1第4節 生物的進化(2）查爾斯·達爾文

(1809.2.12-1882.4.19)達爾文：英國博物學家，

1831－1836年隨“貝格爾”號做環球考察，在動植物和地質等方面進行了廣泛的觀察，并采集了大量的生物標本和礦物標本，經過深入研究，形成了以自然選擇學說為基礎的生物進化學說，并于1859年出版了震動當時學術界的巨著《物種起源》。大量事實證明，生物是進化的，但進化論者在回答生物進化的原因是什么時出現的不同的聲音。2進化論的演變布豐的直線進化論物種是可變的，生物是直線式進化，物種可變的原因是生活環境的變化，特別是氣候和食物發生的變化。3“拉馬克學說”中心觀點現存的生物，包括人類都是由其它物種變化而來的，現在存活的生物都有各自的祖先。環境變化是生物變化的原因。“用進廢退”“獲得性遺傳”“定向變異”4時刻伸長脖子吃葉子→脖子變長→獲得性遺傳→長頸鹿。5“拉馬克學說”解釋長頸鹿的腿和頸為何那么長？自然選擇理論達爾文《物種起源》的發表，標志著進化論的確立，它能很好地解釋生物進化的真正原因和生物的適應性及多樣性，是生物科學的一次偉大變革。達爾文6《物種起源》(1859)“達爾文進化學說”解釋長頸鹿的腿和頸為何那么長？7閱讀課本P24-P25思考下列問題：

1.長頸鹿的后代頭頸都一樣長嗎？相對長頸的長頸鹿能產生頭頸相對較短的 后代嗎？相對短頸的長頸鹿能產生頭頸 比自己長的后代嗎？能活下來的長頸鹿是因為它能適應環境變 化呢，還是不能適應環境的變化？長頸鹿的進化過程中，誰在進行選擇？長頸鹿的頭頸是在短時間內變長的嗎？生存斗爭適者生存個體差異遺傳和變異是不定向的。生物遺傳和變達爾文的解釋：自然異選是擇按的固結定果方向進8行的嗎?是不是長頸鹿的每個后代頭頸都比親代長呢？不是9長頸鹿的祖先（遺傳積累）長頸、長前肢個體適者生存自然選擇的結果過度繁殖后代個體間的差異（變異）生存斗爭現代長頸鹿10自然選擇理論

達爾文過度繁殖生存斗爭適者生存自然選擇學說的主要觀點生物進化的根本原因是自然選擇”，自然選擇的內是“不定向的遺傳和變異”因是環境的選擇，結果是適生存，不適者淘汰。長頸鹿是一種繁殖很慢的動物，

：但如果每一對長頸鹿一生產仔4頭，每頭活到20歲，而且都能進行繁殖的“話，那么到500年以后，一對長頸鹿的后代就可達到約3千萬頭。因此，因按照理論上的計算，就是繁殖不是很

，

遺傳變異外快的動物、植物，也會在不太長的時者期內產生大量的后代而占滿整個地球。可見，生物普遍具有很強的生殖能力。11有利變異逐代積累12“達爾文學說”主張進化是微小變異的積累，自然選擇導致的進化只能是緩慢的、漸變的過程。地層中發現的各種過渡類型的生物化石，為“生物進化的自然選擇學說”提供了有力的證據。13生了工業黑化現象。最初，樹林里的一群尺蛾中，大多數體色是淺色，尺蛾還生活在樹林中，只不過數量少了。難道達爾文錯了嗎？后來，一些生物學家來此地考察，他們探究：將樺數樹量尺相蛾等群的體黑中色不尺同蛾體和色淺個色體尺數蛾量同變時化放的到原因。樹干上，用望遠鏡觀察樹干上發生的情況，在19世紀的一英群國愛，吃生尺物蛾學的家鳥觀兒察飛到過一種來名后叫，樺他樹們尺發蛾現的淺動物發只有幾只是黑色色的尺。蛾所剩無幾，而大部分黑色尺蛾卻逃過不過，185了0這年場前后災，難事。情發生了變化。隨著工業的發展，樹林周圍新建的工廠越來越多，工廠煙囪冒出滾滾濃煙，染黑了樹干。到了1900年，黑色尺蛾數量遠遠超過了淺色的尺蛾。在1850年前，為什么淺色尺蛾的數量遠多于黑色尺蛾？到了1900年，什么原因使黑色尺蛾的數量遠多于淺色尺蛾？今天這片樹林的污染少了，請預測不同體色的尺蛾數量變化情況。根據自然選擇學說，在1900年時，應當只剩下黑色尺蛾，可是淺色14種變化是因為（）森林時期建成工業區后50年灰尺蛾黑尺蛾灰尺蛾黑尺蛾99%1%1%99%A.工業煤煙使灰尺蛾變成了黑尺蛾

B.灰尺蛾遷離，黑尺蛾遷入

C.自然選擇作用D.定向變異作用C課堂練習保護色、擬態、警戒色等都是在生物進化過程中，通過長期的自然選擇而逐漸形成的適應性特征。1.下表是某地區不同時期兩種尺蛾的數量比，這課堂練習152.達爾文發現遠離大陸的克格倫島上經常刮暴風，

島上樹木花草大多都很低矮，許多昆蟲翅退化、

很弱、不能飛，少數昆蟲能飛，但翅都異常發達。那么暴風對昆蟲兩種翅的形成所起的作用叫

自然選擇的作用

。課堂練習163.請用達爾文學說解釋害蟲的抗藥性的形成過程。害蟲種群中存在著

個體差異

，有具有抗藥性的，有不具有抗藥性的。殺蟲劑的使用對害蟲起了

自然選擇

作用，不具有抗藥性

的害蟲被殺死，

具有抗藥性

的害蟲能夠生存、繁殖，并將抗藥的性狀

遺傳

給后代。課堂練習174.請用達爾文學說解釋狼的兇猛、善跑、狡猾的性格的形成過程。狼群中本來就有個體差異，有的善跑，有的不善跑，有的兇猛，有的不兇猛，有的狡猾，有的愚笨；另一方

面因食物、空間的有限引發了生存競爭。兇猛、善跑、

狡猾的狼容易得到食物，在生存競爭中能夠適應環境而

生存下來，并繁殖更多的個體，將該性狀遺傳給后代，

相反不兇猛、不狡猾、不善跑的狼則會在生存競爭中被

淘汰。總結：“自然選擇學說”中心觀點過度繁殖生存斗爭遺傳變異適者生存18再見,謝謝！1920始祖鳥化石始祖鳥復原腔棘魚種子蕨中華龍鳥鴨嘴獸探究：樺樹尺蛾群體中不同體色個體數量變化的原因。蛾？1.在1850年前，為什么淺色尺蛾的數量遠多于黑色尺答：在1850年前，樹林中的樺樹未被污染而呈淺色，淺色尺蛾的體色與環境相似，所以不易被天敵發現，生存的機會較大，數量就會逐漸增多（適者生存）

；而黑色尺蛾的體色與環境不同，容易被天敵發現，生存機會小，數量就會逐漸減少（不適者淘汰）。21探究：樺樹尺蛾群體中不同體色個體數量變化的原因。2.到了1900年，什么原因使黑色尺蛾的數量遠多于淺色尺蛾？答：到了1900年，由于工廠煙囪排放的滾滾濃煙染黑了樹干，使得黑色尺蛾“適者生存”數量增加，而淺色尺蛾由于“不適者淘汰”而

數量減少。22探究：樺樹尺蛾群體中不同體色個體數量變化的原因。3.今天這片樹林的污染少了，請預測不同體色的尺蛾數量變化情況。答：由于污染減少，樺樹的樹干會變回淺色，通過自然選擇，我們可以預測更能適應環境的淺色尺蛾的數量會再有所增加而黑色尺蛾的數量會進一步減少。23探究：樺樹尺蛾群體中不同體色個體數量變化的原因。4.根據自然選擇學說，在1900年時，應當只剩下黑色尺蛾，可是淺色尺蛾還生活在樹林中，只不過數量少了。難道達爾文錯了嗎？答：達爾文并沒有錯，樹林中淺色尺蛾數量減少是由于它們不適應環境造成的，這是自然選擇的結果。但在這一過程中還是會有少量生命力較強的淺色尺蛾存活下來，同時大量的黑色尺蛾在產生后代時也會產生一些淺色尺蛾，所以淺色尺蛾還是可以在樹林中生活，只是數量減少了。2425請用自然選擇理論解釋下面現象圖是某海島上發現的殘翅和無翅的昆蟲，這類昆蟲在正常情況下很難生存下去，試解釋為什么它們能在海島上大量生存。這是自然選擇的結果。由于這些海島上經常刮大風，那些有翅能飛但翅膀不夠強大的昆蟲，就常常被大海吹到海里，因而生存和繁殖后代的機會就少。而無翅或殘翅的昆蟲由于不能飛翔，就不容易被風吹到海里，因而生存和繁殖后代的機會就多。經過一段時間的自然選擇之后，島上無翅的昆蟲就特別多。A.害蟲對農藥進行了定向選擇

B.害蟲對農藥產生了定向變異

C.害蟲對農藥產生了隔離D.農藥對害蟲的抗藥性變異進行了定向選擇26使用某種農藥來防治某種害蟲，開始效果很顯著，但長期使用以后，效果就越來越差。原因是（

D

）⑴原始的長頸鹿產生大量后代；⑵后代中存在個體差異，有的頸和前肢較長，有的則較短；⑶在缺乏青草時期，頸和前肢長些的個體，在生存斗爭中容易得到食物而生存下來，并且繁殖后代，而頸和前肢較短的個體因缺乏食物而被淘汰；