第5节 生物的进化(第2课时)

这是什么？它是怎样形成的？

公元1996年，朝阳给世界一个震惊：距今1.5——1.6亿年的晚侏罗纪鸟类——“中华龙鸟”在此发现1861年德国发现的始祖鸟早1——2千万年，引起世界考古专家的瞩目，从而打破了一个多世纪以来德国始祖鸟一统天下的局面，开创了鸟类研究的新天地。第5节生物的进化(二）

---进化论的演变大量事实证明，生物是进化的，但进化论者在回答生物进化的原因是什么时出现的不同的声音。一进化论的演变三种理论1.布丰的直线进化理论2.拉马克的阶梯向上无分支进化理论３.达尔文的自然选择理论(一)布丰的直线进化论物种是可变的，生物是直线式进化，物种可变的原因是生活环境的变化，特别是气候和食物发生的变化。直线进化论布丰布丰认为：生物是地球在历史发展过程中形成的，并随着环境的变化而变异。现在活着的种类是从今天已经不存在的种类演变而来的.远古鳄鱼→古代鳄鱼→现代鳄鱼(二)“拉马克学说”中心观点现存的生物，包括人类都是由其它物种变化而来的，现在存活的生物都有各自的祖先。环境变化是生物变化的原因。1.“用进废退”2.“获得性遗传”3.“定向变异”拉马克(1744.8.01－1829.12.18)法国生物学家,较早期的进化论者之一。阶梯向上无分支进化理论拉马克环境变化是生物变化的原因，即环境变化了，生物在新环境的影响下，习性改变，某些经常使用的器官发达增大，不经常使用的器官逐渐退化；这些变化了的性状能够遗传下去，从而使生物逐渐演化。现存活的生物都有各自的祖先。1.“用进废退”：生物体器官经常使用变得发达，而不经常使用则会逐渐退化。2.“获得性遗传”：生物后天获得的性状是可以遗传的。3.“定向变异”：生物的变异一定是向着适应环境的方向改变的。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！“拉马克学说”解释长颈鹿的腿和颈为何那么长？拉马克的解释：长颈鹿的祖先世世代代生活在周围没有青草的地方，为了生存，长颈鹿就要时时刻刻伸长脖子去吃树上的叶子。这样经过许多代，脖子就慢慢变长，最后就发展成了今天这样的长脖子。讨论：比较布丰和拉马克的理论，在有关现存物种的来源、进化原因等方面有什么共同和不同之处。答：两者共同之处是：物种是可变的，环境变化是生物进化的根本原因。不同之处：布丰认为生物是直线式进化的，如远古鳄鱼→古代鳄鱼→现代鳄鱼，而拉马克认为现存的物种是由其它物种进化而来的，并用“用进废退”的进化理论来解释进化的机制。查尔斯·达尔文(1809.2.12-1882.4.19)达尔文：英国博物学家，1831－1836年随“贝格尔”号做环球考察，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，形成了以自然选择学说为基础的生物进化学说，并于1859年出版了震动当时学术界的巨著《物种起源》。(三)达尔文的进化学说自然选择理论达尔文《物种起源》的发表，标志着进化论的确立，它能很好地解释生物进化的真正原因和生物的适应性及多样性，是生物科学的一次伟大变革。《物种起源》达尔文(1859)自然选择理论达尔文1.地球上一切生物都起源于共同的原始祖先，生物之间存在着或近或远的亲缘关系。2.进化的根本原因是“自然选择”.3.生物的遗传和变异是不定向的。个体既存在有利变异，也存在不利变异。遗传的作用是积累微小的有利变异。达尔文生物进化模型“达尔文进化学说”解释长颈鹿的腿和颈为何那么长？阅读课本思考下列问题：1.长颈鹿的后代头颈都一样长吗？2.相对长颈的长颈鹿能产生头颈相对较短的后代吗？相对短颈的长颈鹿能产生头颈比自己长的后代吗？3.能活下来的长颈鹿是因为它能适应环境变化呢，还是不能适应环境的变化？4.长颈鹿的进化过程中，谁在进行选择？5.长颈鹿的头颈是在短时间内变长的吗？达尔文的解释：生存斗争个体差异是不是长颈鹿的每个后代头颈都比亲代长呢？遗传和变异是不定向的。自然选择的结果生物遗传和变异是按固定方向进行的吗?不是适者生存长颈鹿的祖先过度繁殖后代个体间的差异生存斗争长颈、长前肢个体（遗传积累）适者生存自然选择的结果（变异）现代长颈鹿自然选择理论达尔文自然选择学说的主要观点：过度繁殖遗传变异生存斗争适者生存生物进化的根本原因是“自然选择”，自然选择的内因是“不定向的遗传和变异”，外因是环境的选择，结果是适者生存，不适者淘汰。长颈鹿是一种繁殖很慢的动物，但如果每一对长颈鹿一生产仔4头，每头活到20岁，而且都能进行繁殖的话，那么到500年以后，一对长颈鹿的后代就可达到约3千万头。因此，按照理论上的计算，就是繁殖不是很快的动物、植物，也会在不太长的时期内产生大量的后代而占满整个地球。可见，生物普遍具有很强的生殖能力。

有利变异逐代积累“达尔文学说”主张进化是微小变异的积累，自然选择导致的进化只能是缓慢的、渐变的过程。地层中发现的各种过渡类型的生物化石，为“生物进化的自然选择学说”提供了有力的证据。⑴原始的长颈鹿产生大量后代；⑵后代中存在个体差异，有的颈和前肢较长，有的则较短；⑶在缺乏青草时期，颈和前肢长些的个体，在生存斗争中容易得到食物而生存下来，并且繁殖后代，而颈和前肢较短的个体因缺乏食物而被淘汰；⑷这样一代一代地选择下去，经过漫长的年代，就在自然界产生了现在这样的长颈鹿。达尔文的对长颈鹿进化的解释学说祖先进化原因核心思想布韦拉马克达尔文二.三种学说的比较相同不同相同自然选择环境的改进(气候)用进废退物种可变物种可变.用进废退.获得遗传物种可变(过度繁殖,传变异,生存斗争,适者生存）探究：桦树尺蛾群体中不同体色个体数量变化的原因。在19世纪的英国，生物学家观察到一种名叫桦树尺蛾的动物发生了工业黑化现象。最初，树林里的一群尺蛾中，大多数体色是浅色，只有几只是黑色的。不过，1850年前后，事情发生了变化。随着工业的发展，树林周围新建的工厂越来越多，工厂烟囱冒出滚滚浓烟，染黑了树干。到了1900年，黑色尺蛾数量远远超过了浅色的尺蛾。1.在1850年前，为什么浅色尺蛾的数量远多于黑色尺蛾？2.到了1900年，什么原因使黑色尺蛾的数量远多于浅色尺蛾？3.今天这片树林的污染少了，请预测不同体色的尺蛾数量变化情况。4.根据自然选择学说，在1900年时，应当只剩下黑色尺蛾，可是浅色尺蛾还生活在树林中，只不过数量少了。难道达尔文错了吗？后来，一些生物学家来此地考察，他们将数量相等的黑色尺蛾和浅色尺蛾同时放到树干上，用望远镜观察树干上发生的情况，一群爱吃尺蛾的鸟儿飞过来后，他们发现浅色尺蛾所剩无几，而大部分黑色尺蛾却逃过了这场灾难。1.下表是某地区不同时期两种尺蛾的数量比，这种变化是因为（）森林时期建成工业区后50年灰尺蛾黑尺蛾灰尺蛾黑尺蛾99%1%1%99%A.工业煤烟使灰尺蛾变成了黑尺蛾B.灰尺蛾迁离，黑尺蛾迁入C.自然选择作用D.定向变异作用C课堂练习保护色、拟态、警戒色等都是在生物进化过程中，通过长期的自然选择而逐渐形成的适应性特征。2.达尔文发现远离大陆的克格伦岛上经常刮暴风，岛上树木花草大多都很低矮，许多昆虫翅退化、很弱、不能飞，少数昆虫能飞，但翅都异常发达。那么暴风对昆虫两种翅的形成所起的作用叫_________________。自然选择的作用课堂练习3.请用达尔文学说解释害虫的抗药性的形成过程。害虫种群中存在着___________，有具有抗药性的，有不具有抗药性的。杀虫剂的使用对害虫起了________________作用，_____________的害虫被杀死，________________的害虫能够生存、繁殖，并将抗药的性状_________给后代。个体差异自然选择不具有抗药性具有抗药性遗传课堂练习使用某种农药来防治某种害虫，开始效果很显著，但长期使用以后，效果就越来越差。原因是（）A.害虫对农药进行了定向选择B.害虫对农药产生了定向变异C.害虫对农药产生了隔离D.农药对害虫的抗药性变异进行了定向选择D图是某海岛上发现的残翅和无翅的昆虫，这类昆虫在正常情况下很难生存下去，试解释为什么它们能在海岛上大量生存。请用自然选择理论解释下面现象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，就常常被大海吹到海里，因而生存和繁殖后代的机会就少。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。狼群中本来就有个体差异，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。课堂练习4.请用达尔文学说解释狼的凶猛、善跑、狡猾的性格的形成过程。“自然选择学说”中心观点总结：过度繁殖遗传变异生存斗争适者生存探究：桦树尺蛾群体中不同体色个体数量变化的原因。1.在1850年前，为什么浅色尺蛾的数量远多于黑色尺蛾？答：在1850年前，树林中的桦树未被污染而呈浅色，浅色尺蛾的体色与环境相似，所以不易被天敌发现，生存的机会较大，数量就会逐渐增多（适者生存）；而黑色尺蛾的体色与环境不同，容易被天敌发现，生存机会小，数量就会逐渐减少（不适者淘汰）。探究：桦树尺蛾群体中不同体色个体数量变化的原因。2.到了1900年，什么原因使黑色尺蛾的数量远多于浅色尺蛾？答：到了1900年，由于工厂烟囱排放的滚滚浓烟染黑了树干，使得黑色尺蛾“适者生存”数量增加，而浅色尺蛾由于“不适者淘汰”而数量减少。探究：桦树尺蛾群体中不同体色个体数量变化的原因。3.今天这片树林的污染少了，请预测不同体色的尺蛾数量变化情况。答：由于污染减少，桦树的树干会变回浅色，通过自然选择，我们可以预测更能适应环境的浅色尺蛾的数量会再有所增加