《生物进化的原因》课件

你能找出我在哪里吗？新课导入知识目标能力目标1．描述生物进化的原因；通过资料分析和模拟实验的设计和实际操作，培养设计实验的能力和解决实际问题的方法。2．通过模拟保护色的形成过程，分析保护色形成的原因以及生物进化的原因。情感态度与价值观通过案例的分析、实验的设计、问题的思考与交流等教学环节，深化对自然选择过程的理解，关注环境问题，养成爱护环境和保护环境的习惯。重点难点生物进化的原因。设计模拟探究实验，研究保护色的形成过程。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年考察曼彻斯特地区1950年考察曼彻斯特地区一、分析生物进化的原因长满地衣的树干，浅色桦尺蠖不容易被鸟类捕食，深色桦尺蠖容易被鸟类捕食；被污染的黑褐色树干，浅色型桦尺蛾容易被鸟类捕食，深色桦尺蛾不容易被鸟类捕食。这种变化的原因是什么？冬天的雷鸟夏天的雷鸟保护色动物的体色与周围环境的色彩非常相似，这种颜色叫保护色。具有保护色的动物不易被其他动物所发现，这对它躲避敌害或者捕食猎物是十分有利的。定义：几种不同环境中的蛙探究实验模拟保护色的形成过程1．准备一块面积为0.8米×0.8米的彩色布料（最好为单一颜色）和100张各种颜色的小纸片（颜色要多样化，最好有一种颜色与彩色布料颜色一致或相近）。2．以小组为单位，5~6个同学为一组，推举一人为组长。3．组长在桌子上展开布料，作为生物的“生活环境”，并检查小纸片，记下纸片的颜色（小纸片的颜色代表某种动物不同的体色的变异类型）。5．“捕食者”事先背对桌子，组长将小纸片均匀地撒在布上，不要使小纸片粘在一起。6．每个同学想象自己是“捕食者”，小纸片是你的猎物，彩布的背景是你的生活环境。你每转向桌子一次，选一张小纸片（只用眼睛判定它的位置），把它拿出来放在另一只手中，然后继续转身选取，直到彩布上只剩下25张小纸片，组长通知不再选择时为止。4．组长是监督人，其他同学是“捕食者”，他们的“猎物”是小纸片，组长时刻注意“捕食者”取出的“猎物”数和剩下的“猎物”数。8．假设每个“幸存者”都产生3个后代，而且体色与自己的相同。在每个“幸存者”下面放上3个从老师那儿拿来的备用小纸片。9．将“幸存者”和它们的后代充分混合，重复上面的第4~8步。每轮开始记录各种颜色的小纸片的数目。7．统计“幸存者”中各种颜色的小纸片的数目。注意：“捕食者”不要特意寻找某种颜色的小纸片。第一代第二代第三代第四代第五代纸片的颜色开始数目幸存者数开始数目幸存者数开始数目幸存者数开始数目幸存者数开始数目幸存者数3．比较第一代和第五代“幸存者”，哪种颜色（如果有的话）在“幸存者”群体中没有代表？为什么？讨论1．第一代和第五代中，哪种颜色的小纸片“幸存者”最多？这与布的颜色有什么关系？2．第一代和第二代之间有什么变化？第一代和第五代之间又有什么变化？4．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？动物的保护色是动物在适应环境的过程中所表现出来的一个方面，动物的警戒色和拟态也是动物适应环境的表现。警戒色是指某些有恶臭和毒刺的动物所具有的鲜艳色彩和斑纹。警戒色可以使敌害易于识别，避免自身遭到攻击。拟态是指一种生物在形态、行为等特征上模拟另一种生物，从而使一方或双方受益的生态适应现象。警戒色拟态保护色和拟态现象都表现为与环境色彩相似，不易被识别，而警戒色则表现得与环境不同，容易被发现，且具警戒色的动物一般都具有潜在的伤害性，据此可把警戒色与其他两者区分开。结论遗传和变异——生物进化的基础环境的改变——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。二、自然选择在生存斗争中，适者生存、不适者被淘汰的过程，称为自然选择。定义：内容：1．过度繁殖2．生存斗争3．遗传和变异4．适者生存达尔文与他的自然选择学说不同的自然环境条件适应环境、不断进化。结果：选择者：达尔文查尔斯·罗伯特·达尔文（CharlesRobertDarwin，1809~1882），英国博物学家、生物学家、进化论的奠基人。达尔文于1809年2月12日诞生在英国的一个小城镇。他以博物学家的身份，参加了英国派遣的环球航行，做了五年的科学考察。在动植物和地质方面进行了大量的观察和采集，经过综合探讨，形成了生物进化的概念。1859年出版了震动当时学术界的《物种起源》。书中用大量资料证明了形形色色的生物都不是上帝创造的，而是在遗传、变异、生存斗争中和自然选择中，由简单到复杂、由低等到高等，不断发展变化的，提出了生物进化论学说，从而摧毁了各种唯心的神造论和物种不变论。恩格斯将“进化论”列为19世纪自然科学的三大发现之一。物种起源《物种起源》（TheOriginofSpecies）是达尔文论述生物进化的重要著作，出版于1859年11月24日。该书大概是19世纪最具争议的著作，其中的观点大多数为当今的科学界普遍接受。在该书中，达尔文首次提出了进化论的观点。他使用自己在1830年代环球科学考察中积累的资料，试图证明物种的演化是通过自然选择（天择）和人工选择（人择）的方式实现的。1．过度繁殖一只猫，一年可繁殖四只小猫，小猫一年后又能繁殖小猫，问：10年后，这只猫的后代有多少只？一棵一年生的植物，每年产生50粒种子，问：10年后，这颗植物的后代有多少棵？2．生存斗争生物赖以生存的食物和空间都非常有限，生物要生存下去，就得为获取足够的食物和空间进行生存斗争。生物在生存斗争中，既要与自然环境进行斗争，又要与其他生物进行斗争。食肉动物与食草动物之间的捕食与反捕食两只大角羊在争斗3．遗传和变异生物个体都有变异的特性，引起变异的根本原因是环境条件的改变。在生物产生的各种变异中，有的可以遗传，有的不可以遗传。4．适者生存具有有利变异的个体，容易在生存斗争中生存下来，并将这些变异遗传给下一代，而具有不利变异的个体，容易被淘汰。即：生存下来的生物都能适应环境，而被淘汰的生物不能适应环境。用达尔文的自然选择学说解释长颈鹿的长颈形成的原因：A.起初长颈鹿的颈有长有短。颈的长短是可以遗传的。B．当低处的树叶被吃光以后，颈长的长颈鹿可以吃到高处树叶而存活，并繁殖后代；颈短的吃不到高处的叶子，活下来的可能性就小，留下来的后代也较少。C．经过逐代的积累，形成了现在的长颈的长颈鹿。生物进化的历程是否已经完成？如果还在进行，我们为什么不易发现生物的进化?想一想自然选择是一个长期且连续的过程，只有经过许多代的选择，逐渐积累有利变异，才能形成新的物种。自然选择使不断变化的生物适应于不断变化的环境，生物永远在发展变化的过程之中，不会停止在一个水平上。4．生物通过遗传、变异和自然选择，不断进化。结论1．生物在繁殖的过程中，会不断地产生变异（其中有许多变异是可以遗传的），这些不断发生的变异是生物进化的基础。2．生物在生存斗争中，既要与生存环境进行斗争，又要与其他生物进行斗争。3．在生存斗争中具有有利变异的个体容易生存下来，具有不利变异的个体则容易被淘汰。三、人工选择人们根据自己的需求和爱好，经过不断选择和培育形成生物新品种的过程。1．原鸡经人工选择后形成肉用鸡、蛋用鸡、观赏用鸡（斗鸡）、药用鸡（乌骨鸡）等。应用：2．不同犬的品种的形成。定义：人工选择和自然选择选择因素结果速度人工选择自然选择人类满足人类的需要自然条件保留对生物有利的性状较快漫长课堂小结生物进化的原因分析生物进化的原因自然选择学说遗传和变异：生物进化的基础环境的改变：生物进化的外在动力过度繁殖生存斗争遗传和变异适者生存人工选择课堂练习1．动物的保护色与＿＿＿＿＿的色彩非常相似，它对＿＿＿＿＿或者＿＿＿＿是十分有利的。2．关于生物进化的原因，人们普遍接受的是＿＿＿＿＿的＿＿＿＿＿学说。3．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，这就是＿＿＿＿＿。生物通过＿＿＿、＿＿＿和＿＿＿＿＿，不断进化。周围环境躲避敌害捕食猎物达尔文自然选择自然选择遗传变异自然选择4．长期使用某种农药，会发现效果越来越差，这是因为某些害虫产生了抗药性。产生抗药性的原因是（）A．害虫对农药进行选择的结果B．定向变异的结果C．遗传的结果D．农药对害虫的抗药性变异进行选择的结果D5．雄鹿往往用鹿角作为争夺配偶的武器，按照达尔文进化学说的观点，现代雄鹿鹿角发达的原因是（）A．代代经常使用的结果B．保卫自己的需要C．繁衍后代的需要D．自然选择的结果D科学家的故事达尔文和他的进化思想1828年的一天，在伦敦郊外的一片树林里，一位大学生围着一棵老树转悠。突然，他发现在将要脱落的树皮下，有虫子在里边蠕动，便急忙剥开树皮，发现两只奇特的甲虫，正急速地向前爬去。这位大学生马上左右开弓抓在手里，兴奋地观看起来。正在这时，树皮里又跳出一只甲虫，大学生措手不及，迅即把手里的甲虫藏到嘴里，伸手又把第三只甲虫抓到。看着这些奇怪的甲虫，大学生真有点爱不释手，只顾得意地欣赏手中的甲虫，早把嘴里的那只给忘记了。嘴里的那只甲虫憋得受不了了，便放出一股辛辣的毒汁，把这大学生的舌头蜇得又麻又痛。他这才想1831年，达尔文从剑桥大学毕业。开始从事自己热衷的自然科学研究。12月，英国政府组织了“贝格尔号”军舰的环球考察，达尔文以“博物学家”的身份登上“贝格尔”号远航考察船，开始了漫长而又艰苦的环球考察活动。每到一个地方，达尔文总要进行认真的考察研究，采集矿物和动植物标本，挖掘生物化石，发现了许多没有记载的新物种。起口中的甲虫，张口把它吐到手里。然后，不顾口中的疼痛，得意洋洋地向市内的剑桥大学走去。这个大学生就是查理·达尔文。在历时五年的环球考察中，达尔文积累了大量的资料。回国之后，他查阅大量书籍，为他的生物进化理论寻找根据。1859年11月达尔文经过20多年研究而写成的科学巨著《物种起源》出版。在这部书里，达尔文旗帜鲜明地提出了“进化论”的思想，说明物种是在不断的变化之中，是由低级到高级、由简单到复杂的演变过程。1832年2月底，“贝格尔”号到达巴西，达尔文在4000多米的高山顶上发现了贝壳化石，让他明白了地壳升降的道理。1882年4月19日，这位伟大的科学家因病逝世，人们把他的遗体安葬在牛顿的墓旁，以表达对这位科学家的敬仰。达尔文的进化论被恩格斯赞誉为19世纪自然科学的三大发现之一。紧接着，达尔文又开始他的第二部巨著《动物和植物在家养下的变异》的写作，并很快出版。晚年的达尔文，尽管体弱多病，但他以惊人的毅力，顽强地坚持进行科学研究和写作，连续出版了《人类的由来》等很多著作。在他的著作中，具有特别重大历史意义的是《物种起源》。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。动动脑1．治理环境，减少工厂排出的煤烟，使曼彻斯特地区的自然环境尽量恢复正常并得到保护。2．这是因为人工选择的结果，与自然选择相比，人们根据自己的需要和爱好有目的地选择可以加快生物演变的历程，缩短生物演变的时间。练习答案3．这是自然选择的结果。由于这些海岛上经常刮大风，那些有翅能飞但翅膀不够强大的昆虫，就常常被大风吹到海里，因而生存和繁殖后代的机会较少。而无翅或残翅的昆虫，由于不能飞翔，就不容易被风吹到海里，因而生存和繁殖后代的机会就多。经过一段时间的自然选择之后，岛上无翅的昆虫就特别多。4．在青霉素刚被使用的时候，能够杀死大多数类型的细菌。但少数细菌由于变异而具有抵抗青霉素的特性，不能被青霉素杀死而生存下来，并将这些特性遗传给下一代。因此，下一代就有更多的具有抗药性的个体，经过青霉素的长期选择，使得有的细菌已不再受其的影响了。