第三节 生物进化的原因
1、始祖鸟是 进化到 的过渡类型。
2、生物进化的总体趋势是：

。
爬行动物
鸟类
由简单到复杂,由低等到高等,
由水生到陆生
复习
3、研究生物进化的主要证据是 ，重要方法是 。
4、科学家通过对 的纵向比较和 的横向比较来推断 的大致过程。
化石
比较
化石
现存物种
生物进化
复习
在漫长的进化过程中，为什么有的动物会灭绝？新的动物又是怎样产生的呢？
一、分析生物进化的原因
P58
生物进化的实例
桦尺蛾在英文中被称做“斑点蛾”，之所以这么叫是因为在19世纪中叶之前采集到的这种蛾的种类都是浅灰色的翅膀上散布着一些斑点。
生物进化的实例
18世纪的英国曼彻斯特地区，山清水秀绿树成荫。那的树林里生活着一种桦尺蠖，其成虫是一种飞蛾，它们夜间活动，白天栖息在长满地衣的树干上。
生物进化的实例
1850年，生物学家来这里考察，发现大多数桦尺蠖成虫的体色是浅色的，只有少数是深色的。深色的桦尺蠖是浅色桦尺蠖在自然条件下的变异类型。
100年后，这里变成了工业城市，工厂林立烟雾弥漫，煤烟杀死了地衣，使树皮裸露，并被熏成黑褐色。这时又有一些生物学家来考察，令他们惊讶的是，这里的深色桦尺蠖变成了常见类型，而浅色桦尺蠖却成了少数。
长满地衣的树干上的桦尺蠖（浅色个体占多数）
黑褐色树干上的桦尺蠖 （深色个体占多数）
1850年考察
1950年考察
你能解释桦尺蠖体色变化的原因吗？
？
这里有几只桦尺蠖？
哪种颜色的桦尺蠖易被发现？
哪种颜色的桦尺蠖易被发现？
桦尺蛾停在树干上时，翅膀是张开的，我们不难设想，翅膀应该起到某种伪装作用，才能避免被天敌（鸟类）捕食。在非工业化地区的森林中，树干长满浅色的苔藓，长着灰色斑点的翅膀在这种树干上不容易被发现，而黑色翅膀则容易被发现。在工业化地区，树干上的苔藓被黑色的煤烟取代了，情形恰好相反，灰斑蛾容易被天敌发现，而黑蛾不容易。
引起曼彻斯特两种桦尺蛾数量变化的原因是什么？
1周围环境变化，环境和鸟对桦尺蛾的选择作用
2被污染的环境，使得浅色型桦尺蛾容易被鸟类捕食而处于选择劣势，黑色型桦尺蛾具有保护色而处于选择优势。
桦尺蠖的变异对它的生存和繁衍来说是有利的还是有害的？为什么？
问题
模拟探究
观察以下图片，模拟探究保护色的形成过程
冬天的雷鸟
夏天的雷鸟
保护色
几种不同环境中的蛙
我在哪儿？
动物体色与周围环境的色彩非常相似，这种体色称为保护色
什么是保护色？
这些保护色是怎样形成的呢？
体表颜色与环境颜色相似的动物能更好地生存下来。
模拟探究：模拟保护色的形成过程
假设：
提出问题：
制定计划和实施计划：
分组： 4人一组
组长：组织、发令
督察：监督、补充幸存者后代（每个幸存者产生3个后代）
捕食者：（要随机捕食，每代捕食5次，每次捕食1个。
猎物：小纸片）
记录员：记录每代开始数和幸存者数
记录表：
模拟探究：模拟保护色的形成过程
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模拟探究：模拟保护色的形成过程
讨论和交流:
1、第一代和第五代中，哪种颜色的纸片“幸存者”
最多？这与纸片 的颜色有什么关系？

2、第一代和第五代之间有什么变化？第一代和第
五代之间又有什么变化？

3、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？
得出结论：
适者生存。体表颜色与环境颜色相似的动物能更好地生存下来，一代一代下去， 就逐渐形成了与环境颜色一致的保护色。
生物进化的原因
遗传和变异是生物进化的基础，环境的改变是生物进化的外在动力，生物只有适应不断变化的环境才能生存和繁衍。
长颈鹿的进化示意图
自然选择
长颈鹿的个体有差异
缺乏青草
得不到
足够的食物
被淘汰
实例：达尔文对长颈鹿进化过程的解释
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）
适者生存
自然选择
现代长颈鹿
（变异）
现代长颈鹿
个体差异
生存斗争
适者生存
变异是不定向
个体差异
适者生存，不适者淘汰
适应环境新类型
内因
动力
生存斗争
逐代遗传积累
内因
长颈鹿祖先发生变异
个体有长颈长前肢的也有短颈短前肢的
长颈长前肢生存
逐代选择
现代长颈鹿
缺乏青草的环境下
自然选择
实例
生物进化过程
外因
过度繁殖
遗传和变异
生存斗争
适者生存
自然选择学说
自然选择
自然界中的生物，通过激烈的生存斗争，适应者生存下来，不适应者被淘汰掉，这种现象就是自然选择。
达尔文的自然选择学说包括四个内容：过度繁殖、生存斗争、遗传和变异、适者生存。达尔文认为，在自然界中，生物个体都有遗传和变异的特性，只有那些具有有利变异的个体，在生存中才容易生存下来，并将这些变异遗传给下一代，而具有不利变异的个体则容易被淘汰掉。
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。
返回
过度繁殖
图　解
过度繁殖
过度繁殖
一棵一年生的植物，即使每年只产生两粒种子，经过20年，后代的数目就能超过100万棵。
生物都有遗传和变异现象。
遗传和变异
图　解
遗传和变异具有普遍性；
　　变异具有不定向性。
遗传和变异的特性
返回
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。
生存斗争
图　解
生物为争夺有限的生活条件。
产生生存斗争的原因
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。
产生生存斗争的结果
返回
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。
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。
图　解
返回
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
返回
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生存斗争是生物进化的动力
原鸡
遗传和变异
人工不断选择
(符合人类需要
的生存下来)
新的物种
人工驯养
狼群中本就有个体差异，有的善跑，有的不善跑，有的凶猛，有的不凶猛，有的狡猾，有的愚笨；另一方面因食物、空间的有限引发了生存竞争。凶猛、善跑、狡猾的狼容易得到食物，在生存竞争中能够适应环境而生存下来，并繁殖更多的个体，将该性状遗传给后代，相反不凶猛、不狡猾、不善跑的狼则会在生存竞争中被淘汰。
用达尔文学说解释狼的凶猛、善跑、狡猾的特性的形成过程
达尔文的观点：适者生存
1.起初长颈鹿的脖子有长有短。
2.当低处的树木叶子被吃光以后，长脖子的长颈鹿可以吃到高处树叶而存活，并繁殖后代；短脖子的则容易被饿死，留下来的后代也较少。经过逐代积累，产生了今天的长颈鹿。
生物进化的过程
自然选择的动力：激烈的生存竞争
生物进化的内在因素：遗传和变异
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
概念：
在生存竞争中，适者生存，不适者被淘汰的过程。
自然选择
生物通过遗传、变异和自然选择，不断地进化。
P63第3题
贝格尔号舰在航行
贝格尔号航行路线
1、澳大利亚东部有一种外形奇特而美丽的琴鸟，它 们大都在冬季繁殖，这样可以避免蛇类等前来偷食它们的卵和雏鸟，这是 ( )
A、对外界刺激作出的反应 B、变异所造成的
C、条件反射造成的 D、自然选择的结果
2、有些岛屿常刮大风，那里的植物一般都很矮小，有很多是贴地蔓生的，这是( )
A、自然选择的结果 B、人工选择的结果
C、异常的自然现象 D、植物发生的突然变化
D
A
巩固练习：
3.某治疗感冒病的药物疗效很高，几年后
疗效逐渐降低，其根本原因是（　）
A、病毒接触药物以后，慢慢产生抗药性
B、病毒为了适应环境产生了抗药性
C、药物对病毒的抗药性变异进行了定向的选择
D、后来的药量减少，产生抗药性变异。
C
巩固练习：
4、刚开始使用蚊香的时候，杀蚊子的效果很
好，可到后来，效果不明显，请你用达尔
文的自然选择学说的观点分析此现象。
蚊子有不抗药的，也有抗药的，刚开始使用蚊香时，把不抗药的蚊子杀死，具有抗药性的蚊子保留下来，继续繁殖，后代有抗药的，也有不抗药的，不抗药的被杀死，抗药的继续保留下来。经过一代代选择，蚊子普遍具有了抗药性，所以到了后来使用蚊香时效果不明显。
遗传变异——昆虫抗药性的产生
用农药消灭害虫，开始时，效果显著，但过一段时间后，药效明显下降，其主要原因是农药使这些害虫产生了抗药性吗？
不是！ 主要是害虫本来就存在抗药性变异的个体，农药杀死的是不具抗药性的个体，具有抗药性的个体保留了下来，并把抗药性遗传给了后代。农药对害虫的抗药性变异起了定向选择作用，抗药性变异经过遗传逐代积累，最后就形成了具有抗药性的新品种，农药对其就不起作用。
Back
练习
1、自然选择留下来的变异永远都是有利于生物生存的。 ( )
2、草地上的蝗虫在春天和秋天，体色不会有变化。 ( )
3、海洋生物的演化地位一般较低等
4、昆虫有翅的适应能力强于无翅的种类 ( )
×
√
×
×
例1 在远离大陆，风暴频繁的海岛上，生活的昆虫多是无翅或翅膀发达的类型，出现这种现象的原因是（ ）
　A．原有类群繁衍的结果 B．定向变异的结果
C．长期自然选择的结果 D．基因突变的结果
解析：该海岛经常起风暴，昆虫在这样的环境里，只有向这两个相反方向而发生变化的个体，才有更多的机会生存下来：一是向着翅膀强大的方向变化。因为翅膀强大的个体，在与暴风的生存斗争中不容易被刮到海里，而生存下来并繁殖后代；一是向着翅膀退化的方向变化。翅膀退化，不能飞行的个体也不致被海风刮到海里去，而生存下来并繁殖后代。就这样，那些具有强大翅膀和翅膀退化了的昆虫，都被保留下来，而那些翅膀不够强大又不退化的能够飞行的个体，都被海风刮到海里淹死了。由此可见，当生物产生了变异以后，由自然选择决定其生存或淘汰。
C
例2 1937年，有人把原产于丹麦和德国的三叶草移到瑞典南部栽培，这里气候比较寒冷。最初三叶草茎叶的单位面积产量很低，但经过若干年后，产量显著提高，对这一事实的解释不正确的是（ ）
　　A．不耐寒的个体被自然淘汰
　　B．耐寒的个体得以生存繁衍
　　C．这是定向的自然选择过程
　　D．三叶草在生活过程中逐渐适应了新环境
解析：移植的三叶草个体间存在着差异。其中，不耐寒的个体由于不适应寒冷的环境而彼淘汰，那些耐寒的个体由于适应环境而被保留下来并繁殖后代，经过逐代积累形成了耐寒的三叶草新类型。这是长期定向的自然选择使三叶草与寒冷环境相适合的结果。
D
例3青霉素是一种抗菌素，几十年来，由于反复使用致使某些细菌对青霉素的抗药性越来越强，其根本原因可能是（ ）
　　A．细菌接触了药物后，慢慢地产生了抗药性
　　B．细菌为了适应环境，产生了抗药性变异
　　C．抗药性个体的出现是自然选择的结果
　　D．后来的药量用得少了，产生了抗药性变异
解析：细菌产生抗药性的原因是：在未使用该药之前，细菌间存在差异（变异）有的抗药强一些，有的弱些，药物对细菌的这种差异起到了定向选择的作用，开始使用时疗效很高，说明绝大多数细菌抗药性差，被药物杀死而淘汰。但同时也选择了极少数抗药性强的个体，并通过迅速繁衍传染给正常的人群，当再次用药时，使抗药性强的细菌再次被选择积累，使药效逐渐降低。因此抗药性个体的出现是变异个体被药物定向选择的结果。
C