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第三章生命起源和生物进化第三节生物进化的原因想一想，议一议在某个经常刮大风的海岛上，有许多无翅和残翅的昆虫。请分析，在这个海岛上，为什么无翅或残翅的昆虫特别多？学习目标：生物进化的原因是什么？自然选择学说包括哪些内容？分析生物进化的一个实例生物进化的原因是什么？学习目标：18世纪的英国曼彻斯特地区，林木葱茏，空气清新。那里的森林中生活着一种桦尺蛾（其幼虫被称为桦尺蠖），其成虫是一种飞蛾，其名为椒花蛾。它们夜间活动，白天栖息在长满地衣的树干上。1850年，一些生物学家来这里考察，发现大多数桦尺蛾都是浅色的，只有少数是深色的，这些深色桦尺蛾是浅色桦尺蛾在自然条件下的变异类型。多少100年以后，也就是1950年，曼彻斯特已经变成了一个工业城市。工厂林立，烟雾弥漫，工厂排出的煤烟杀死了地衣，结果使树皮裸露并被熏成黑褐色。这时候，又有一些生物学家到这里考察，使他们惊讶的是这里的深色桦尺蛾变成了常见类型，而浅色的桦尺蛾却变成了少数。这是什么原因呢？多科学家做了这样一个实验：他们先把数量相等的浅色桦尺蛾和深色桦尺蛾同时放到树干上，然后用望远镜观察树干上所发生的情况。一群爱吃的鸟儿飞过之后，他们发现，浅色桦尺蛾所剩无几，而大部分深色桦尺蛾却逃过了这场灾难。黑色树干上的桦尺蠖1850年：浅色多数,深色少数1950年：深色多数,浅色少数长满地衣树干上的桦尺蠖如果人们要使该地区的浅色桦尺蠖重新恢复为常见类型，你认为应该怎么做？治理环境，减少工厂排出的煤烟，使曼彻斯特地区的自然环境尽量恢复正常并得到保护。小结生物进化的原因是什么？环境的变化探究模拟保护色的形成过程动物的体色与周围环境的色彩非常相似，这种体色称为保护色。保护色保护色有什么作用？不易被其他动物发现，利于躲避敌害或捕食猎物2、作出假设3、制定计划放有各种颜色小纸片的彩纸1、提出问题保护色是如何形成的呢？生物保护色的形成与环境有关。①准备布料及100张颜色各异的小纸片。②5、6人一组并推举组长。③展开布料，放上纸片。彩布作为生物的“生活环境”。④组长监督，其他同学“捕食”。⑤“捕食者”每转向桌子一次，选一张小纸片。剩下25张小纸片时停止。⑥统计幸存纸片的数目。⑦假设“幸存者”都产3个后代，且体色与自己相同，取相应备用小纸片。⑧将“幸存者”和它们的后代充分混合，重复上面第4—7步。每轮开始记录各种颜色的小纸片的数目。4、实施计划5、统计数据纸片的颜色开始数目幸存数目开始数目幸存数目开始数目幸存数目开始数目幸存数目开始数目幸存数目第一代第二代第三代第四代第五代6、得出结论：保护色的形成过程是与环境颜色相适应的结果。讨论①在第一代和第五代中，分别是哪种颜色的“幸存者”最多？这与彩纸的颜色有什么关系？与彩纸的颜色相同或相近的“幸存者”最多讨论②第一代和第二代之间的“幸存者”的数目有什么变化？第一代和第五代之间又有什么变化？第一代和第二代之间与彩纸颜色差别较大的“幸存者”的数目不断减少。第一代和第五代之间有的与彩纸颜色差别较大的“幸存者”的数目减少到零。讨论③比较第一代和第五代之间的“幸存者“，是否所有颜色都有“幸存者”？为什么？不是没有“幸存者”的颜色与彩纸颜色差别较大，容易被“捕食者”发现捕食。讨论④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的原因吗？一个物种在很早的时候，体色有很多种，体色与生活环境的颜色接近的，不易被捕食者发现，容易生存下来并繁殖后代。体色与环境颜色差别较大的，容易被捕食者发现，活下来的可能性很小，留下了的后代更少。经过很多代以后，与环境颜色差别大的就被淘汰了，与环境颜色接近的就越来越与环境颜色相似，最终形成了保护色。进化的原因是：遗传和变异、环境的改变小结生物进化的原因：遗传和变异环境的变化生物只有适应不断变化的环境才能生存和繁衍。自然选择自然选择学说包括哪些内容？学习目标：解释生物进化的原因，被人们普遍接受的学说是——达尔文的自然选择学说。小资料达尔文曾以象为例来研究生物的繁殖能力。如果一头雌象一生产仔6头，每头活到100岁，而且都能进行繁殖的话，那么750年以后，一对象的后代就可达到1900万头。生物普遍具有很强的繁殖能力——过度繁殖。过渡繁殖生物的繁殖能力是如此强大，但是事实上每种生物的后代能够生存下来的却很少，这是什么原因呢？生存斗争生存斗争中有些个体会被淘汰，有些个体容易生存下来，这些与生物的哪些特性有关系？遗传和变异生存斗争中最终的结果是什么呢？适者生存自然选择学说的主要内容：过度繁殖生存斗争遗传和变异适者生存小结自然选择学说是怎样解释长颈鹿的长颈的进化？长颈鹿的脖子为什么都是长的？自然界中的生物，通过激烈的生存斗争，适应者生存，不适应者被淘汰，这就是自然选择。生物通过遗传、变异和自然选择，不断进化。什么是自然选择？练习1.判断下列说法是否正确。正确的画（√），错误的画（×）。⑴自然选择保留的变异永远都有利于该生物的生存。（）⑵有些动物如箭毒蛙，它们在绿色的森林中格外绚丽夺目，很容易被其他生物发现，但仍然存活至今。这种现象不能用自然选择学说来解释。（）××2.下列有关达尔文自然选择学说的选项，不正确的是：（）A.各种生物普遍都具有很强的繁殖能力B.生物要生存下去，就得为了获得食物和空间而进行生存斗争C.生物产生的变异一定都有利于适应环境D.不适应环境的生物将被淘汰C3.家养动物与同种的野生动物相比（如马和野马），两者往往在体型、习性等方面有较大的差异，请解释其原因。家养动物是人工选择的结果，野生动物是自然选择的结果。人工选择是人们根据自己的需要和爱好有目的选择可以加快生物进化的历程，缩短生物进化的时间。一个适应的是人类生活的环境，一个适应的是自然环境，所以两者在体型、习性等方面有较大的差异。4.青霉素能杀死多种致病的细菌，是人们治病的良药，但由于人们使用青霉素过多，有些致病细菌就不再受青霉素的影响了。请分析这一现象的原因。在青霉素刚被使用的时候，能够杀死大多数类型的细菌。但少数细菌由于变异而具有抵抗青霉素的特性，不能被青霉素杀死而生存下来，并将这些特性遗传给下一代。因此，下一代就有更多的具有抗药性的个体，经过青霉素的长期选择，使得有的细菌已不再受其的影响了。