別是氣候和食物發(fā)生的變化。直線進(jìn)化論布豐布豐認(rèn)為：生物是地球在歷史發(fā)展過程中形成的，并隨著環(huán)境的變化而變異?，F(xiàn)在活著的種類是從今天已經(jīng)不存在的種類演變而來的.遠(yuǎn)古鱷魚→古代鱷魚→現(xiàn)代鱷魚(二)“拉馬克學(xué)說”中心觀點現(xiàn)存的生物，包括人類都是由其它物種變化而來的，現(xiàn)在存活的生物都有各自的祖先。環(huán)境變化是生物變化的原因。1.“用進(jìn)廢退”2.“獲得性遺傳”3.“定向變異”拉馬克(1744.8.01－1829.12.18)法國生物學(xué)家,較早期的進(jìn)化論者之一。階梯向上無分支進(jìn)化理論拉馬克環(huán)境變化是生物變化的原因，即環(huán)境變化了，生物在新環(huán)境的影響下，習(xí)性改變，某些經(jīng)常使用的器官發(fā)達(dá)增大，不經(jīng)常使用的器官逐漸退化；這些變化了的性狀能夠遺傳下去，從而使生物逐漸演化。現(xiàn)存活的生物都有各自的祖先。1.“用進(jìn)廢退”：生物體器官經(jīng)常使用變得發(fā)達(dá)，而不經(jīng)常使用則會逐漸退化。2.“獲得性遺傳”：生物后天獲得的性狀是可以遺傳的。3.“定向變異”：生物的變異一定是向著適應(yīng)環(huán)境的方向改變的。變異：

生物產(chǎn)生的后代會發(fā)生變異，產(chǎn)生各種不同于親代的性狀！“拉馬克學(xué)說”解釋長頸鹿的腿和頸為何那么長？拉馬克的解釋：長頸鹿的祖先世世代代生活在周圍沒有青草的地方，為了生存，長頸鹿就要時時刻刻伸長脖子去吃樹上的葉子。這樣經(jīng)過許多代，脖子就慢慢變長，最后就發(fā)展成了今天這樣的長脖子。討論：比較布豐和拉馬克的理論，在有關(guān)現(xiàn)存物種的來源、進(jìn)化原因等方面有什么共同和不同之處。答：兩者共同之處是：物種是可變的，環(huán)境變化是生物進(jìn)化的根本原因。不同之處：布豐認(rèn)為生物是直線式進(jìn)化的，如遠(yuǎn)古鱷魚→古代鱷魚→現(xiàn)代鱷魚，而拉馬克認(rèn)為現(xiàn)存的物種是由其它物種進(jìn)化而來的，并用“用進(jìn)廢退”的進(jìn)化理論來解釋進(jìn)化的機(jī)制。查爾斯·達(dá)爾文(1809.2.12-1882.4.19)達(dá)爾文：英國博物學(xué)家，1831－1836年隨“貝格爾”號做環(huán)球考察，在動植物和地質(zhì)等方面進(jìn)行了廣泛的觀察，并采集了大量的生物標(biāo)本和礦物標(biāo)本，經(jīng)過深入研究，形成了以自然選擇學(xué)說為基礎(chǔ)的生物進(jìn)化學(xué)說，并于1859年出版了震動當(dāng)時學(xué)術(shù)界的巨著《物種起源》。(三)達(dá)爾文的進(jìn)化學(xué)說自然選擇理論達(dá)爾文《物種起源》的發(fā)表，標(biāo)志著進(jìn)化論的確立，它能很好地解釋生物進(jìn)化的真正原因和生物的適應(yīng)性及多樣性，是生物科學(xué)的一次偉大變革?！段锓N起源》達(dá)爾文(1859)自然選擇理論達(dá)爾文1.地球上一切生物都起源于共同的原始祖先，生物之間存在著或近或遠(yuǎn)的親緣關(guān)系。2.進(jìn)化的根本原因是“自然選擇”.3.生物的遺傳和變異是不定向的。個體既存在有利變異，也存在不利變異。遺傳的作用是積累微小的有利變異。達(dá)爾文生物進(jìn)化模型“達(dá)爾文進(jìn)化學(xué)說”解釋長頸鹿的腿和頸為何那么長？閱讀課本思考下列問題：1.長頸鹿的后代頭頸都一樣長嗎？2.相對長頸的長頸鹿能產(chǎn)生頭頸相對較短的后代嗎？相對短頸的長頸鹿能產(chǎn)生頭頸比自己長的后代嗎？3.能活下來的長頸鹿是因為它能適應(yīng)環(huán)境變化呢，還是不能適應(yīng)環(huán)境的變化？4.長頸鹿的進(jìn)化過程中，誰在進(jìn)行選擇？5.長頸鹿的頭頸是在短時間內(nèi)變長的嗎？達(dá)爾文的解釋：生存斗爭個體差異是不是長頸鹿的每個后代頭頸都比親代長呢？遺傳和變異是不定向的。自然選擇的結(jié)果生物遺傳和變異是按固定方向進(jìn)行的嗎?不是適者生存長頸鹿的祖先過度繁殖后代個體間的差異生存斗爭長頸、長前肢個體（遺傳積累）適者生存自然選擇的結(jié)果（變異）現(xiàn)代長頸鹿自然選擇理論達(dá)爾文自然選擇學(xué)說的主要觀點：過度繁殖遺傳變異生存斗爭適者生存生物進(jìn)化的根本原因是“自然選擇”，自然選擇的內(nèi)因是“不定向的遺傳和變異”，外因是環(huán)境的選擇，結(jié)果是適者生存，不適者淘汰。長頸鹿是一種繁殖很慢的動物，但如果每一對長頸鹿一生產(chǎn)仔4頭，每頭活到20歲，而且都能進(jìn)行繁殖的話，那么到500年以后，一對長頸鹿的后代就可達(dá)到約3千萬頭。因此，按照理論上的計算，就是繁殖不是很快的動物、植物，也會在不太長的時期內(nèi)產(chǎn)生大量的后代而占滿整個地球?？梢姡锲毡榫哂泻軓?qiáng)的生殖能力。

有利變異逐代積累“達(dá)爾文學(xué)說”主張進(jìn)化是微小變異的積累，自然選擇導(dǎo)致的進(jìn)化只能是緩慢的、漸變的過程。地層中發(fā)現(xiàn)的各種過渡類型的生物化石，為“生物進(jìn)化的自然選擇學(xué)說”提供了有力的證據(jù)。⑴原始的長頸鹿產(chǎn)生大量后代；⑵后代中存在個體差異，有的頸和前肢較長，有的則較短；⑶在缺乏青草時期，頸和前肢長些的個體，在生存斗爭中容易得到食物而生存下來，并且繁殖后代，而頸和前肢較短的個體因缺乏食物而被淘汰；⑷這樣一代一代地選擇下去，經(jīng)過漫長的年代，就在自然界產(chǎn)生了現(xiàn)在這樣的長頸鹿。達(dá)爾文的對長頸鹿進(jìn)化的解釋學(xué)說祖先進(jìn)化原因核心思想布韋拉馬克達(dá)爾文二.三種學(xué)說的比較相同不同相同自然選擇環(huán)境的改進(jìn)(氣候)用進(jìn)廢退物種可變物種可變.用進(jìn)廢退.獲得遺傳物種可變(過度繁殖,傳變異,生存斗爭,適者生存）探究：樺樹尺蛾群體中不同體色個體數(shù)量變化的原因。在19世紀(jì)的英國，生物學(xué)家觀察到一種名叫樺樹尺蛾的動物發(fā)生了工業(yè)黑化現(xiàn)象。最初，樹林里的一群尺蛾中，大多數(shù)體色是淺色，只有幾只是黑色的。不過，1850年前后，事情發(fā)生了變化。隨著工業(yè)的發(fā)展，樹林周圍新建的工廠越來越多，工廠煙囪冒出滾滾濃煙，染黑了樹干。到了1900年，黑色尺蛾數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了淺色的尺蛾。1.在1850年前，為什么淺色尺蛾的數(shù)量遠(yuǎn)多于黑色尺蛾？2.到了1900年，什么原因使黑色尺蛾的數(shù)量遠(yuǎn)多于淺色尺蛾？3.今天這片樹林的污染少了，請預(yù)測不同體色的尺蛾數(shù)量變化情況。4.根據(jù)自然選擇學(xué)說，在1900年時，應(yīng)當(dāng)只剩下黑色尺蛾，可是淺色尺蛾還生活在樹林中，只不過數(shù)量少了。難道達(dá)爾文錯了嗎？后來，一些生物學(xué)家來此地考察，他們將數(shù)量相等的黑色尺蛾和淺色尺蛾同時放到樹干上，用望遠(yuǎn)鏡觀察樹干上發(fā)生的情況，一群愛吃尺蛾的鳥兒飛過來后，他們發(fā)現(xiàn)淺色尺蛾所剩無幾，而大部分黑色尺蛾卻逃過了這場災(zāi)難。1.下表是某地區(qū)不同時期兩種尺蛾的數(shù)量比，這種變化是因為（）森林時期建成工業(yè)區(qū)后50年灰尺蛾黑尺蛾灰尺蛾黑尺蛾99%1%1%99%A.工業(yè)煤煙使灰尺蛾變成了黑尺蛾B.灰尺蛾遷離，黑尺蛾遷入C.自然選擇作用D.定向變異作用C課堂練習(xí)保護(hù)色、擬態(tài)、警戒色等都是在生物進(jìn)化過程中，通過長期的自然選擇而逐漸形成的適應(yīng)性特征。2.達(dá)爾文發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)離大陸的克格倫島上經(jīng)常刮暴風(fēng)，島上樹木花草大多都很低矮，許多昆蟲翅退化、很弱、不能飛，少數(shù)昆蟲能飛，但翅都異常發(fā)達(dá)。那么暴風(fēng)對昆蟲兩種翅的形成所起的作用叫_________________。自然選擇的作用課堂練習(xí)3.請用達(dá)爾文學(xué)說解釋害蟲的抗藥性的形成過程。害蟲種群中存在著___________，有具有抗藥性的，有不具有抗藥性的。殺蟲劑的使用對害蟲起了________________作用，_____________的害蟲被殺死，________________的害蟲能夠生存、繁殖，并將抗藥的性狀_________給后代。個體差異自然選擇不具有抗藥性具有抗藥性遺傳課堂練習(xí)使用某種農(nóng)藥來防治某種害蟲，開始效果很顯著，但長期使用以后，效果就越來越差。原因是（）A.害蟲對農(nóng)藥進(jìn)行了定向選擇B.害蟲對農(nóng)藥產(chǎn)生了定向變異C.害蟲對農(nóng)藥產(chǎn)生了隔離D.農(nóng)藥對害蟲的抗藥性變異進(jìn)行了定向選擇D圖是某海島上發(fā)現(xiàn)的殘翅和無翅的昆蟲，這類昆蟲在正常情況下很難生存下去，試解釋為什么它們能在海島上大量生存。請用自然選擇理論解釋下面現(xiàn)象這是自然選擇的結(jié)果。由于這些海島上經(jīng)常刮大風(fēng)，那些有翅能飛但翅膀不夠強(qiáng)大的昆蟲，就常常被大海吹到海里，因而生存和繁殖后代的機(jī)會就少。而無翅或殘翅的昆蟲由于不能飛翔，就不容易被風(fēng)吹到海里，因而生存和繁殖后代的機(jī)會就多。經(jīng)過一段時間的自然選擇之后，島上無翅的昆蟲就特別多。狼群中本來就有個體差異，有的善跑，有的不善跑，有的兇猛，有的不兇猛，有的狡猾，有的愚笨；另一方面因食物、空間的有限引發(fā)了生存競爭。兇猛、善跑、狡猾的狼容易得到食物，在生存競爭中能夠適應(yīng)環(huán)境而生存下來，并繁殖更多的個體，將該性狀遺傳給后代，相反不兇猛、不狡猾、不善跑的狼則會在生存競爭中被淘汰。課堂練習(xí)4.請用達(dá)爾文學(xué)說解釋狼的兇猛、善跑、狡猾的性格的形成過程?！白匀贿x擇學(xué)說”中心觀點總結(jié)：過度繁殖遺傳變異生存斗爭適者生存探究：樺樹尺蛾群體中不同體色個體數(shù)量變化的原因。1.在1850年前，為什么淺色尺蛾的數(shù)量遠(yuǎn)多于黑色尺蛾？答：在1850年前，樹林中的樺樹未被污染而呈淺色，淺色尺蛾的體色與環(huán)境相似，所以不易被天敵發(fā)現(xiàn)，生存的機(jī)會較大，數(shù)量就會逐漸增多（適者生存）；而黑色尺蛾的體色與環(huán)境不同，容易被天敵發(fā)現(xiàn)，生存機(jī)會小，數(shù)量就會逐漸減少（不適者淘汰）。探究：樺樹尺蛾群體中不同體色個體數(shù)量變化的原因。2.到了1900年，什么原因使黑色尺蛾的數(shù)量遠(yuǎn)多于淺色尺蛾？答：到了1900年，由于工廠煙囪排放的滾滾濃煙染黑了樹干，使得黑色尺蛾“適者生存”數(shù)量增加，而淺色尺蛾由于“不適者淘汰”而數(shù)量減少。探究：樺樹尺蛾群體中不同體色個體數(shù)量變化的原因。3.今天這片樹林的污染少了，請預(yù)測不同體色的尺蛾數(shù)量變化情況。答：由于污染減少，樺樹的樹干會變回淺色，通過自然選擇，我們可以預(yù)測更能適應(yīng)環(huán)境的淺色尺蛾的數(shù)量會再有所增加