整理自然选择与进化生态系统.docx

1、整理自然选择与进化生态系统一、自然选择与进化化石为生物进化提供了证据，进化论已经普遍被人们接受；讲解动物化石形成的过程。动物化石形成过程如下：（1） 当动物死后落入水底时，形成化石过程就开始了；（2） 动物尸体上的肌肉开始糜烂，露出骨骼；（3） 水带来了泥土和沙子，掩埋了这些骨骼；（4） 接着，水渗进骨中，将无机盐沉淀在里面，就形成了化石；（5） 沙或泥土继续堆积，慢慢地形成沉积物，如石灰岩，化石就保存在其中；（6） 某些岩石层又回到地面，在风或不的侵蚀下，露出了化石。1、乔治布丰（George Buffon,1717-1788），法国人，是第一个提出广泛而具体的进化学说的博物学家。布丰收集了

2、不少有关自然科学的材料，编写了博物学。在书中，他提出了进化论点，认为物种是可变的，特别强调环境对生物的直接影响，当物种生存环境的改变，尤其是气候与食物性质的变化，可引起生物机体的改变。2、拉马克（Jean-Baptiste de Lamarck,1744-1829）是法国伟大的博物学家，较早期的进化论者之一。于1778年出版了3卷集的法国植物志，这时，他已是一位有成就的植物学家，也是现代博物馆标本采集原理的创始人之一。他的代表作是无脊椎动物系统（1810）和动物学哲学（1809），在这两本巨著中拉马克提出了有机界发生和系统的进化学说。 “用进废退”：现存的生物，包括人类都是由其化物种变化而来的

3、，现存的生物都有各自的祖先；物种的变异是一个连续的过程，自然界的它生物存在着由低级到高级、简单到复杂的一系列种类；物种进化的原因是生物本身存在着一种由低级向高级发展的力量。3、达尔文（Charles Darwin,18091882）是英国著名生物学家。19岁，达尔文的家人把它送到剑桥（Cambridge）去学习神学，希望他成为一个乡村牧师，但是达尔文对自然历史的兴趣变得越加浓厚，完全放弃了对神学的学习。在剑桥（Cambridge）期间，达尔文结识了当时著名的植物学家亨斯洛（Henslow）和著名地质学家塞维克（Sedgwick），并接受了植物学和地质学研究的科学训练。1859年发表了物种起源一

4、书，用大量的事实证明了生物变异的普遍性、变异与遗传的关系，提出了自下而上竞争和自然选择学说，系统地论述了物种形成的机制。该书的发表标志着现代生物进化理论的形成，引发了近代最重要的一次科学革命，因而达尔文被称为生物进化论的奠基人。生物进化的原因：自然选择二、进化与遗传性状：我们知道，不同种类的生物有不同的形态特征、生理特性，就是同一种生物的不同个体在这些方面也会有所不同。这些特征，也就是生物体的形态特征或生理特性称为性状。性状例举：高与矮，胖与瘦，有无酒窝等。性状成双存在，又称相对性状。1、遗传现象：生物体通过生殖产生子代，子代和亲代，子代和子代之间的性状都很相似，这种现象就是遗传。如性状与父母

5、相同，或者与父母之一相同现象。用生物学的术语叙述遗传这一概念，遗传是指生物的性状传给后代的现象。概念要点解释。问题：具有遗传相似性的生物个体间是否存在性状差异性呢？2、变异的现象：自然界普遍存在着遗传现象，每一种生物都能通过生殖细胞把性状传递给后代。但是，我们也知道，自然界中不存在两个完全一样的个体。子女与父母之间，兄弟姐妹之间，在相貌上总会有些差异。生物的亲代与子代之间，以及子代的个体之间在性状上的差异，就叫做变异。同遗传现象一样，变异现象在生物界中也是普遍存在的。问题1：每一个生物体都有许多性状，这些性状是如何传给后代的？二、遗传物质的传递：讲述：在了解人的生殖和发育过程时已经知道，每个人

6、都是由受精卵发育形成的，而每个受精卵又是由卵细胞和精子融合而成的。即从生殖发育的过程看，联系父母与子女的结构是生殖细胞。所以，我们可以说父母的性状是通过生殖细胞卵细胞和精子传给后代的。同样，各种生物也是通过生殖细胞把性状传给后代的。17世纪时，有学者认为在人的精子或卵子中有父母性状的缩影，使得由受精卵发育成的子代个体具有双亲的遗传性状。然而，随着显微镜的发明，人们并没有在人的精子或卵子中发现丝毫人的形象。问题2：一个小小的生殖细胞，为什么能够担负起这么复杂的遗传功能呢？ 问题3：遗传物质存在于细胞结构中的哪一部分？1、染色体：科学家在研究细胞时发现细胞核中有一种物质，这种物质很容易被碱性染料染

7、成深色，因此，就将这种物质称为染色体。遗传物质就位于染色体上。科学家还发现各种生物的细胞中染色体的形态结构和数目是不同的。每种生物的染色体有自己独特的特点。提问：人体的每一个体细胞的细胞核中都有这么多染色体，数一数，共是多少条？（46条）这46条染色体具有什么特点呢？展示几种生物染色体的数目：不同生物染色体数目不同。提问：从以上四种生物染色体的形态和数目我们可以看到什么?分析：每一种生物的体细胞内都含有一定数量的染色体。因为遗传物质位于染色体上，所以染色体的数目必须维持恒定，才能保证生物遗传的稳定性。结论： A、一种生物的体细胞中的染色体数目是一定的；B、染色体在体细胞中成对存在；C、不同种生

8、物体细胞数量不同。2、DNA是主要的遗传物质：讲述：随着科学的发展，人们认识到染色体的主要成分是蛋白质和DNA。通过实验证明DNA是决定生物体的主要的遗传物质。DNA是主要的遗传物质，它能使亲代的性状在子代表现出来。那么，DNA为什么能起遗传作用呢？首先我们来学习DNA的结构。DNA的双螺旋结构（1）DNA是由两条向右盘旋的脱氧核苷酸链组成，构成有规则的双螺旋结构，折起来像一个“麻花”，拉直了又像一个长梯子。（2）DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连结排列在分子的外侧，构成基本骨架。（3）碱基排列在骨架的内侧，两链之间相对应的碱基只能通过氢键连结起来，并与主链（骨架）相配合，构成“梯子”的横档。

9、3、基因：讲述：如果我们进一步研究，就会发现位于染色体上的遗传物质，可以分成许多小单位，每一个小单位控制着人体的一个具体的性状。人的上眼睑有双眼皮、单眼皮，是由不同基因决定的。遗传物质中这些决定生物性状的小单位就叫做基因。提问：基因和遗传物质之间有什么关系？答：基因是遗传物质上的一个小单位。提问：遗传物质和染色体具有什么关系？答：遗传物质位于染色体上。提问：基因和染色体具有什么关系？答：基因也位于染色体上。讲述：基因是染色体上遗传物质的小片段，所以基因也与染色体相同，在体细胞中成对存在，在生殖细胞中只有其中的一个。它们的关系可以这样表示：成对的基因同成对的染色体一样，也是一个来自父亲，一个来自

10、母亲。所以，后代同时具有父母双方的基因。1、 基因是DNA分子上的片段2、基因决定着各种生物的性状思考：从基因的角度来解释孪生兄弟为什么会长得极其相似?问：基因突变有何意义？分析：基因突变是生物变异的根本来源，为生物进化提供了最初的原材料，是生物进化的内因，没有变异就没有进化，因而在生物进化中具有重要意义。三、进化理论的发展：讲述：同一物种不同个体细胞内的基因组成是有差异的，因此，每人表现出的性状也有所不同，所以，同一物种的生物群体中存在多种多样的基因。在代代相传的种族繁衍过程中，这些基因从亲代传递到子代并保持着相对的稳定性，同时也发生着某些变异。通过科学实验表明，生物群体中不同的基因传递给子

11、代的机会是有差异的，某些基因所控制的生物性状对环境的适应性较强，生物在激烈的生存竞争中，具有有利变异的个体，适应环境能力强，就能在斗争中取胜而生存下去，这就是适者生存，反之，不适者被淘汰，达尔文称之为自然选择。达尔文的进化理论-自然选择自然界中的生物，经过激烈的生存斗争，适应环境的生存下来，不适应环境的被淘汰，这就是自然选择。适者生存，不适者被淘汰，所以目前在地球上生活的各种生物大多是适应环境的。自然界的环境有各种类型，不同类型的环境对生物的差异进行选择，形成了适应不同环境的生物，同时也产生了生物的多样性。 20世纪20年代后，随着遗传学研究的不断深入，人们开始从基因水平上来解释生物进化的原因

12、，达尔文的进化理论不断的被修正，但至今还没有任何新的理论能完全取代它。四、育种和优生：1、杂种优势。讲述：长期以来，人类应用人工选择和杂交育种等方法逐渐改良动物、植物的遗传性状，已取得了巨大的成功。绝大多数家养动物和栽培植物品种都是应用一定的技术陪育而成的。举例：1、我国20世纪50年代推广杂交玉米，使玉米产量大幅度提高。 2、在畜牧业，人们将驴和马杂交，得到了比驴和马更健壮有力的骡。说明：杂种的生命力比双亲强的现象，叫做杂种优势。 例如：“杂交水稻之父”。2、转基因技术讲述：随着生物学的发展，人类对基因的认识也越来越深入，人们设想用一些优良的基因组合起来，创造出一些有优良性状的新生物。这种完

13、全按照人的意思重新组合基因的技术叫基因工程。转基因技术是指利用分子生物学技术，将某些生物的基因转移到其它物种中，改造生物的遗传物质，使遗传物质得到改造的生物在性状、营养和消费品质等方面向人类需要的目标转变。新的基因工程提供了一种更直接改造动物、植物遗传物质的技术。例如：应用转基因技术，可使动物、植物按照人类的要求定向产生新的性状。举例：1、转基因鼠。2、世界上第一种转基因植物是一种含有抗生素药类抗体的烟草，年培育成功。3、世界上第一种转基因食品是年投放美国市场的转基因晚熟西红柿。4、转基因绵羊能生产人的一种蛋白酶，而且利用转基因猪的器官进行人类器官移植也已经列入科学家的探讨范围。讨论：你赞成利

14、用基因工程进行人类自身的遗传改良吗？为什么？分析：第一种转基因生物问世，人类有关转基因技术和转基因食品的争论就从未停止。对转基因技术的主要担心有：含有抗虫害基因的食品是否会威胁人类健康；转基因产品对环境的影响；转基因产品是否会破坏生物多样性；转基因产品带来的伦理问题等等。3、遗传病讲述：禁止近亲结婚是我国婚姻法的规定。为什么将遗传病与婚姻法的规定联系起来?我们首先要了解什么是遗传病。出示：先天性愚型病患者图讲述：先天性愚型病是一种遗传病。这种病人的患病特征主要是天生智力低下，发育迟缓，坐、立、走都很晚，只会说“爸”、“妈”单音节词，有的缺少抽象思维的能力。这种疾病是天生的，但得这种病的孩子的父

15、母可能是正常的。那么，患者患病的原因到底是什么?经过研究发现，患者的父母产生的生殖细胞中遗传物质发生变化，使患者一生下来就有这种疾病，这就是我们所说的遗传病。是由于患儿细胞中第21号染色体多了一条而引起的遗传病：由于遗传物质发生变化引起的疾病为遗传病。遗传病是遗传物质变化引起的，不具有传染性。目前，已经了解的人类遗传病有4000余种，如白化病、色盲、血友病等。其中一些遗传病直接影响患者的正常生活，甚至造成死亡。遗传病一般是无法治疗的。但是我们可以通过一定的措施减少遗传病的发生。这些疾病的患者给家庭带来了精神、经济负担，也对社会造成一定的影响。为提高整个民族的素质，我们应该尽量减少遗传病的发生。

16、如何减少遗传病的发生?读图：哪些亲戚属于近亲？禁止近亲结婚：根据统计发现，近亲结婚，如表兄妹、表姐弟结婚，婚后所生子女遗传病发生的几率高于非近亲结婚。如白化病，近亲结婚子女患病的可能性是非近亲结婚子女患病可能性的13.5倍；全色盲，近亲结婚子女患病的可能性是非近亲结婚子女患病可能性的17.9倍。我们国家某地有一个山村，由于近亲结婚的人多，出现了许多傻子，被称为“傻子村”。为提高整个民族的素质，也为了减少遗传病给家庭、个人带来的痛苦，我国婚姻法明确规定，禁止近亲结婚。表兄妹、表姐弟结婚是违反法律的行为，是不允许的。隐性遗传病的近亲结婚和非近亲结婚的发病率：疾病名称隐形遗传病的发病率表兄妹结婚发病

17、率为非近亲结婚的倍数此病患者中表兄妹结婚所占非近亲结婚表兄妹结婚色素性干皮肤1:23 0001:2 20010.540白化病1:40 0001:3 00013.546全色盲1:73 0001:4 10017.553黑蒙性白痴1:310 0001:8 60035.570先天性鱼鳞癣1:1 000 0001:16 00063.580三、种群和生物群落（一）、认识生物种群不同一种生物，它们的形态、结构不相同。物种(species)：一群生物，它们的形态、结构相似，并能相互交配而生育子孙后代。种群(population)：生活在一定区域内的同种生物个体的总和。强调：种群并不是许多生物个体的简单相加，且

18、也有三个区别于其他群体的特点：一定空间和时间内（一个区域）；同种生物（一个物种）；个体的总和（一群个体）。例：1、一个池塘中的鲢鱼、鲤鱼等鱼群。则这个池塘中全部的鱼是否一个种群？2、判断下列属于种群的是哪一项 A一片森林里全部的蛇B一座山上所有的树C一片农田中所有的虫D一块稻田中所有的水稻强调：如果某种生物对人类是有益的，人们总是希望它们越来越多；如果某种生物对人类是有害的，人们总想使它们越来越少。由此可见：种群研究的核心问题是种群数量的变化。要研究种群数量的变化，首先要了解种群的一些特征。这些特征主要包括种群密度、出生率和死亡率、年龄组成、性别比例等。1、种群密度指一定范围（单位空间）内某种

19、群的个体数量。不同物种的种群密度往往差异很大（以新疆北塔山荒漠草原地带的黑驴和灰仓鼠为例）。同一物种的种群密度在不同环境条件下也有差异（以不同季节的一片农田中的东亚飞蝗为例）。种群密度是种群的重要特征。种群密度随环境条件和物种的不同而不同。2、性别比例雌雄个体数目在种群中所占的比例。雌雄相当型：雌性和雄性个体数目大体相等。这种类型多见于高等动物。雌多雄少型：雌性个体显著多于雄性个体。这种类型常见于人工控制的种群及蜜蜂、象海豹等群体动物。雌少雄多型：雄性个体明显多于雌性个体。这种类型较为罕见。如家白蚁等营社会性生活的动物。蜜蜂若只考察有生殖能力的个体，也可看做雌少雄多型。强调：不合理的性别比例会

20、导致出生率下降进而引起种群密度下降。为了有利于人类生活，有时候会人为地控制生物的性别比。思考：为什么人工控制的种群一般雌性多于雄性？（蛋 奶 控制 ） 为什么性别比例在一定程度上影响着种群密度？试举一个既不造成环境污染，又能防治农业虫害的方法。（性别比例大） 3、出生率一年内，平均每千个个体中活产的新个体数。死亡率一年内，平均每千个个体中的死亡个体数。强调：出生率和死亡率是决定种群密度和种群大小的重要因素。出生率死亡率：种群中个体的数量增加死亡率出生率：种群中个体的数量减少年龄组成和性别比例对种群密度的影响，最终要通过出生率和死亡率来直接表现，使学生进一步理解我国制定计划生育政策的必要性。小结

21、：种群是指一定空间和时间的同种生物个体的总和，它具有种群密度、年龄组成、性别比例、出生率和死亡率等统计学特征。此外，有的种群还具有社群结构等特征，如灵长类的首领制和等级制等。而每个种群的大小或数量总是不断地变化着，这就是种群动态。了解种群的特征，掌握种群的动态规律，是我们科学管理、合理开发利用生物资源，控制有害动物的基础，也是我国制定“一对夫妇只生一个”的人口政策的重要科学依据。（二）、不同类型的生物群落生物群落：在一定生活环境中的所有生物种群的总和。观察：1、在校园内或校园附近，找一个花坛、一块农田或其他生活小环境，观察这个环境中生活着哪些生物种群？ 2、在周围环境划定一个范围。计算一下该环

22、境中的某一种群的密度 3、通过观察比较，你认为种群中个体的数量及密度是固定不变的吗？小结：生物群落具有以下几个要点：一定的自然区域内（一个水池、一片草原或一片森林等一定范围内）。相互之间有直接或间接关系（相互影响，相互制约）。各种生物的总和（包括这个区域内的各种植物、动物和微生物）。与种群的区别与联系：与种群区别：种群是同种生物个体的总和，群落是各种生物的总和。与种群联系：群落是由不同种群构成的，它是一定自然区域内，各种种群的集合体。例：1、在一片森林里，群落是指该区域内 A所有的树木B所有的动物和植物C所有的生物与无机环境D所有的生物。2、下列实例中，属于生物群落的是 A一片草地上蝗虫的全部

23、幼虫和成虫；B一块朽木上的全部真菌；C一棵枯树和其上的苔鲜、真菌、昆虫、蜗牛等；D一块水田里的全部水稻、水草、鱼、虾及其它生物种群和群落植被（vegetation）：群落中起主导作用的是植被。把被覆盖在地球表面的植物群落称为植被。生物群落的结构：指群落中各种生物在空间上的配置状况，包括垂直结构和水平结构。1、垂直结构：生物群落在垂直方向上具有明显的分层现象。森林群落：乔木层：一般指5米以上的乔木区，这一层动物种类丰富，有各种昆虫、鸟类。灌木层：一般指15米高的灌木丛区，动物有树栖兽类以及各种鸟类。草本层：指地面上1米以下的草本植物区，在这一层中，昆虫、蜘蛛、蛇及各种小型鸟和兽类较多。苔藓地衣层

24、：贴着地面生长的苔藓、地衣和真菌等。生活在森林中的各种动物，也随着它们赖以生存的植物种类不同而出现分层分布的现象。池塘群落：动物在群落中也存在类似的分层现象，淡水养鱼中四大家鱼的混合饲养，就是根据群落垂直结构的关系，充分利用不同水层的空间和条件来获得高产的。2、水平结构：是指群落在水平方向上，不同地段的生物种类往往不同的现象。在水平方向上，由于地形的起伏，树冠的疏密度，光照的明暗、土壤湿度的大小等因素的影响，不同地段的生物种类往往也有差别。于是群落就由各种不同的“小群落”镶嵌分布在地面上，形成群落的水平结构，这种现象主要是由群落内环境因素的差异造成的。观察：在学校附近找一片小树林，辨认乔木层、

25、灌木层、草木植物层主要有哪些植物种类，在各层植物中有哪些动物分布？生物无论生活在什么样的环境中，它们都会与周围环境产生相互作用。（三）、生物与环境的相互作用1、生物与非生物的关系生活在自然界中的生物会受到温度、阳光、水分、食物等各种环境因素的影响。同时生物的生命活动也会以影响环境。举例：蚯蚓在土壤中活动，可以使土壤疏松，同时排出物还能增加土壤肥力。生物不断进化，以适应环境。现存的每一种生物都具有与其生活环境相适应的形态结构和生活方式。保护色 拟态 此外，如仙人掌能耐受长期的干旱，适于沙漠环境；哺乳动物发达的四肢，适于在陆上行走或奔跑讨论：鱼在水中游，鸟在空中飞各种生物的形态和结构有哪些特点是与

26、其生活方式相适应的？2、生物与生物之间的关系同种生物之间存在着互助（蚂蚁、蜜蜂）的现象，也存在着斗争（争夺食物、空间或配偶）的现象。种内互助，种内斗争不同种生物之间存在着如下关系：互惠：彼此有利，分开后能独立生活，也叫种间协作如：花与蝴蝶共生：彼此有利，分开后不能独立生活如：豆科植物与根瘤菌、地衣竞争：彼此互相抑制，也叫种间竞争如：水稻与杂草捕食：一方杀死或吃掉另一方如：鸟吃虫寄生：一方有利，另一方有害如：蛔虫寄生于人体内、莬丝子、细菌等偏利、偏害：对一方有利或有害，另一方则没有影响四、生态系统1.影响生物的分布、形态、生理等的因素,叫做生态因素;它可分为非生物因素与生物因素两类,生物因素是指

27、它们的生活环境中的阳光、温度、空气、水、土壤等多种环境因素.例：池塘淡水鱼混合放养的依据是 () A、鱼类对氧气的需求量不同 B、鱼类对水温的要求不同 C鱼类对阳光的要求不同 D鱼类的食性和栖息水层不同1、 水族箱中哪些属于非生物因素?以青鱼为例,分析一下影响它生活的生物因素有哪些?非生物因素有阳光、水分、空气、温度、池底泥沙。浮游等植物影响青鱼 浮游动物的生物因 鱼等其他动物素 微生物 思考：若把大鱼缸看成一个体系，其内的生物因素和非生物因素之间是什么关系？水族箱中的植物和鱼的生存都离不开水，而水中的二氧化碳和氧气的含量也会随植物和鱼的生理活动而变化。植物为草食性鱼类提供了食物，而鱼的排泄物

28、又为植物提供了生活所需要的养料。由此可见，水族箱中的生物与非生物之间是彼此联系、相互影响的、缺一不可。思考：1、草原上的这些生物之间的相互关系是怎样的？把它们的关系用箭头表示出来？在这个环境中，生物要生存，还需要哪些条件？还需要阳光、水、空气、土壤和适宜的温度，如果没有这些非生物因素，草原上的任何生物都无法生存3、为了防止鸟吃草籽，用网把一部分草场罩起来，会出现什么新的问题？结果导致加罩区的草场昆虫的大量繁殖,造成草的叶子几乎被虫子吃光了。 归纳：生物与环境是一个不可分割的整体。我们把这个整体叫做生态系统。一、 生态系统1、概念在一定地区域内生物群落和它所生活的环境中的非生物因素一起组成一个生

29、态系统。2理解：生物群落包括植物、动物、微生物等所有生物。非生物因素是指生物存在的无机环境，即非生物的物质和能量。群落有地域性的，群落的划分是人们根据地域的实际情况以及观察和研究的需要来确定的，生态系统也按照这两个原则划分。生态系统有大有小，一片森林、一块草地、一块农田、一片湖泊、一条河流、甚至一个村庄或城镇等都可以看成是一个生态系统。小的生态系统也可以联合成大的生态系统，简单的生态系统可以组成复杂的生态系统。二、 生态系统的类型:三、 陆地生态系统：森林生态系统、草原生态系统、荒漠生态系统、湿地生态系统、农田生态系统、城市生态系统。水域生态系统：海洋生态系统、淡水生态系统。森林生态系统：动植

30、物种类繁多,群落结构复杂,是陆地上最复杂的生态系统。有高大的乔木、许多灌木和苔藓等，还有各种草食动物和肉食动物，以及许多细菌和真菌等微生物。还有各种非生物因素，如阳光、空气、水、土壤及气候因素等。 森林生态系统的作用：防风固沙、保持水土、调节气候、净化空气等。 草原生态系统:草原生态系统：动植物种类比森林生态系统少,以草本植物为主，有少量的灌木和罕见的乔木，羚羊、跳鼠、狐等善于奔跑的动物，水生动物和两栖动物很少。作用：畜牧业基地，调节气候，防风固沙作用。海洋生态系统: 草原生态系统 海洋生态系统海洋生态系统：由海洋和海洋生物组成，植物主要是浮游植物，动物种类很多，大都能在水中游动。从单细胞的原生动物到动物中个体最大的蓝鲸。海洋生态系统的非生物因素主要是阳光、温度和盐度。淡水生态系统：由河流、湖泊或池塘等淡水水域与淡水生物组成。沼泽生态系统:湿地生态系统：在多水和过湿条件下形成，典型的有沼泽生态系统，以沼泽植物占优势，动物的种类也很多。有净化水源、蓄洪抗旱的作用。农田生态系统：人工生态系统，