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成才之路生物,路漫漫其修远兮吾将上下而求索,人教版必修2,现代生物进化理论,第七章,渐变进化是达尔文进化论的一个基本概念。达尔文认为，在生存斗争中，由微小的变异逐渐积累就会发展为显著的变异而导致新物种的形成。因为“自然选择只能通过累积轻微的、连续的、有益的变异而发生作用，所以不能产生巨大的或突然的变化，它只能通过短且慢的步骤发生作用”。与达尔文的主张相反，早期遗传学家相信，新物种可由大的不连续变异即突变直接产生，并把这种方式看作是进化变化的主要源泉，认为自然选择对生物的进化不起积极作用。,现代生物进化理论坚持达尔文的渐变论思想和自然选择的创造性作用，强调进化是群体在长时期的遗传上的变化，认为通过突变(基因突变和染色体变异)或遗传重组、选择、漂变、迁移和隔离等因素的作用，整个群体的基因组成就会发生变化，造成生殖隔离，演变为不同的物种。20世纪70年代以来，一些古生物学者根据化石记录中显示出的进化间隙，提出间断平衡学说。他们认为物种长期处于变化很小的静态平衡状态，由于某种原因，这种平衡会突然被打断，在较短时间内迅速成为新物种。,达尔文进化论的基本观点是什么？在其进化理论基础上形成的现代生物进化理论的观点又是什么？与达尔文的进化论相比有哪些改进？本章包括两节内容，第1节现代生物进化理论的由来主要包括拉马克的进化学说、达尔文的自然选择学说和达尔文以后生物进化理论的发展三部分，重点是达尔文的自然选择学说。第2节现代生物进化理论的主要内容则阐述了以自然选择学说为核心的现代生物进化理论。,其主要内容是：种群是生物进化的基本单位；突变和基因重组提供进化的原材料，自然选择导致种群基因频率的定向改变；通过隔离形成新的物种；生物进化的过程实际上是生物与生物、生物与无机环境共同进化的过程，进化导致生物的多样性。生物进化理论深刻地改变了人们对自然界的看法，为辩证唯物主义观点奠定了生物学基础，也帮助人们正确地看待自己在自然界中的地位，建立人与自然和谐发展的观念。,学习本章时，需注意以下几点：1在学习隔离与物种的形成时，首先要理解物种的概念、隔离的概念、生殖隔离和地理隔离等，然后通过分析加拉帕戈斯群岛上地雀的物种进化过程，来认识隔离在物种形成中的作用。2在对共同进化与生物多样性的形成的学习中，应从实例理解出发，在分析生物进化历程的基础上，形成这样的共识：物种的更替、地球环境的变迁和生态系统的演变，都体现了生物与环境的相互作用，体现了共同进化。,3进化领域至今仍有不同观点，如中性学说和间断平衡说，但是进化理论仍在不断地发展，同时也再次强调了以自然选择学说为核心的进化理论的重要地位。总之，关于本章的学习，还应充分利用广播、报纸、网络、书籍中的信息资源，深化自己对生物进化的理解。,第1节现代生物进化理论的由来,第七章,1拉马克进化学说的主要内容是：用进废退和获得性遗传。2拉马克进化学说的主要意义在于否定了神创论和物种不变论。3达尔文自然选择学说的主要内容是：过度繁殖、生存斗争、遗传变异和自然选择。4达尔文自然选择学说能解释生物进化的原因及物种多样性的形成。,目标导航：1说出拉马克进化学说的主要内容。2理解达尔文自然选择学说的内容、进步意义和局限性。(重、难点)3说出达尔文以后进化理论的发展。,情境导入：拉马克是法国博物学家，最先提出了生物进化理论，给当时的“神创论”很大的打击。达尔文是英国的博物学家，他在拉马克进化论的基础上提出了“自然选择学说”，是生物进化的创始人。问题探究：达尔文“自然选择学说”的主要内容是什么？提示：过度繁殖、生存斗争、遗传变异和适者生存。,一、拉马克的进化学说1拉马克的主要观点(1)地球上的所有生物都是由更古老的生物_来的。(2)生物是由_到_逐渐进化的。(3)生物各种适应性特征的形成都是由于_和_，这是生物不断进化的主要原因。2意义(1)是历史上_的进化学说。(2)否定了_，奠定了科学生物进化论的基础。,预习导学,进化,低等,高等,用进废退,获得性遗传,第一个提出的比较完整,神创论,二、达尔文的自然选择学说1主要内容,生存斗争,遗传和变异,生存,淘汰,2评价(1)科学性：合理解释了_。揭示了生命现象的_。科学地解释了生物的_。(2)局限性：对于_的本质，未做出科学解释。对生物进化的解释局限于_水平。强调物种形成都是_的结果，不能很好地解释_等现象。,生物进化的原因,统一性,多样性和适应性,遗传和变异,个体,渐变,物种大爆发,三、达尔文以后进化理论的发展1遗传变异方面(1)研究水平：_水平_水平。(2)研究结果：认识到了遗传和变异的本质，_已被摈弃。2自然选择的作用方面研究对象：_为单位_为基本单位。3理论形成：形成了以_为核心的现代生物进化理论。,性状,基因,获得性遗传,生物个体,种群,自然选择学说,1.提出自然选择学说的达尔文为什么还同意获得性遗传？2变异是生物进化的原材料，但在生物进化中，有的物种只生存了极短的时间就灭绝了，这是为什么？提示：1.达尔文学说的根本是：物竞天择，适者生存。只要有优势的基因，就会生存下去，而无论这个优势基因是遗传来的还是获得性的，所以并不矛盾。2该物种缺乏有适应性价值的可遗传的变异。,思维激活,(一)问题探讨1这是拟态现象，使枯叶蝶不易被天敌发现。2枯叶蝶的祖先种群中出现翅似枯叶的变异个体后，由于这种变异是可遗传的有利变异，这种变异的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特征。3这与对枯叶蝶适应性的解释看似矛盾。其实，翅色鲜艳的蝴蝶可能具有其他防御敌害的适应性特征，如翅上有类似猛禽眼睛的眼斑，等等。,(二)思考与讨论1在西方国家，当时“神创论”和“物种不变论”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“神创论”，不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。3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上的“主宰”。,4马克思在这封信中所说“我们的观点”是指辩证唯物主义观点。5激励国人奋发图强，使中华民族能够屹立于世界民族之林。6“Scienceaimstodiscoverfacts,butleavesusfreetochooseourownvalues.”意思是“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。”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。,(三)旁栏思考题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，不清楚可遗传变异的来源。,1.拉马克的进化学说的主要内容(1)拉马克：法国博物学家，进化论先驱，第一个提出比较完整的进化学说的人。(2)拉马克的进化理论“用进废退”学说,拉马克的进化学说,要点归纳,所有生物都不是神造的，而是由更古老的生物进化来的。古代生物和现代生物既相似又相异结论：物种不是不变的，更不是上帝创造的。这给当时人们普遍信奉的神创论造成一定冲击，因此具有进步意义。生物是由低等到高等逐渐进化的。拉马克几乎否认物种的真实存在，认为生物只存在连续变异的个体。,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”。用进废退：即经常使用的器官就发达，不使用的器官就退化。获得性遗传：即上述变化是可遗传的。这两个法则是拉马克用来解释生物进化原因的主要原理。,2拉马克的进化学说的历史贡献和局限性(1)历史贡献拉马克的进化学说是历史上第一个提出的比较完整的进化学说。拉马克的进化学说否定了生命世界中某种神秘力量的存在，使人们认识到物种是可变的，而且是由低等向高等不断进化的。这对于进化论的发展起到了重要作用。(2)局限性缺乏事实依据，大都来自主观推测，说服力不强。“用进废退”和“获得性遗传”缺乏科学证据的支持，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，就不会使生物产生可遗传的变异。,用进废退和获得性遗传是拉马克论述生物进化原因的两条著名法则。用进废退是指经常使用的器官较发达，不使用就退化；获得性遗传是指环境引起或由于用进废退引起的变化是可以遗传的。,下列关于拉马克进化学说的叙述，不正确的是()A拉马克认为，地球上的所有生物都是由更古老的生物进化来的B生物的适应性特征的形成是由于用进废退和获得性遗传C器官废而不用，就会造成形态上的退化D用进废退获得的性状不可以遗传给后代,典例导析,解析拉马克认为，用进废退获得的后天性状是可以遗传给后代的。但现代进化理论认为，如果遗传物质不发生变化，仅由环境因素引起的变异是不能遗传给后代的。答案D,拉马克进化学说的进步意义体现在()A科学地解释了生物进化的原因B提出了“用进废退”和“获得性遗传”的理论C最先提出了比较完整的进化学说D使生物学第一次摆脱了神学的束缚，走上了科学的轨道答案C解析拉马克进化学说的进步意义体现在最先提出了比较完整的进化学说。,1.达尔文自然选择学说的主要内容(1)过度繁殖(选择的基础)：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。(2)生存斗争(选择的手段)：由于生物过度繁殖，后代的数目剧增，而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，生物要生存，就要进行生存斗争。,达尔文的自然选择学说,要点归纳,(3)遗传变异(进化的内因)：在自然界中，生物个体既能保持亲本的遗传性状，又会出现变异。出现有利变异的个体就容易在生存斗争中获胜，并将有利变异遗传下去；出现不利变异的个体则容易被淘汰。(4)适者生存(选择的结果)：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。,2达尔文自然选择学说的历史贡献和局限性(1)历史贡献合理解释了生物进化的原因变异、自然选择和遗传三者综合作用的结果。揭示了生命现象统一性的原因所有的生物都有共同的祖先。科学解释了生物的多样性和适应性长期自然选择的结果。,(2)局限性说明：由于受当时科学发展水平的限制，对于遗传和变异的本质，达尔文还不能做出科学的解释。他接受了拉马克关于器官用进废退和获得性遗传的观点。生物进化的解释也局限于个体水平，未立足于群体水平。达尔文强调物种形成都是渐变的结果，不能很好地解释物种大爆发等现象。,3达尔文以后进化理论的发展形成了以自然选择学说为核心的现代生物进化理论。(1)关于遗传和变异原因的研究，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。(2)关于自然选择的作用等问题的研究，已经从以生物个体为单位，发展到以种群为基本单位。,1变异是不定向的，自然选择是定向的。2自然选择是一个漫长的、连续的过程，由于环境不断变化，生存斗争不断进行，自然选择也不断进行。,用现代生物进化理论看达尔文自然选择学说，自然选择学说的缺陷是()自然选择学说能科学地解释生物进化的原因和生物的适应性、多样性的形成自然选择学说认为生物个体是生物进化的基本单位自然选择学说对遗传和变异的本质未能作出科学的解释自然选择学说对环境条件如何对可遗传的变异进行选择，没有能作出科学的解释ABCD,典例导析,解析生物个体的寿命是有限的，但该物种在代代交替过程中得以保持和发展，该物种的基因库也得以保持和发展。限于当时的技术水平，达尔文对遗传和变异的本质以及自然选择如何对可遗传变异起作用，还不能作出科学的解释。答案B,下列有关生物进化的论述中，不符合达尔文自然选择学说基本观点的是()A遗传和变异是自然选择发生作用的基础B生物的变异是不定向的，自然选择是定向的C变异经过长期的自然选择和积累，就可能产生出生物的新类型D环境改变使生物产生定向变异，以适应变化的环境答案D,解析此题考查对自然选择学说的理解。自然选择学说是达尔文创立的以自然选择为中心的生物进化学说，该学说正确地解释了生物进化的原因，并认为：遗传和变异是生物进化的内因，变异是不定向的，为进化提供了原材料；通过自然选择，不利的变异被淘汰，有利的变异被保存，并通过遗传积累起来，然后产生出生物的新类型。故A、B、C三项均符合达尔文自然选择学说的基本观点，而D项是拉马克进化学说的观点。,1.达尔文自然选择学说是现代生物进化理论的基础和核心。2遗传和变异是生物进化(或自然选择)的内在因素。生物的变异为生物进化提供了原始材料，生物的遗传使有利变异在后代中得到积累和加强。3过度繁殖产生的大量后代，不仅提供了更多的变异，为自然选择提供了更多的选择材料，而且也加剧了生存斗争。,遗传变异、生存斗争、自然选择在生物进化中的作用,4变异一般是不定向的，而自然选择则是定向的。具有有利变异的个体得以生存和发展，不利变异的个体则被淘汰。5自然选择是通过生存斗争来实现的，因此生存斗争对自然选择起推动作用，是生物进化的动力。而自然选择决定生物进化的方向。6自然选择是一个缓慢的长期的历史过程。,探究点基础理论知识的利用果蝇对DDT抗药性的进化实验案例下面是关于果蝇对DDT抗药性的进化实验：实验一将一个果蝇群体(第一代)饲养到一定规模后，用涂有a浓度DDT的玻璃片处理，将成活下来的果蝇后代(第二代)继续饲养到一定规模后用2a浓度的DDT处理，用同样的方法逐代将DDT浓度增加a处理果蝇。到第15代时，DDT浓度增加到15a，仍有能抗15a浓度DDT的果蝇存活。因此，实验者认为，果蝇的变异是“定向的”，即是在环境条件(DDT)的“诱导”下产生的。,另有学者发现了“实验一”设计的缺陷，怀疑实验一得出的结论的科学性。因而设计了实验二。实验二将若干雌雄果蝇分别饲养成若干个家系，此为第一代，然后将每个家系分成两半，用a浓度的DDT分别处理每个家系的一半。然后在有果蝇存活的家系的另一半果蝇中，再培养若干个家系(第二代)，将每个家系分成两半，用2a浓度的DDT处理每个家系的一半。在有果蝇存活的家系的另一半中，再培养若干个家系用同样的方法逐代将DDT浓度增加a处理果蝇。到第15代时，DDT浓度增加至15a，也产生了能抗15a浓度DDT的果蝇群体。然而这些具有抗性的果蝇的父母及其祖先并没有接触过DDT。,通过实验二的分析后，你认为：(1)DDT对果蝇变异所起的作用不是“诱导”，而是_，果蝇种群的进化是定向的，而果蝇个体的变异是_的，果蝇抗药性的产生在环境变化(DDT处理)之_(填“前”或“中”或”后”)。(2)通过对实验一和实验二的比较分析，你认为实验一得出不正确结论的原因是什么？_。标准答案(1)选择不定向前(2)实验一将果蝇个体作为进化单位研究，不能发现个体变异不定向性的特点；实验一用DDT直接处理果蝇，虽然看到的是群体变异，但易误认为DDT对果蝇的抗性起“诱导”作用，而看不出选择作用,方法警示得分要点：(1)答案唯一，必须体现“选择不定向前”。(2)必须体现“DDT直接处理果蝇、看不出选择作用”。错因案例(1)错误答案多样化，错答原因主要是对现代生物进化理论理解不透，无法用理论解决实际问题。(2)错误答案多样化，错答原因主要是对实验变量分析不到位，得不出正确的结论，找不到问题的关键。,技法提炼(1)已有知识的利用：已有知识：现代生物进化理论中明确指出，变异具有不定向性，自然选择决定生物进化的方向。知识利用：变异是不定向的，不论有无选择，变异都是存在的。因此，果蝇抗药性在环境变化之前产生。(2)实验变量的确定：该案例中实验一没有对照，不能说明问题。两实验对照可知，自变量为是否接触DDT，因变量是果蝇的存活情况。从实验结果看，二者结果一致，说明抗药性的变异与是否接触DDT无关。,
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