第三节生物进化的原因

第三节生物进化的原因达尔文生平介绍1、达尔文出生在英国。2、19岁被送到剑桥大学进修神学专业。3、22岁开始乘“贝格尔号”环球科学考察。4、1859年出版巨著《物种起源》。达尔文的“贝格尔号”考察路线太平洋印度洋亚洲欧洲非洲南美洲北美洲大洋州大西洋自然选择学说生物环境→←1过度繁殖2生存斗争3遗传和变异4适者生存荚迷鱼群人可能是繁殖能力最小的！一对夫妻最多的能产生十几个子女。若以每对夫妻平均生三个子女，平均30年传递一代计算，每隔50年人口就将增加一倍。只需数百年时间世界人口就将达到几万亿人，动物、植物和微生物的繁殖能力比人强很多很多倍！若全部后代都能成活下来，只要很短时间就会超出环境的承受能力！•每条雌蛔虫每日可产卵约24万个•一只雌蝇一次交配可产卵5-6次，每次产卵数百粒。一年内可繁殖10-12代，如果后代均不死亡，一对家蝇一年所产生的后代可以把整个地球覆盖2.54cm之厚•母鼠满6个月就有了生育能力，一对老鼠平均一年繁殖的子孙后代如果个个存活，则将近5000只。•算算看：1、一只猫一年繁殖一胎，一胎4子，雌雄各半，问4年后一只猫的后代有多少只？生物普遍具有很强的生殖能力过度繁殖•生命在地球上已存在38亿年之久，•生物从诞生之日起就不停息地变化，在变化中延续、演进。•这是一个真实、漫长、仍未终止的历史过程。•期间绝灭的物种占物种总和的99.999%生物为什么会大量的绝灭？具有什么样的特点的生物会生存下来？问题•为什么森林变为沙漠之后植物也死亡了？•盐碱地为什么没法种庄稼？•为什么在南极生活的动物很少？草原上动物争夺水源生存斗争——秃鹫在争斗食虫虻吸食昆虫食肉动物与食草动物之间的捕食和反捕食生存斗争•与环境间的斗争•种内斗争•种间斗争由于生存斗争的存在，制约了生物的数量。过度繁殖和生存斗争的相互作用，维持着生物数量的平衡讨论•那么究竟是什么样的生物会被淘汰呢？•什么样的生物会存活下来呢？恐龙-脊椎动物蟑螂-无脊椎动物遗传和变异•在这里我们回顾一下第二章的知识，大家想如果一只白色的雌性尺蠖的后代中几只翅膀表现为黑色，我们称这种现象叫（变异）。•但大部分翅膀还是保持白色的，我们称这种现象叫（遗传）•这种变异是（可遗传的）。一切生物都有（遗传）和（变异）的现象。18世纪哪种桦尺蠖的数量多？•18世纪的英国曼彻斯特地区，山清水秀，绿树成荫。那里的森林生活着一种桦尺蠖，成虫是一种飞蛾。他们夜间活动，白天栖息在树干上，树干上生长着一层白色的地衣。1850年，一些生物学家来这里考察，发现大多数桦尺蠖都是浅色的，只有少数是深色的，这些深色的桦尺蠖是浅色桦尺蠖在自然条件下的一种变异类型。19世纪哪种桦尺蠖的数量多？•100年以后，也就是1950年，曼彻斯特已经变成了一个工业城市。这里工厂林立，烟雾弥漫，工厂排出的煤烟杀死了树干上的地衣，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深色的桦尺蠖变成了常见类型，相反浅色的桦尺蠖却成了少数。数据图表：从1850年到1950年，两种体色的桦尺蛾数量发生了什么变化？为什么会发生这种变化？•曼彻斯特：自然城市→工业城市•树干颜色：白色→黑褐色•桦尺蠖的颜色：浅色为主→深色为主学生讨论：１、工业污染对不同体色桦尺蛾的数量变化产生了怎样的影响？２、假如树林里没有捕食桦尺蛾的小鸟，这两种桦尺蛾的数量还会发生这样的变化吗？3黑色桦尺蛾的出现对于后代的生存有何意义？4你能解释桦尺蛾体色变化的原因吗？你认为英国曼彻斯特地区的浅色桦尺蛾能重新恢复为100年前的常见类型吗？如果能，你认为该怎样做？冬天的雷鸟夏天的雷鸟保护色警戒色拟态适者生存——竹节虫的拟态自然选择------自然界中的生物，通过激烈的生存竞争，适应者生存下来，不适应者被淘汰掉，这就是自然选择。适者生存不适者淘汰→←适应选择生物环境•遗传和变异是生物进化的基础。（内在原因）•环境的改变是生物进化的外在动力。（外在原因）•生物只有适应不断变化的环境才能生存和繁衍。•昆虫在农作物上上大量繁殖，造成虫害。（过度繁殖）•人为了保护庄稼，喷洒农药进行灭虫。（环境发生变化→生存斗争）•在昆虫中有少量抗药个体存在。(遗传和变异)•大部分不具抗药性的昆虫死去了。（生存斗争中失败，不适应环境）•少数变异类型存活了下来。（生存斗争中获胜，适应环境）•抗药性的昆虫变成了主要群体。（适者生存）生物的进化是长期连续的要经过许多代的选择桦尺蠖每年会进行一次繁殖，100年后由浅色为主变成了深色为主，100年中桦尺蠖繁殖了多少代？桦尺蠖的演变是怎样的过程？（突然，逐渐？）有利变异要经过许多代的积累才能形成新的物种鲤鱼（鱼纲，有鳍，鳃呼吸）肺鱼（鱼纲，有鳍脚，肺呼吸）六角恐龙（两栖纲，有四肢，肺呼吸）白垩纪生活的恐龙现今生活的蜥蜴马的进化历程说明了什么？5000万年前的化石证明，始祖马只有现代的狐狸那么大，前足4趾，后足3趾，生活在树林中。4000万年前的化石证明，马的体型已有现代的羊那么大，前足3趾，后足3趾，仍然生活在树林中。2000万年前的化石证明，马进入草原生活了。马的四肢加长，中趾长成惟一着地的趾，增强了快跑的能力。1000-300万年前的化石证明，马的体型已和现在的马基本相似，前后肢都只有中趾着地，两旁的侧趾退化，能飞快奔跑。古生物学上的证据——马的进化此图说明了什么？现代马是由始祖马，经过漫长的地质年代逐渐进化而来的。由于环境在不断变化，生物进化是在不断进行的，永远不会停在一个水平上第四冰川期的长毛象现今的大象实例：在经常刮大风的海岛上，无翅或残翅的昆虫特别多为什么会有这一种现象？和自然环境有联系吗？自然选择学说图解原始昆虫有翅力大有翅力小无翅大风大浪有翅力大生存生存√√×淘汰无翅过度繁殖遗传变异生存斗争适者生存有翅的昆虫会出现残翅和无翅的变异类型，这类昆虫在正常条件下很难生存下去。但是，在经常刮大风的海岛上，昆虫的这种变异性状反而是有利的，这是因为昆虫不能飞行，避免了被风吹到海里淹死。拉马克（JeanBaptisteLemarck1744～1829）拉马克的“用进废退”理论法国博物学家拉马克，根据他在动植物学等方面的研究，提出了生物进化理论，是生物进化论的最初奠定者，创立了“用进废退”学说，他认为：环境变化引发的后天获得性状能够遗传下去；变异是生物本身意愿所决定的，变异是一直向前发展的.拉马克的用进废退学说达尔文的自然选择学说•中心观点在生存斗争中，适者生存，不适者被淘汰的过程叫做自然选择•长颈鹿•始祖颈、腿较短颈、腿较长被淘汰被保留颈、腿较短颈、腿较长被保留自然选择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）现代长颈鹿适者生存（变异）拉马克与达尔文对生物的进化观点比较拉马克达尔文1、生物进化的根本原因环境的改变自然选择(遗传和变异是生物进化的内在因素，环境的选择是外在因素）2、变异是定向的变异是不定向的3、进化无分支进化有分支4、生物的祖先各不相同生物都有共同的祖先练一练•家鸡起源于原鸡，现家鸡的年产卵量可达260个以上，而原鸡年产卵仅12个。“先有（家）鸡，还是先有（家鸡）蛋”？下列与此相关的叙述中，正确的是•A.原鸡在食物充足的饲养条件下变得产卵多，并将此变异遗传下去•B.发生了遗传物质变化的蛋，孵化出了产卵量高的鸡，并被人工选择•C.人工饲养条件能够满足原鸡多产卵的营养需求，从而使产卵量变多•D.家鸡的起源可以证明，生存环境的变化导致生物性状的改变•（B）