第七章第七章 现代生物进化理论现代生物进化理论7.1 7.1 现代生物进化理论的由来现代生物进化理论的由来问题探讨问题探讨1 1、枯叶蝶的翅很像一、枯叶蝶的翅很像一片枯叶，这种现象叫片枯叶，这种现象叫什么？这有什么适应什么？这有什么适应意义？意义？拟态拟态使枯叶蝶不易被天敌使枯叶蝶不易被天敌发现发现2 2、从进化的角度，怎样解释这种适应的形、从进化的角度，怎样解释这种适应的形成？成？祖先中出现翅似枯叶的变异个体祖先中出现翅似枯叶的变异个体这种变异这种变异为可遗传变异为可遗传变异这种个体生存和留下后代的机会多这种个体生存和留下后代的机会多久而久之，使这类蝴蝶具有翅似枯叶的适应性久而久之，使这类蝴蝶具有翅似枯叶的适应性特征特征3 3、同一环境中不乏翅色艳丽的蝴蝶，这与你、同一环境中不乏翅色艳丽的蝴蝶，这与你刚才所做的解释有矛盾吗？如果有，有怎么刚才所做的解释有矛盾吗？如果有，有怎么解释？解释？看似矛盾。看似矛盾。其实，翅色艳丽的蝴蝶可能具有其实，翅色艳丽的蝴蝶可能具有其他防御敌害的适应性特征，如翅上有类似其他防御敌害的适应性特征，如翅上有类似猛禽眼睛的眼斑。猛禽眼睛的眼斑。自然界形形色色的生物是怎样出现、怎样形自然界形形色色的生物是怎样出现、怎样形成的？成的？神创论神创论第一日 神在黑暗混沌的大地创造光、昼夜神在黑暗混沌的大地创造光、昼夜第二日 神创造天，将上面和下面的水分开神创造天，将上面和下面的水分开第三日神分离陆地和海洋，创造出神分离陆地和海洋，创造出植物植物第四日 神创造出日、月和星星神创造出日、月和星星第五日神创造出神创造出水生动物和飞鸟水生动物和飞鸟第六日神创造出神创造出牲畜、昆虫、野兽和男女牲畜、昆虫、野兽和男女第七日 神安息了神安息了圣经圣经一、拉马克学说一、拉马克学说拉马克认为拉马克认为生物进化生物进化原因原因: : 一是一是“用进废退用进废退”； 二是二是“获得性遗传获得性遗传” 指环境引起或由于用进废退引指环境引起或由于用进废退引起的变化是可以遗传的起的变化是可以遗传的拉马克拉马克拉马克拉马克(L.B.Lamarck) 1744 (L.B.Lamarck) 1744 1829 1829食蚁兽食蚁兽拉马克认为，器官用得越多就越发达，如食拉马克认为，器官用得越多就越发达，如食蚁兽的舌头之所以细长，是由于长期舔食蚂蚁兽的舌头之所以细长，是由于长期舔食蚂蚁的结果。蚁的结果。鼹鼠鼹鼠拉马克认为，器官废而不用，就会造成形拉马克认为，器官废而不用，就会造成形态上的退化。如鼹鼠长期生活在地下，眼态上的退化。如鼹鼠长期生活在地下，眼睛就萎缩、退化。睛就萎缩、退化。利用拉马克的观点解释长颈鹿为什么脖子长？利用拉马克的观点解释长颈鹿为什么脖子长？ 拉马克认为长颈鹿的进化是因为草地退化后要吃树拉马克认为长颈鹿的进化是因为草地退化后要吃树叶，它们想要长颈，于是天天使劲地将颈伸长，终叶，它们想要长颈，于是天天使劲地将颈伸长，终于形成了现在的长颈鹿。于形成了现在的长颈鹿。 按照用进废退法则推理未来人是怎样的？按照用进废退法则推理未来人是怎样的？历史意义历史意义 :1、历史上第一个系统地提出了进化理论的学者；、历史上第一个系统地提出了进化理论的学者；2、反对神创论和物种不变论。、反对神创论和物种不变论。1、拉马克提出的用进废退和获得性遗传的观点缺、拉马克提出的用进废退和获得性遗传的观点缺少科学证据的支持。少科学证据的支持。2、拉马克过于强调环境的变化直接导致物种的、拉马克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改变，实际上环境的变化如果未引起遗传物质的改变，就不会使生物产生可遗传的变异。改变，就不会使生物产生可遗传的变异。不足不足 :我们应怎样评价拉马克进化学说？我们应怎样评价拉马克进化学说？中文名：查尔斯中文名：查尔斯罗伯特罗伯特达尔文达尔文外文名：外文名：Charles RobertDarwin国籍：英国国籍：英国出生地：普雷斯顿出生地：普雷斯顿出生日期：出生日期：1809年年2月月12日日逝世日期：逝世日期：1882年年4月月19日日职业：生物学家，博物学家职业：生物学家，博物学家毕业院校：剑桥大学毕业院校：剑桥大学信仰：唯物主义信仰：唯物主义主要成就：主要成就：创立生物进化论创立生物进化论代表作品：代表作品：物种起源物种起源、动物和、动物和植物在家养下的变异、人类的由来植物在家养下的变异、人类的由来和性选择和性选择二、达尔文的自然选择学说二、达尔文的自然选择学说航海航海观察观察坚信生物不断进化坚信生物不断进化大量丰大量丰富事实富事实论证、解释生论证、解释生物是不断进化物是不断进化神创造万物神创造万物自然选择学说的内容自然选择学说的内容事实事实1 1：生物都：生物都有有过度繁殖过度繁殖的的倾向倾向事实事实2 2：物种内：物种内的个体数能保的个体数能保持稳定持稳定事实事实3 3：资源是：资源是有限的有限的推论推论1 1：个体间：个体间存在着存在着生存斗生存斗争争事实事实4 4：个体间：个体间普遍存在差异普遍存在差异( (变异变异) )事实事实5 5：许多变：许多变异是可能异是可能遗传遗传的的推论推论2 2：具有：具有有利变异的有利变异的个体，生存个体，生存并留下后代并留下后代的机会多的机会多推论推论3 3：有利变：有利变异逐代积累，异逐代积累，生物不断进化生物不断进化出新类型出新类型过度繁殖过度繁殖生存斗争生存斗争遗传变异遗传变异适者生存适者生存鳕鱼的年产卵量是鳕鱼的年产卵量是500万粒。有人计算过万粒。有人计算过,如果鳕鱼所产的卵全部能孵化长大成鱼如果鳕鱼所产的卵全部能孵化长大成鱼,那那么不出么不出6年年,整个大西洋就会被鳕鱼塞满。整个大西洋就会被鳕鱼塞满。 各种生物都有极强大的生殖力。但是各种生物都有极强大的生殖力。但是自然界中各种生物的数量在一定时期自然界中各种生物的数量在一定时期内都会保持相对稳定。内都会保持相对稳定。生物生物个体之间个体之间进行的相互斗争，以及生物进行的相互斗争，以及生物与无机自然环境与无机自然环境之间的斗争，赖以维持个之间的斗争，赖以维持个体生存并繁衍种族的自然现象。体生存并繁衍种族的自然现象。生物个体间普遍存在差生物个体间普遍存在差异（变异异（变异), 许多变异许多变异是可遗传的。是可遗传的。生物的变异有的比亲代生物的变异有的比亲代更适应环境更适应环境, 有的却更有的却更不适应环境不适应环境, 即变异是即变异是不定向的。不定向的。遗传变异遗传变异结合自然选择学说的解释模型，利用达尔文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的自然选择学说的观点解释长颈鹿为什么脖长颈鹿为什么脖子长子长？达尔文认为长颈鹿的进化原因是：长颈鹿产生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；的后代超过环境承受能力；( ( ) )它们都它们都要吃树叶而树叶不够吃；要吃树叶而树叶不够吃；( ( ) )它们有颈它们有颈长和颈短的差异长和颈短的差异; ;( )( )颈长的能吃到树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叶生存下来，颈短的却因吃不到树叶而最终饿死了。死了。( ( ) ) 过度繁殖过度繁殖生存斗争生存斗争 遗传变异遗传变异适者生存适者生存过度繁殖过度繁殖有限的生活条件有限的生活条件+导致导致生存斗争生存斗争+变异变异导致导致适者生存适者生存+有利性状遗传有利性状遗传导致导致生物新类型出现生物新类型出现达尔文的自然选择学说达尔文的自然选择学说达尔文把达尔文把适者生存，不适者被淘汰的过适者生存，不适者被淘汰的过程叫做自然选择。程叫做自然选择。拟态拟态警戒色警戒色保护色保护色结论：对生物进化的解释结论：对生物进化的解释1 1、选择材料、选择材料由变异提供由变异提供2 2、内在因素、内在因素遗传和变异遗传和变异3 3、进化方向、进化方向自然选择决定自然选择决定4 4、进化动力、进化动力生存斗争生存斗争1 1、所有生物都、所有生物都有共同的祖先；有共同的祖先；2 2、生物的多样、生物的多样性是进化的结性是进化的结果；果；3 3、生物界的种、生物界的种类之间有一定类之间有一定的内在联系。的内在联系。三、达尔文自然选择学说的评价三、达尔文自然选择学说的评价积极意义积极意义：局限性：局限性：1.1.解释生物解释生物进化进化的原因的原因2.2.揭示生物揭示生物多样性多样性的原因的原因3.3.解释生物解释生物适应性适应性的形成的形成（拟态、保护色、警戒色）（拟态、保护色、警戒色）1.1.对于对于遗传和变异遗传和变异的本质不能作出科学解释的本质不能作出科学解释2.2.对生物进化的解释局限于对生物进化的解释局限于个体个体水平水平3.3.强调物种形成都是强调物种形成都是渐变渐变的结果，无法解释物种的结果，无法解释物种大爆发现象大爆发现象 自然选择学说的局限性自然选择学说的局限性 材料一：材料一： 19841984年在我国云南澄江发现了闻名于世的澄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比今天快得多，动物新的构造模式或许能在“一夜间一夜间”产生。现在生活在地球上的各个动物门类当时几乎产生。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。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，而是呈多新物种的产生不是微小的变异漫长的积累，而是呈现为现为大爆发式大爆发式地出现。地出现。 材料二：材料二： 生物群落中，个体之间不仅有激烈的生存生物群落中，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。来保护群体。 达尔文认为生存斗争是生物进化的动力，但是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，从而使小的个体得以生存，从而使“不适者也生存不适者也生存”。 思考与讨论思考与讨论1.在西方国家，当时在西方国家，当时“神创论神创论”和和“物种不物种不变论变论”仍占统治地位，人们普遍认为所有的仍占统治地位，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，也没有新物种的产生。的绝灭，也没有新物种的产生。2.达尔文认为所有的生物都是由最原始的共达尔文认为所有的生物都是由最原始的共同祖先进化而来的，生物界通过自然选择而同祖先进化而来的，生物界通过自然选择而不断进化，这一观点否定了不断进化，这一观点否定了“神创论神创论”，不，不能为当时的宗教观念所容，因此，遭到许多能为当时的宗教观念所容，因此，遭到许多人的攻击、谩骂和讥讽。人的攻击、谩骂和讥讽。3.人类与其他生物有着共同的起源。人类是人类与其他生物有着共同的起源。人类是生物世界的成员，而不是凌驾于其他物种之生物世界的成员，而不是凌驾于其他物种之上的上的“主宰主宰”。4.马克思在这封信中所说马克思在这封信中所说“我们的观点我们的观点”是是指辩证唯物主义观点。指辩证唯物主义观点。5.激励国人奋发图强，使中华民族能够自立激励国人奋发图强，使中华民族能够自立于世界民族之林。于世界民族之林。6.“Science aims to discover facts, but leaves us free to choose our own values.”意思是意思是“科学的目的是发现事实，科学的目的是发现事实，但是却留给我们选择自己价值观的自由。但是却留给我们选择自己价值观的自由。”言外之意是虽然科学否定了上帝造物说，但言外之意是虽然科学否定了上帝造物说，但并不意味着排斥相关的宗教信仰。作者之所并不意味着排斥相关的宗教信仰。作者之所以在书的最后一页写这句话，与所在国家的以在书的最后一页写这句话，与所在国家的社会文化背景有关。社会文化背景有关。旁栏思考题旁栏思考题 这是由于受当时遗传学发展水平的限制，这是由于受当时遗传学发展水平的限制，人们还没有认识到基因与性状的关系，不人们还没有认识到基因与性状的关系，不清楚可遗传变异的来源。清楚可遗传变异的来源。性状水平性状水平深入深入基因（基因（分子）分子）水平水平以生物个体为单位以生物个体为单位以种群为基本单位以种群为基本单位形成以形成以自然选择学说自然选择学说为基础的为基础的现代生物进现代生物进化理论化理论认识到了遗传和变异的本质认识到了遗传和变异的本质获得性遗传的观点，已经被多数人摈弃。获得性遗传的观点，已经被多数人摈弃。 四、达尔文以后进化理论的发展四、达尔文以后进化理论的发展课后练习课后练习 基础题基础题 1.B。2.按照达尔文的自然选择学说，可以做如下按照达尔文的自然选择学说，可以做如下解释：细菌在繁殖过程中会产生各种可遗传解释：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。在未使的变异，其中就有抗药性强的变异。在未使用抗生素时，抗药性强的变异不是有利变异，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；使用抗这样的个体在生存斗争中不占优势；使用抗生素以后，抗药性弱的个体大量死亡，抗药生素以后，抗药性弱的个体大量死亡，抗药性强的个体有机会产生更多的后代，一段时性强的个体有机会产生更多的后代，一段时间以后，抗生素的杀菌效果就会下降。这一间以后，抗生素的杀菌效果就会下降。这一解释未能深入到基因水平，没有说明基因突解释未能深入到基因水平，没有说明基因突变在进化中的作用。变在进化中的作用。拓展题拓展题1.在自然界，物种的绝灭速率本来是很缓慢在自然界，物种的绝灭速率本来是很缓慢的，人类活动大大加快了物种绝灭的速率。的，人类活动大大加快了物种绝灭的速率。现在的许多濒危物种之所以濒危，很大程度现在的许多濒危物种之所以濒危，很大程度上是人为因素造成的。因此，一般来说，人上是人为因素造成的。因此，一般来说，人类对濒危物种的保护，是在弥补自己对自然类对濒危物种的保护，是在弥补自己对自然界的过失，不能说是干扰了自然界正常的自界的过失，不能说是干扰了自然界正常的自然选择。当然，如果某一物种的濒危纯粹是然选择。当然，如果某一物种的濒危纯粹是由于这种生物适应能力的低下，或者源于自由于这种生物适应能力的低下，或者源于自然灾害，则当别论。然灾害，则当别论。2.人工环境与自然环境不可能完全隔绝，人人工环境与自然环境不可能完全隔绝，人也不可能离开自然界而生存，因此，人类的也不可能离开自然界而生存，因此，人类的进化不可能完全摆脱自然界的影响。但是，进化不可能完全摆脱自然界的影响。但是，人类毕竟早已远离风餐露宿、人类毕竟早已远离风餐露宿、“与狼共舞与狼共舞”的时代，工农业的发展和医疗水平的提高，的时代，工农业的发展和医疗水平的提高，使得人们的生活条件不断改善，健康水平不使得人们的生活条件不断改善，健康水平不断提高，婴幼儿死亡率显著下降，平均寿命断提高，婴幼儿死亡率显著下降，平均寿命显著延长，来自自然界的选择压力在变小，显著延长，来自自然界的选择压力在变小，来自人类社会内部的选择因素在增加。来自人类社会内部的选择因素在增加。1一只雌蛙能产卵一只雌蛙能产卵40005000个，卵受精后只有个，卵受精后只有510能发育为成体。达尔文对这一事实的解释是（能发育为成体。达尔文对这一事实的解释是（ ）A过度繁殖过度繁殖B生存斗争生存斗争C遗传和变异遗传和变异D自然选择自然选择2达尔文进化学说的中心内容是（达尔文进化学说的中心内容是（ ）A适者生存适者生存B过度繁殖过度繁殖C生存斗争生存斗争D自然选择学说自然选择学说3生物进化的内因是（生物进化的内因是（ ）A过度繁殖过度繁殖B生存斗争生存斗争C遗传和变异遗传和变异D适者生存适者生存4最先提出生物进化学说的科学家是（最先提出生物进化学说的科学家是（ ）A达尔文达尔文B孟德尔孟德尔C拉马克拉马克D摩尔根摩尔根BDCC 五、反馈练习五、反馈练习5对达尔文自然选择学说的正确理解是（对达尔文自然选择学说的正确理解是（ ） 环境改变使生物产生适应性的变异环境改变使生物产生适应性的变异 可遗传的变异是生物进化的基础可遗传的变异是生物进化的基础 变异是不定向的变异是不定向的 变异是定向的变异是定向的 变异经过长期的自然选择和遗传积累就可能产生出变异经过长期的自然选择和遗传积累就可能产生出生物的新类型生物的新类型ABCDB 在远离大陆的印度洋南部的克格伦岛，岛上经常刮大在远离大陆的印度洋南部的克格伦岛，岛上经常刮大风。风。 达尔文发现这里的昆虫有两种类型：一类是翅非常发达尔文发现这里的昆虫有两种类型：一类是翅非常发达，一类是无翅或翅小不能飞翔，并指出上述现象与岛上达，一类是无翅或翅小不能飞翔，并指出上述现象与岛上经常刮海风有关。请试用达尔文的自然选择观点来回答以经常刮海风有关。请试用达尔文的自然选择观点来回答以下问题：下问题：1这些昆虫与海风是什么关系？这些昆虫与海风是什么关系？2这里刮的海风对岛上昆虫的翅起了什么作用？这里刮的海风对岛上昆虫的翅起了什么作用？3通过这种现象说明变异是定向的还是不定向的通过这种现象说明变异是定向的还是不定向的?l1这些昆虫与海风的关系是生存斗争。这些昆虫与海风的关系是生存斗争。l2这里刮的海风对岛上昆虫的翅起了选择作用。这里刮的海风对岛上昆虫的翅起了选择作用。l3变异是不定向的。变异是不定向的。个人观点供参考，欢迎讨论