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主讲人杨秀丽第一节现代生物进化理论的由来第七章现代生物进化理论神创论在当时的西方国家，神创论和物种不灭论占据着统治地位，人们普遍认为所有的物种都是上帝创造的，自古以来既没有物种的绝灭，也没有新的物种产生。不同物种之间没有关联。一拉马克的进化学说1.拉马克进化学说的主要内容①生物不是神创的，而是由更古老的生物进化而来的②生物是由低等到高等逐渐进化的③生物各种适应性特征的形成都是由于用进废退和获得性遗传。法国博物学家拉马克用进废退：经常使用的器官就发达，不使用的就退化。获得性遗传：由环境引起或由于用进废退引起的变化是可以遗传的。这是拉马克论述动物进化原因的两条著名法则，它们是用来解释生物进化原因的主要原理举例：鼹鼠、食蚁兽食蚁兽的舌头之所以细长，是长期舔食蚂蚁的结果。利用拉马克的观点解释长颈鹿为什么脖子长？思考你同意拉马克的观点吗？2.局限性用进废退和获得性遗传的观点缺少科学证据的支持过于强调环境的变化直接导致物种的改变。实际上环境的变化如果未引起遗传物质的变化，就不会使生物发生可遗传的变异3.意义第一次提出比较完整的进化学说反对神创论和物种不变论二达尔文的自然选择学说英国博物学家达尔文1.内容:过度繁殖生存斗争遗传变异适者生存过度繁殖：地球上的各种生物普遍具有很强的繁殖能力，能产生很多后代。一对家蝇繁殖一年，每代如产1000个卵，每世代如为10天，如果后代均不死亡，这一对家蝇一年所产生的后代可以把整个地球覆盖2.45cm之厚。再如鲫鱼，每条雌鱼一年所产的卵中大约有3000个可以受精并孵化成鱼。一年后小鲫鱼成熟，再产生出下一代。按照这个数目计算，经过三年，一对鲫鱼繁殖出的后代数目可达6750000000条。因此，如果按照理论上的计算，即使繁殖最慢的生物，也会在不太长的时期内产生出大量的后代占满整个地球。事实上，自然界各种生物的数量在一定时期内都保持相对稳定。生存斗争：生物个体（同种或异种的）之间的相互斗争，以及生物与无机自然条件（如干旱、寒冷）之间的斗争，赖以维持个体生存并繁衍种族的自然现象，就叫生存斗争生物过度繁殖使后代的数目急剧增加，而在自然界中，生物赖以生存的生活条件（包括食物和空间等）是有一定限度的。因此，任何生物要生存下去，都要在争夺有限的生活条件时，进行斗争。由于生存斗争，导致生物大量死亡，结果只有少量个体生存下来。遗传变异生物界普遍存在着遗传和变异现象。生物每一代都有变异，亲代与子代之间、同一亲本产生的各子女之间都存在着差异。生物的变异，有的对生物的生存有利——有利变异；有的对生物的生存不利——不利变异。具有有利变异的个体，即其性状适应环境的变异个体，就容易在生存斗争中获胜而生存下去。反之，具有不利变异的个体，即其性状不适应环境的变异个体，则容易在生存斗争中失败而死亡。因此变异是不定向的。适者生存达尔文指出，物种之所以不会数量大增，乃是由于生存斗争。所有生物都永远处于生存斗争之中，或者与同种的个体斗争（种内斗争），或者与其他种生物斗争（种间斗争），或者与物理的生活条件斗争。总之，生存斗争是时刻在进行着的，并且是十分错综复杂的。通过生存斗争，有些生物活下来了，有许多生物被淘汰或消灭了。凡是生存下来的生物都是适应环境的，而被淘汰的生物都是不适应环境的，这就是适者生存。达尔文把这种适者生存、不适者被淘汰的过程叫做自然选择。事实1：生物都有过度繁殖的现象事实2：物种内的个体总能保持稳定事实3：资源是有限的推论1：个体间生存斗争存在事实4：个体间存在差异事实5：许多变异是可以遗传的推论2：具有有利变异的个体生存并留下后代的机多会推论3：有利变异逐代积累，生物不断进化出新类型。结合自然选择学说的解释模型，利用达尔文的自然选择学说的观点解释长颈鹿为什么脖子长？达尔文认为长颈鹿的进化原因是：长颈鹿产生的后代超过环境承受能力（过度繁殖）；它们都要吃树叶而树叶不够吃（生存斗争）；它们有颈长和颈短的差异（遗传变异）；颈长的能吃到树叶生存下来，颈短的却因吃不到树叶而最终饿死了（适者生存）。结合自然选择学说的解释模型，利用达尔文的自然选择学说的观点解释细菌产生抗药性的原因细菌在繁殖过程中会产生各种可遗传的变异,其中就有抗药性强的变异；未使用抗生素时,抗药性强的变异不是有利变异,这样的个体在生存斗争中不占优势；在使用抗生素以后,抗药性弱的个体大量死亡,抗药性强的个体就有机会产生更多的后代；一段时间以后,抗生素的效果就会下降。结合自然选择学说的解释模型，利用达尔文的自然选择学说的观点解释以下现象：1.1937年，有人把丹麦的白三叶草移到瑞典，这里气候寒冷，最初白三叶草的单位面积产量很低。若干年后，白三叶草的产量大大提高，为什么？2.生活在马德拉群岛上的550种昆虫。有蝶类、蝇类、蚊类等23个属共200多种昆虫因为翅膀残缺而不能飞翔。为什么？2.内在联系①过度繁殖为自然选择提供更多的选择材料，加剧了生存斗争。②变异是不定向的，具有有利变异的个体通过遗传在后代中得到积累和加强，产生适应环境的新类型，这是生物多样性和适应性形成的原因。因此遗传和变异是生物进化的内在因素(基础)。③自然选择是通过生存斗争来实现的，生存斗争是生物进化的动力。④适者生存是自然选择的结果。注意：变异是不定向的，自然选择是定向的，决定着生物进化的方向。----古尔德（著名进化论者、古生物学家、科学史学家和科学散文学家）自达尔文以后，世界就不同了！达尔文故居3.意义①达尔文创立的进化论从丰富的事实出发，论证了生物是不断进化的，并且对生物进化的原因提出了合理的解释。这就使生物学第一次摆脱了神学的束缚，走上了科学的轨道；②揭示了生命现象的统一性是由于所有的生物都有共同的祖先，生物的多样性是进化的结果；③它揭示了生物界千差万别的种类之间有一定的联系，从而大大促进了生物学各个分支学科的发展；④它给予神创论和物种不变论以致命的打击，为辩证唯物主义世界观提供了有利的武器。4.局限性①对于遗传和变异的本质，达尔文还不能做科学的解释；②他对生物进化的解释也局限于个体水平；③达尔文强调物种的形成都是渐变的结果，不能很好的解释物种大爆发等现象。思考达尔文的自然选择学说是完美的吗?三达尔文以后进化理论的发展随着生物科学的发展，关于遗传和变异的研究，已经从性状水平深入到基因水平，人们逐渐认识到遗传和变异的本质。获得性遗传的观点被摈弃。关于自然选择的作用等问题的研究，已经从生物个体为单位，发展到以种群为基本单位。这样就形成了以自然选择学说为核心的现代生物进化理论，从而极大地丰富和发展了达尔文的自然选择学说。1.拉马克进化论的内容2.达尔文的自然选择学说的要点及内在联系3.达尔文的自然选择学说的贡献和局限性4.会用自然选择学说解释生物进化现象本节聚焦生命现象的统一性是由于所有的生物都有共同的祖先，生物的多样化是进化的结果，生物界千差万别的种类之间有一定的内在联系；变异是不定向的，而自然选择是定向的，自然选择的结果是适应；遗传变异是自然选择的基础，是进化的内因。生存斗争是生物进化的外因,自然选择是通过生存斗争来实现的；生物进化的方向是由定向的自然选择决定的。有关自然选择学说的几个结论：课堂巩固：1.用达尔文进化学说的观点来判断下列叙述，其中正确的是（）A.长颈鹿经常努力伸长颈和前肢去吃树上的叶子，因此颈和前肢都变得很长；B.北极熊生活在冰天雪地的环境里，它们的身体产生了定向的白色变异；C.野兔的保护色和鹰锐利的目光，是他们长期互相选择的结果；D.在长期有毒农药的作用下，农田害虫产生了抗药性。C2．下列表述中哪一项不是拉马克的观（）A.生物的种类是随着时间的推移而变化的；B.生物的种类从古到今是一样的；C.环境的变化使生物出现新的性状，并且将这些性状遗传给后代；D.生物的某一器官发达与否取决于用与不用。B3.农业生产中长期使用某种杀虫剂后，害虫的抗药性增强，杀虫效果下降，原因是（）A．杀虫剂诱发了害虫抗药性基因的产生B．杀虫剂对害虫具有选择作用，使抗药性害虫的数量增加C．杀虫剂能诱导害虫分解药物的基因大量表达D．抗药性强的害虫所产生的后代具有很强的抗药性B4.对生物进化的方向起决定作用的是（）A.基因重组B.基因突变C.染色体变异D.自然选择5.自然选择的动力是（）A.过度繁殖B.遗传变异C.生存斗争D.适者生存6.下列叙述，不符合达尔文自然选择学说（）A.生物的变异是不定向的，自然选择是定向的B.生物进化的实质是基因频率的改变C.生物的适应性是自然选择的结果D.生存斗争导致多数个体死亡，少数生存DCB7.现代进化理论与达尔文进化论的不同点是()A.变异是自然选择的原材料B.个体是生物进化的基本单位C.种群是生物进化的基本单位D.适者生存，不适者被淘汰8.某植物单植年产百粒种子，其中大部分被鸟所食或因气候、土壤、水分等原因不能在第二年长成成株，按达尔文的观点，这一现象说明（）A.物种是可变的；B.过渡繁殖，生存斗争；C.选择的不定向性；D.用进废退，获得性遗传。CB