第5節(jié) 生物的進(jìn)化(第2課時(shí))

這是什么？它是怎樣形成的？

公元1996年，朝陽(yáng)給世界一個(gè)震驚：距今1.5——1.6億年的晚侏羅紀(jì)鳥(niǎo)類——“中華龍鳥(niǎo)”在此發(fā)現(xiàn)1861年德國(guó)發(fā)現(xiàn)的始祖鳥(niǎo)早1——2千萬(wàn)年，引起世界考古專家的矚目，從而打破了一個(gè)多世紀(jì)以來(lái)德國(guó)始祖鳥(niǎo)一統(tǒng)天下的局面，開(kāi)創(chuàng)了鳥(niǎo)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(shí)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(shí)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(wú)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(guò)程中形成的，并隨著環(huán)境的變化而變異。現(xiàn)在活著的種類是從今天已經(jīng)不存在的種類演變而來(lái)的.遠(yuǎn)古鱷魚(yú)→古代鱷魚(yú)→現(xiàn)代鱷魚(yú)(二)“拉馬克學(xué)說(shuō)”中心觀點(diǎn)現(xiàn)存的生物，包括人類都是由其它物種變化而來(lái)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(guó)生物學(xué)家,較早期的進(jìn)化論者之一。階梯向上無(wú)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?，F(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(huì)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(huì)發(fā)生變異，產(chǎn)生各種不同于親代的性狀！“拉馬克學(xué)說(shuō)”解釋長(zhǎng)頸鹿的腿和頸為何那么長(zhǎng)？拉馬克的解釋：長(zhǎng)頸鹿的祖先世世代代生活在周圍沒(méi)有青草的地方，為了生存，長(zhǎng)頸鹿就要時(shí)時(shí)刻刻伸長(zhǎng)脖子去吃樹(shù)上的葉子。這樣經(jīng)過(guò)許多代，脖子就慢慢變長(zhǎng)，最后就發(fā)展成了今天這樣的長(zhǎng)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(lái)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(yú)→古代鱷魚(yú)→現(xiàn)代鱷魚(yú)，而拉馬克認(rèn)為現(xiàn)存的物種是由其它物種進(jìn)化而來(lái)的，并用“用進(jìn)廢退”的進(jìn)化理論來(lái)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(guó)博物學(xué)家，1831－1836年隨“貝格爾”號(hào)做環(huán)球考察，在動(dòng)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(guò)深入研究，形成了以自然選擇學(xué)說(shuō)為基礎(chǔ)的生物進(jìn)化學(xué)說(shuō)，并于1859年出版了震動(dòng)當(dāng)時(shí)學(xué)術(shù)界的巨著《物種起源》。(三)達(dá)爾文的進(jìn)化學(xué)說(shuō)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(gè)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(shuō)”解釋長(zhǎng)頸鹿的腿和頸為何那么長(zhǎng)？閱讀課本思考下列問(wèn)題：1.長(zhǎng)頸鹿的后代頭頸都一樣長(zhǎng)嗎？2.相對(duì)長(zhǎng)頸的長(zhǎng)頸鹿能產(chǎn)生頭頸相對(duì)較短的后代嗎？相對(duì)短頸的長(zhǎng)頸鹿能產(chǎn)生頭頸比自己長(zhǎng)的后代嗎？3.能活下來(lái)的長(zhǎng)頸鹿是因?yàn)樗苓m應(yīng)環(huán)境變化呢，還是不能適應(yīng)環(huán)境的變化？4.長(zhǎng)頸鹿的進(jìn)化過(guò)程中，誰(shuí)在進(jìn)行選擇？5.長(zhǎng)頸鹿的頭頸是在短時(shí)間內(nèi)變長(zhǎng)的嗎？達(dá)爾文的解釋：生存斗爭(zhēng)個(gè)體差異是不是長(zhǎng)頸鹿的每個(gè)后代頭頸都比親代長(zhǎng)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(zhǎng)頸鹿的祖先過(guò)度繁殖后代個(gè)體間的差異生存斗爭(zhēng)長(zhǎng)頸、長(zhǎng)前肢個(gè)體（遺傳積累）適者生存自然選擇的結(jié)果（變異）現(xiàn)代長(zhǎng)頸鹿自然選擇理論達(dá)爾文自然選擇學(xué)說(shuō)的主要觀點(diǎn)：過(guò)度繁殖遺傳變異生存斗爭(zhēng)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(zhǎng)頸鹿是一種繁殖很慢的動(dòng)物，但如果每一對(duì)長(zhǎng)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(duì)長(zhǎng)頸鹿的后代就可達(dá)到約3千萬(wàn)頭。因此，按照理論上的計(jì)算，就是繁殖不是很快的動(dòng)物、植物，也會(huì)在不太長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)產(chǎn)生大量的后代而占滿整個(gè)地球?？梢?jiàn)，生物普遍具有很強(qiáng)的生殖能力。

有利變異逐代積累“達(dá)爾文學(xué)說(shuō)”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(guò)程。地層中發(fā)現(xiàn)的各種過(guò)渡類型的生物化石，為“生物進(jìn)化的自然選擇學(xué)說(shuō)”提供了有力的證據(jù)。⑴原始的長(zhǎng)頸鹿產(chǎn)生大量后代；⑵后代中存在個(gè)體差異，有的頸和前肢較長(zhǎng)，有的則較短；⑶在缺乏青草時(shí)期，頸和前肢長(zhǎng)些的個(gè)體，在生存斗爭(zhēng)中容易得到食物而生存下來(lái)，并且繁殖后代，而頸和前肢較短的個(gè)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(guò)漫長(zhǎng)的年代，就在自然界產(chǎn)生了現(xiàn)在這樣的長(zhǎng)頸鹿。達(dá)爾文的對(duì)長(zhǎng)頸鹿進(jìn)化的解釋學(xué)說(shuō)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(shuō)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(guò)度繁殖,傳變異,生存斗爭(zhēng),適者生存）探究：樺樹(shù)尺蛾群體中不同體色個(gè)體數(shù)量變化的原因。在19世紀(jì)的英國(guó)，生物學(xué)家觀察到一種名叫樺樹(shù)尺蛾的動(dòng)物發(fā)生了工業(yè)黑化現(xiàn)象。最初，樹(shù)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(guò)，1850年前后，事情發(fā)生了變化。隨著工業(yè)的發(fā)展，樹(shù)林周圍新建的工廠越來(lái)越多，工廠煙囪冒出滾滾濃煙，染黑了樹(shù)干。到了1900年，黑色尺蛾數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)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(shù)林的污染少了，請(qǐng)預(yù)測(cè)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(shuō)，在1900年時(shí)，應(yīng)當(dāng)只剩下黑色尺蛾，可是淺色尺蛾還生活在樹(shù)林中，只不過(guò)數(shù)量少了。難道達(dá)爾文錯(cuò)了嗎？后來(lái)，一些生物學(xué)家來(lái)此地考察，他們將數(shù)量相等的黑色尺蛾和淺色尺蛾同時(shí)放到樹(shù)干上，用望遠(yuǎn)鏡觀察樹(shù)干上發(fā)生的情況，一群愛(ài)吃尺蛾的鳥(niǎo)兒飛過(guò)來(lái)后，他們發(fā)現(xiàn)淺色尺蛾所剩無(wú)幾，而大部分黑色尺蛾卻逃過(guò)了這場(chǎng)災(zāi)難。1.下表是某地區(qū)不同時(shí)期兩種尺蛾的數(shù)量比，這種變化是因?yàn)椋ǎ┥謺r(shí)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(guò)程中，通過(guò)長(zhǎng)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(shù)木花草大多都很低矮，許多昆蟲(chóng)翅退化、很弱、不能飛，少數(shù)昆蟲(chóng)能飛，但翅都異常發(fā)達(dá)。那么暴風(fēng)對(duì)昆蟲(chóng)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(qǐng)用達(dá)爾文學(xué)說(shuō)解釋害蟲(chóng)的抗藥性的形成過(guò)程。害蟲(chóng)種群中存在著___________，有具有抗藥性的，有不具有抗藥性的。殺蟲(chóng)劑的使用對(duì)害蟲(chóng)起了________________作用，_____________的害蟲(chóng)被殺死，________________的害蟲(chóng)能夠生存、繁殖，并將抗藥的性狀_________給后代。個(gè)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(lái)防治某種害蟲(chóng)，開(kāi)始效果很顯著，但長(zhǎng)期使用以后，效果就越來(lái)越差。原因是（）A.害蟲(chóng)對(duì)農(nóng)藥進(jìn)行了定向選擇B.害蟲(chóng)對(duì)農(nóng)藥產(chǎn)生了定向變異C.害蟲(chóng)對(duì)農(nóng)藥產(chǎn)生了隔離D.農(nóng)藥對(duì)害蟲(chóng)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(wú)翅的昆蟲(chóng)，這類昆蟲(chóng)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(qǐng)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(chóng)，就常常被大海吹到海里，因而生存和繁殖后代的機(jī)會(huì)就少。而無(wú)翅或殘翅的昆蟲(chóng)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(huì)就多。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的自然選擇之后，島上無(wú)翅的昆蟲(chóng)就特別多。狼群中本來(lái)就有個(gè)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(jìng)爭(zhēng)。兇猛、善跑、狡猾的狼容易得到食物，在生存競(jìng)爭(zhēng)中能夠適應(yīng)環(huán)境而生存下來(lái)，并繁殖更多的個(gè)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(huì)在生存競(jìng)爭(zhēng)中被淘汰。課堂練習(xí)4.請(qǐng)用達(dá)爾文學(xué)說(shuō)解釋狼的兇猛、善跑、狡猾的性格的形成過(guò)程?！白匀贿x擇學(xué)說(shuō)”中心觀點(diǎn)總結(jié)：過(guò)度繁殖遺傳變異生存斗爭(zhēng)適者生存探究：樺樹(shù)尺蛾群體中不同體色個(gè)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(shù)林中的樺樹(shù)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(huì)較大，數(shù)量就會(huì)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(huì)小，數(shù)量就會(huì)逐漸減少（不適者淘汰）。探究：樺樹(shù)尺蛾群體中不同體色個(gè)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(shù)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(shù)尺蛾群體中不同體色個(gè)體數(shù)量變化的原因。3.今天這片樹(shù)林的污染少了，請(qǐng)預(yù)測(cè)不同體色的尺蛾數(shù)量變化情況。答：由于污染減少，樺樹(shù)的樹(shù)干會(huì)變回淺色，通過(guò)自然選擇，我們可以預(yù)測(cè)更能適應(yīng)環(huán)境的淺色尺蛾的數(shù)量會(huì)再有所增加