远去了“贝格尔”的帆影 无涯是进化论的航程 拨开那亿万年的迷雾 寻觅着生命史的真容

Presentation on theme: "远去了“贝格尔”的帆影 无涯是进化论的航程 拨开那亿万年的迷雾 寻觅着生命史的真容"— Presentation transcript:

1 远去了“贝格尔”的帆影 无涯是进化论的航程 拨开那亿万年的迷雾 寻觅着生命史的真容
施茂庆 现代生物进化理论的由来

2 引言: 生物为什么会不断地进化? 生物是怎样进化的?

3 欧航局的火星着陆器---贝克尔2号 科幻小说中的贝克尔号

4 本节聚焦 1、在达尔文之前，人们是怎样看待生物的进化的? 2、达尔文的自然选择学说的要点是什么? 3、达尔文的自然选择学说有哪些局限性?

5 在达尔文之前，人们是怎样看待生物的进化的?
在西方国家，当时: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性! 神创论

6 关于生命起源的几个假说 神创论 “上帝造人” “女娲造人” 自生论 “腐肉生蛆” 宇宙生命论 新自生论（或化学进化说）

7 拉马克关于进化的用进废退学说 1.物种是可变的 2.生物是由低等向高等进化的 3.环境的变化可以引起物种的变化 4.用进废退和获得性遗传
拉马克(L.B.Lamarck) 1809

8 拉马克用进废退学说 用进废退 获得性遗传

9 达尔文的生物进化理论

10 达尔文简介

11 推论3： 有利变 异逐 代积累， 生物不 断进化 出新类 型。 推论1：个 体间生存 斗争存在 事实1：生物都有过度繁殖的现象 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。 事实4：个体 间存在差异 事实2：物种内 的个体总能保 持稳定 事实5：许 多变异是可 以遗传的 事实3：资源是 有限的

12 达尔文的生物进化理论 1、提出: 2、内容: 十九世纪中期
(1)共同祖先学说揭示了生物进化的事实，指出物种是可变的，所有的生物都来自同一祖先，生物的进化是一个树枝状的不断分化的过程； (2)自然选择学说揭示了生物进化的方式:过度繁殖、生存斗争、遗传变异、适者生存----生物的适应性与多样性；

13 “自然选择学说” ——《物种起源》（1859） 自然界中，选择物种的力量来自自然环境。 内容 过度繁殖 生存斗争 遗传、变异 适者生存
“自然选择学说” ——《物种起源》（1859） 自然界中，选择物种的力量来自自然环境。 内容 过度繁殖 生存斗争 食物、水、空间、配偶等 遗传、变异 适者生存 解释长颈鹿 例子

14 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。这就是生物的过度繁殖现象。
美国罗杰·迪尔4年前买了1只幼鼠，后又买了4只一同饲养，把它们当作宠物。由于懒惰失察 ，他饲养的宠物鼠过度繁殖，数量竟在4年内从5只增加到约1300只。 鳕鱼的年产卵量是500万粒。有人计算过,如果鳕鱼所产的卵全部能孵化长大成鱼,那么不出6年,整个大西洋就会被鳕鱼塞满。 　　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。这就是生物的过度繁殖现象。

15 生存斗争 生物个体之间进行的相互斗争，以及生物与无机自然环境之间的斗争，赖以维持个体生存并繁衍种族的自然现象。 产生生存斗争的原因
　　生物个体之间进行的相互斗争，以及生物与无机自然环境之间的斗争，赖以维持个体生存并繁衍种族的自然现象。 产生生存斗争的原因 　　生物为争夺有限的生活条件。 产生生存斗争的结果 　　生物大量死亡，少量存活。 　　对生物个体往往有害，但对生物物种是有利的。

16 遗传和变异 　　生物都有遗传和变异现象。 遗传和变异的特性 　　遗传和变异具有普遍性； 　　变异具有不定向性。

17 适者生存 生存下来的生物都是对环境能适应的，而被淘汰的生物都是对环境不适应的，这就是适应生存。
　　生存下来的生物都是对环境能适应的，而被淘汰的生物都是对环境不适应的，这就是适应生存。 　　在生存斗争中，适者生存，不适者被淘汰的过程，就是自然选择。

18 一个有大风大浪的岛屿上，昆虫的翅，要么特别发达，要么无翅。
生存 √ 有翅 力大 有翅 力大 × 淘汰 原始 昆虫 有翅 力小 生存 √ 无翅 无翅 过度繁殖 变异遗传 生存斗争 适者生存

19 下图是长期使用某种农药后，害虫数量随时间变化的曲线图。请用达尔文的观点解释这种现象。

20 自然选择学说 现代生命科学乃至哲学的基石 生物变异 自然选择 新种形成

21 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？

22 自然选择学说对长颈鹿进化的解释 1.长颈鹿后代中存在个体差异 2.在生存斗争中,颈和前肢长 些的个体容易得到食物而生 存下来
3.一代一代地选择下去，经过 漫长的年代，在自然界产生了 现在这样的长颈鹿

23 长颈鹿的始祖 现代长颈鹿

24 颈、腿较短 颈、腿较长 （被淘汰） （被保留） 长颈鹿 （被淘汰） （被保留） 颈、腿较短 颈、腿较长

25 　　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）。

26 进化的内因 选择的手段 选择的基础 选择的结果
“自然选择学说” 　　在生存斗争中，适者生存，不适者被淘汰的过程，就是自然选择。 过度繁殖 生存斗争 遗传变异 适者生存 ——选择的基础 ——选择的手段 ——进化的内因 ——选择的结果 进化的内因 选择的手段 选择的基础 选择的结果

27 自然选择学说的科学性 科学地解释 。 科学地解释生物的 性和 性。 给神创论和物种不变论给予致命打击，为 主义提供有力武器。 生物进化的原因
科学地解释 。 科学地解释生物的 性和 性。 给神创论和物种不变论给予致命打击，为 主义提供有力武器。 生物进化的原因 多样 适应 辨证唯物 三大发现 比较

28 自然选择学说的局限性 对生物遗传和变异的性质，自然选择对遗传和变异如何起作用等问题，不可能做出本质上的说明，对生物进化局限于个体水平。

29 自然选择学说的局限性 材料一： 许多重要性较低、不至于影响生物生存的器官或特征仍有其特定功能，如眉毛、头发、人喜怒哀乐的表情、人语言的能力和人的长相。缺乏这些器官或特征并不足使生物成为「不适者」而灭亡。

30 自然选择学说的局限性 材料二：1984年在我国云南澄江发现了闻名于世的澄江动物化石群。澄江动物化石群向人们展示了各种各样的生物在寒武纪里大爆发式的出现，动物的演化要比今天快得多，动物新的构造模式或许能在“一夜间”产生。现在生活在地球上的各个动物门类当时几乎都已经存在，只是处于非常原始的状态。 达尔文认为生物的有利变异经过长期的自然选择和积累、加强可能产生生物的新类型，但是此材料表明许多新物种的产生不是微小的变异漫长的积累，而是呈现为大爆发式地出现。

31 自然选择学说的局限性 材料三： 生物群落中，个体之间不仅有激烈的生存斗争，也有和谐的合作。小鸟会帮助鳄鱼清除牙缝中的肉，母狮子会合作哺乳别的幼狮子，老斑马甚至在群体被狮子追逼的时候迎上去，以自杀来保护群体。 达尔文认为生存斗争是生物进化的动力，但是本材料表明，生物群落中不仅有生存斗争，还有广泛的互助、全面合作，通过互助和合作使微弱小的个体得以生存，从而使“不适者也生存”。

32 自然选择学说的局限性 材料四：许多学者从基因突变发生的几率出发，计算出了产生新物种的概率，发现小得惊人。 美国生物化学家贝希以血液凝固的一系列生物化学机制为例，讲述如此复杂精密的生命现象不可能是进化出来的。其中一个蛋白（TPA）产生的几率是1/10的18次幂，至少需要100 亿年才能发生。如果同时进化出和它相互作用的蛋白，几率就是1/10的36次幂…他说：很可惜，宇宙没有时间等待 。 完善

33 进化理论的“进化” 形成以自然选择为核心的现代生物进化理论 认清遗传变异的本质，摒弃获得性遗传 以种群为生物进化的单位

34 自然选择学说的局限性 对生物遗传和变异的性质，自然选择对遗传和变异如何起作用等问题，不可能做出本质上的说明，对生物进化局限于个体水平。

35 自然选择学说的局限性 材料一： 许多重要性较低、不至于影响生物生存的器官或特征仍有其特定功能，如眉毛、头发、人喜怒哀乐的表情、人语言的能力和人的长相。缺乏这些器官或特征并不足使生物成为「不适者」而灭亡。

36 自然选择学说的局限性 材料二：1984年在我国云南澄江发现了闻名于世的澄江动物化石群。澄江动物化石群向人们展示了各种各样的生物在寒武纪里大爆发式的出现，动物的演化要比今天快得多，动物新的构造模式或许能在“一夜间”产生。现在生活在地球上的各个动物门类当时几乎都已经存在，只是处于非常原始的状态。 达尔文认为生物的有利变异经过长期的自然选择和积累、加强可能产生生物的新类型，但是此材料表明许多新物种的产生不是微小的变异漫长的积累，而是呈现为大爆发式地出现。

37 自然选择学说的局限性 材料三： 生物群落中，个体之间不仅有激烈的生存斗争，也有和谐的合作。小鸟会帮助鳄鱼清除牙缝中的肉，母狮子会合作哺乳别的幼狮子，老斑马甚至在群体被狮子追逼的时候迎上去，以自杀来保护群体。 达尔文认为生存斗争是生物进化的动力，但是本材料表明，生物群落中不仅有生存斗争，还有广泛的互助、全面合作，通过互助和合作使微弱小的个体得以生存，从而使“不适者也生存”。

38 自然选择学说的局限性 材料四：许多学者从基因突变发生的几率出发，计算出了产生新物种的概率，发现小得惊人。 美国生物化学家贝希以血液凝固的一系列生物化学机制为例，讲述如此复杂精密的生命现象不可能是进化出来的。其中一个蛋白（TPA）产生的几率是1/10的18次幂，至少需要100 亿年才能发生。如果同时进化出和它相互作用的蛋白，几率就是1/10的36次幂…他说：很可惜，宇宙没有时间等待 。 完善

39 两个进化学说的比较 主要区别：进化原因 拉马克 用进废退，获得性遗传 达尔文 遗传变异是内因，自然选择进化 局限性

40 达尔文的进化论与神创论的主要冲突是什么?达尔文提出生物进化论之后会有怎样的遭遇?
达尔文认为所有的生物都是由共同的原始祖先进化而来的，因此生命现象存在统一性。生物界是通过自然选择而不断进化的，因此，生物存在适应性和多样性。 否定了”神创论“，不能为当时的宗教观念所容！

41 反对神创论的人也困惑：把生物体的复杂结构简单地解释成是自然随机形成的，并不能让人信服，把它们解释成是有意识的智能设计的结果，似乎更为合理。
自然选择并不是一个随机的过程，它实际上包含了两个过程：第一个过程是随机的，变异在群体之中随机地出现；第二个过程是不随机的，自然选择就根据这些变异的适宜度改变它们在群体中的频率。 变异是不定向的，自然选择是定向的!

42 达尔文进化论则指出，人类是生物进化的偶然产物，是大自然的产物，是大自然的一部分，人类与大自然是同一的。今天的一切生物都是人类的亲属，人类与其他生物、特别是类人猿并无本质的区别，我们认为是人类特有的属性──例如智力、道德观等精神因素──可在其他动物中找到雏形，也必定有其自然的起源。 达尔文进化论让我们更深刻地理解了人类与大自然的关系，更深刻地理解了人性。

43 1860年6月30日，《物种起源》发表后不久在牛津大学举行了一场著名的论战:
牛津辩论的双方：主教和赫胥黎 牛津主教韦尔伯福斯问:究竟是你的祖父一族还是你的祖母一族从猴子传承而来的？ 赫胥黎对此的回答是:我宁愿来自猴而不愿来自以文化和口才为偏见和谎言服务的文化人!

44 达尔文的自然选择学说 评价 优点： 缺点： 能够科学地解释生物进化的原因，以及生物的多样性和适应性，对于人们正确地认识生物界具有重要的意义。
由于受到当时科学发展水平的限制，对于遗传和变异的本质，还不能作出科学的解释，达尔文对生物进化的解释只局限于个体水平。

45 自达尔文以后，世界就不同了！ 达尔文故居 ----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）

46 进化理论的“进化” 形成以自然选择为核心的现代生物进化理论 认清遗传变异的本质，摒弃获得性遗传 以种群为生物进化的单位

47 达尔文以后进化理论的发展: 现代生物进化理论的由来
现代生物学家吸取了达尔文自然选择学说的精华部分，运用现代遗传学、生态学、物理、化学方法对生物的进化进行分析，提出了以种群为基本单位、以自然选择学说为核心的现代进化理论。 现代生物进化理论的由来

48 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（ ）
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。

49 课堂巩固： 2 .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

50 课堂巩固： 3.下列哪一项符合达尔文对生物进化过程的论述（ ） A.变异——生存斗争——有利变异的积累——适者生存；
3.下列哪一项符合达尔文对生物进化过程的论述（ ） A.变异——生存斗争——有利变异的积累——适者生存； B.生存斗争——生物变异——有利变异的积累——适者生存； C.环境变化——生物变异——适者生存——有利变异积累； D.生物变异——生存斗争——适者生存——有利变异积累。

51 问题探究： 枯叶蝶的翅很像一片枯叶，这于它的生活有什么适应意义? 试着用你已有的知识解释这种适应是怎样形成的?
同一环境中也有好多翅色鲜艳的蝴蝶，这与你刚才所做的解释矛盾吗?如果有，又该如何解释?

52 谢 谢！