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第七章 现代生物进化理论 第一节 现代生物进化理论的由来
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生物进化的规律 结 构: 简单 复杂 生物类型: 低等 高等 生活环境: 水生 陆生
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学习目标 阅读教材110页—113页回答问题 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? 阅读教材110页—113页回答问题
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神创论 在早期的东西方国家,神创论和物种不变论占据着统治地位,人们普遍认为所有的物种都是上帝或神创造的,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。
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进化论 现在地球上的各种生物不是神创造的,而是由共同的祖先经过漫长的时间演变而来的,因此各种生物之间有着或远或近的亲缘关系。
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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。 ②生物是由古老的生物进化 而来的。 ③生物是由低等到高等逐渐
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。 ②生物是由古老的生物进化 而来的。 ③生物是由低等到高等逐渐 进化的。 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
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用进废退: 经常使用的器官就发达,不使用的就退化。
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
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鼹鼠长期生活在地下,眼睛就萎缩、退化。
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食蚁兽的舌头之所以细长,是长期舔食蚂蚁的结果。
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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?
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2.局限性 3.意义 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
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二 达尔文的自然选择学说 英国博物学家 达尔文
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达尔文 查理·达尔文(1809-1882)是英国的博物学家,是最终建立进化论的人。
达尔文曾随英国海军勘探船“贝格尔”号,做了历时五年(1831-1836)的环球航行考察,在动植物和地质等方面进行了广泛的观察,并采集了大量的生物标本和矿物标本,经过深入研究,形成了生物进化的观点—自然选择学说。
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《物种起源》 1859年底,达尔文的《物种起源》一书终于出版了。它像一块巨石落水,引起了社会各界的激烈争论。 反对者蜂拥而起,但也有许多科学家坚定地支持达尔文,特别是英国生物学家赫胥黎( ),他不仅热情宣传、勇敢捍卫进化论,而且发展了进化论。 老年的达尔文 《物种起源》中文译本
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到了19世纪末,达尔文的学说终于赢得了科学界绝大多数人的支持,成为流行最广、影响最大的科学思潮之一。
以上两图是当时宗教人士为讽刺达尔文所作 到了19世纪末,达尔文的学说终于赢得了科学界绝大多数人的支持,成为流行最广、影响最大的科学思潮之一。
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1.自然选择学说内容: 过度繁殖 生存斗争 遗传变异 适者生存 生物进化提供原材料 生物进化的途径 生物进化的内因 生物进化的结果
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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,这就是过度繁殖现象。
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。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。
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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。
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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。
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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),或者与自然环境斗争。 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。
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推论1:个 体间存在 生存斗争 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 会多。 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
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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?
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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)。
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2.自然选择学说四项内容的内在联系 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。
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各种抗生素对于治疗细菌感染引起的疾病发挥着重要作用,一种抗生素使用一段时间后杀菌效果下降,是由于细菌产生了抗药性。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。
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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。
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4.局限性 达尔文的自然选择学说是完美的吗? 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;
思考 达尔文的自然选择学说是完美的吗? 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。
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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。
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有关自然选择学说的几个结论: 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者生存; 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。
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课堂小结 主要内容 拉马克的用进废退学说 意义 主要内容 达尔文的自然选择学说 意义 达尔文以后进化理论的发展
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课堂巩固: C 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。 C
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课堂巩固: B 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
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 B
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