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八年級生物下冊《生物進化的原因》第一課時學案蘇教版。

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八年級生物下冊《生物進化的原因》第一課時學案蘇教版

●教學目標
知識目標
1．了解英國曼徹斯特地區(qū)的兩種樺尺蠖的數(shù)量隨環(huán)境變化而改變的事例。
2．模擬保護色的形成過程，分析生物進化的原因。
能力目標
通過對事例的分析，養(yǎng)成運用生物知識分析生活中現(xiàn)象的能力。培養(yǎng)實際操作及動手能力。
情感目標
通過對生物進化事例的分析，使學生形成環(huán)保意識，以及環(huán)保的重要意義。

●教學重點
1．模擬保護色的形成過程的探究實驗。
2．通過模擬實驗分析生物進化的原因。

●教學難點
由模擬保護色的形成過程，分析生物進化的原因。

●教學方法
實驗式、啟發(fā)式、演示式、談話式。

●教具準備
1．教師準備：有關英國曼徹斯特地區(qū)樺尺蠖顏色變化的圖片及資料的多媒體課件；有關保護色的多媒體課件。
2．學生準備：彩色布料或彩紙（單色）；彩色小紙片（大量）。

●課時安排
1課時

●教學過程
［復習舊課，導入新課］
教師：上節(jié)課我們學習了生物進化的大致歷程，對于生物進化的大致過程我們有了簡單的了解，接下來讓我們一起復習上節(jié)的有關內(nèi)容。
注：教師打開投影片
投影片：
1．請簡單描述動物進化的大致過程。
2．請簡單描述植物進化的大致過程。
3．根據(jù)動植物進化的大致過程，試總結(jié)生物進化的一般規(guī)律。（學生回答）
學生1：動物的進化過程是從單細胞動物開始，逐漸進化為腔腸動物、扁形動物、線形動物、軟體動物、環(huán)節(jié)動物、節(jié)肢動物、棘皮動物、魚類、兩棲類、爬行類、鳥類，最后到哺乳動物。
學生2：植物進化的過程：從藍藻開始，逐步進化為藻類植物、苔蘚植物、蕨類植物、裸子植物，最后出現(xiàn)發(fā)達的被子植物。
學生3：一般來說，生物進化的總趨勢是從簡單到復雜，從水生到陸生，從單細胞到多細胞，從低等到高等的。在漫長的進化過程中，既有新的生物種類產(chǎn)生，也有一些生物種類絕滅。各種生物在進化過程中形成了各自適應環(huán)境的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生活習性。
注：對學生的回答未完整的，教師可讓其他同學完善、補充。最后對全體回答問題的同學給予鼓勵性、贊賞性的評價。
［講授新課］
教師：通過上節(jié)課的學習，我們知道生物進化的過程中，不斷有新物種的產(chǎn)生和老物種的滅絕。這是為什么呢？推動生物不斷進化的原因是什么呢？對于這些問題，人們提出了各種不同的解釋。從18世紀后期開始有很多人探討此問題。首次提出系統(tǒng)進化學說的是19世紀初的拉馬克，他提出用進廢退和獲得性遺傳的法則。半個世紀后，即1859年，科學的生物進化論誕生了，主要代表是達爾文提出自然選擇的學說，關于他及他的學說我們下節(jié)課學習。最終發(fā)展成現(xiàn)代的科學形態(tài)是在孟德爾的遺傳學創(chuàng)立之后。今天，我們學習生物進化的原因，主要是以這三位生物學家提出的觀點為依據(jù)的。借著前人的“肩膀”，我們通過下面一個實例來分析生物進化的原因。
注：教師播放多媒體課件，并板書。
多媒體課件：（有關內(nèi)容）
先播放對照圖片，圖下為相關資料及討論題。
（資料內(nèi)容）
18世紀的英國曼徹斯特地區(qū)，山清水秀，綠樹成蔭，那里的森林及農(nóng)田生活著一種樺尺蠖（huò），其成蟲是一種飛蛾，其名為椒花蛾。它們夜間活動，白天休止，通常棲息在有地衣覆蓋的樹干和石塊上。到1848年，有關椒花蛾的報道都是淺色的。直到1850年在英國工業(yè)中心曼徹斯特才第一次報道有黑色型突變。隨著英國工業(yè)化的日益擴大，煙塵和廢氣開始污染工業(yè)城市和近郊，使地衣不能生長而樹皮裸露，椒花蛾棲息的背景由淺色地衣變?yōu)樯钌珮涓?，于是黑色椒花蛾逐漸增加，在曼徹斯特達到90%以上，而在未受污染的農(nóng)業(yè)區(qū)主要仍是淺色型?？茖W家們做了這樣一個實驗：他們先把數(shù)量相等的淺色的樺尺蠖和深色的樺尺蠖同時放到樹干上，然后用望遠鏡觀察到樹干上所發(fā)生的情況。一群愛吃樺尺蠖的鳥兒飛過之后，他們發(fā)現(xiàn)，淺色樺尺蠖所剩無幾，而大部分深色樺尺蠖卻逃過了這場災難。
討論題：
1．黑色樺尺蠖的出現(xiàn)對于后代的生存有何意義？
2．黑色樺尺蠖的數(shù)量由少數(shù)逐漸變?yōu)槎鄶?shù)，而淺色樺尺蠖數(shù)量的減少，主要是受什么的影響？
3．請你試著解釋樺尺蠖體色變化的原因？你從中受到哪些啟發(fā)？
板書：第三節(jié)　生物進化的原因
一、分析生物進化的原因
注：學生討論后回答。
學生1：黑色樺尺蠖的出現(xiàn)屬于自然變異的結(jié)果，在環(huán)境改變的情況下這種突變對其后代的生存是有利的。
學生2：黑色樺尺蠖數(shù)量逐漸增加，由少數(shù)變?yōu)槌Ｒ婎愋?，主要受環(huán)境的影響，一方面工廠排出的煙煤殺死了地衣，使樹皮變黑；另一方面樺尺蠖的天敵決定樺尺蠖的不同顏色的數(shù)量。
學生3：樺尺蠖體色變化是由于體內(nèi)的遺傳物質(zhì)發(fā)生變異，而且變異的性狀傳給了后代；并且是在外界環(huán)境變化及天敵的影響下，變異個體逐漸增加的結(jié)果。我認為：工廠排放出的煤煙是導致樺尺蠖顏色改變的關鍵，說到底是環(huán)境污染迫使生物性狀發(fā)生改變。所以，在工業(yè)高度發(fā)達的今天，更應注重環(huán)境保護，減少工業(yè)“三廢”對環(huán)境的污染。
注：教師對作答的同學給予鼓勵性、贊賞性的評價，可傾聽多數(shù)同學的回答，直到較滿意的答復。
教師：通過對樺尺蠖體色變化的分析，我們知道了“遺傳和變異”是樺尺蠖體色變化的基礎，而環(huán)境的改變是它體色變化的外在動力。如果要使英國曼徹斯特地區(qū)的淺色的樺尺蠖又重新恢復為常見類型，你認為該怎樣做？
學生：我們應關掉曼徹斯特周圍的工廠，保持樺尺蠖生活區(qū)域內(nèi)清潔的空氣，保持天敵的數(shù)目不變。這樣淺色樺尺蠖便成為常見類型。
教師：由樺尺蠖體色變化的分析，我們可推想生物圈中不同種類生物的進化原因，是否與這一事例相類似呢？
學生：是。
教師：盡管我們不能重復樺尺蠖體色變化的整個過程，但我們可以設法模擬。模擬探究有助于你對這一現(xiàn)象的理解以及對生物進化原因的直觀印象和深層次的理解。
在模擬探究之前，我們先了解自然界中幾種常見的利用保護色捕食或防御敵害的例子。
注：打開多媒體課件（關于雷鳥、變色龍等體色隨環(huán)境而變化；或者枯葉蝶、菜青蟲、青蛙等在不同環(huán)境中的體色對比）。
教師：圖中動物的體色與周圍環(huán)境的色彩非常相似，這就是保護色。具有保護色的動物不易被其他動物發(fā)現(xiàn)，這對它躲避敵害或者捕食獵物是十分有利的。這種保護色是如何形成的？接下來我們模擬保護色的形成過程來探究保護色是如何形成的。
注：教師在做此實驗前需強調(diào)以下注意事項：
1．全班分組，各組員統(tǒng)一聽從組長的指揮。
2．不論彩色布料或彩紙顏色必須單一，每小組所選顏色可不一樣；彩色小紙片顏色應多樣化，但其中之一最好與彩色布料或彩紙的顏色一致或相近。
3．提醒學生在實驗時一定要把自己想象成“捕食者”，在選取彩色小紙片時，不要事先觀察小紙片的位置，一定不要特意尋找某一種顏色的小紙片。
4．要及時記錄小紙片的數(shù)量，并進行分析。
5．分析探究后面的討論題。
實驗討論完畢。各小組匯報其探究結(jié)果。
學生1：通過5代的篩選，幸存者數(shù)最多的是紅色，因為我們組的布料是紅色的。
學生2：我們組的結(jié)果是：藍色數(shù)量最多，與布料的顏色一致。
學生3：通過5代篩選，幸存者數(shù)最多的是與布料顏色相近的粉紅色。
……
注：教師引導學生回答討論2、3、4題。
學生1：在第一代與第二代之間代表生物多樣性的彩色紙片顏色種類很接近。而到了第五代，彩紙片的顏色種類大大減少，只保留與布料顏色相近的幾種。
學生2：我們組黃色在“幸存者”群體中沒有代表。因為我們組所用的布料是紅色的，黃色紙片放在上面對比非常明顯，所以“捕食者”最先將黃色捕捉。
學生3：我認為保護色的形成過程與它的天敵和周圍環(huán)境有關系。與環(huán)境顏色較接近的就不容易被天敵發(fā)現(xiàn)，反之則易被捉住。這樣與環(huán)境相適應的生物得以繁衍，它的體色便成了保護色。推動生物進化的動力是環(huán)境的改變，遺傳與變異是基礎。
注：教師應針對學生的回答給予客觀、公正、鼓勵性的評價，對回答不完善的同學給以補充。
教師：保護色的形成過程是與周圍環(huán)境相適應的結(jié)果。這是自然環(huán)境對生物進行選擇的一個方面。除了保護色之外你還能舉出其他方面的例子嗎？
學生：有一種蝴蝶，它的翅膀展開很像眼鏡蛇體表的花紋，這樣它可以避免它的天敵一種鳥的捕食。
教師：這是一種警戒色。
學生：有一種竹節(jié)蟲，它的軀體與四肢修長。當爬在竹上，如果不動我們很難發(fā)現(xiàn)它。這也許是它存活下來的一個原因。
教師：這是一種擬態(tài)，模擬與周圍相似的物體，不易被其天敵發(fā)現(xiàn)。像保護色、擬態(tài)、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。由此，我們可以看出自然選擇在生物進化的過程中所起的作用，生物只有適應不斷變化的環(huán)境才能生存和繁衍。
最后，根據(jù)本節(jié)所學的知識，請大家總結(jié)生物進化的原因。
注：可以讓學生討論總結(jié)。教師補充完善并板書。
板書：1．生物進化的基礎：遺傳與變異。
2．生物進化的外在動力：環(huán)境的改變。
3．生物只有適應不斷變化的環(huán)境才能生存和繁衍。
［課堂小結(jié)］
教師：通過對英國曼徹斯特地區(qū)的兩種樺尺蠖的數(shù)量隨環(huán)境變化而改變的事例分析，以及模擬保護色的形成過程的探究，初步了解了生物進化的原因。簡單地可歸納為兩個方面：一是生物進化的動力即環(huán)境的改變；二是生物進化的基礎即遺傳與變異。生物只有適應不斷變化的環(huán)境，才不會被淘汰，才能得以生存與繁衍。

［鞏固練習］

一、選擇題
1．某些蛾類的幼蟲的體表長有毒毛，但色彩鮮艷、有斑紋，像這些有毒刺或惡臭的動物所具有的鮮艷色彩和斑紋，叫做（?。?br> A．保護色B．擬態(tài)　C．警戒色
答案：C
2．導致樺尺蠖體色變化的動力原因是（?。?br> A．環(huán)境的改變B．體色的變異C．體色的遺傳
答案：A
3．在進行模擬保護色的探究活動中，“你”扮演的角色是（?。?br> A．獵物B．捕食者C．幸存者
答案：B

二、思考題
4．通過模擬保護色的探究活動，試著分析生物進化的原因。
答案：遺傳和變異是生物進化的基礎，在外界環(huán)境改變的情況下，只有適應才能生存和繁衍。

●板書設計
第三節(jié)生物進化的原因
一、分析生物進化的原因
1．生物進化的基礎：遺傳與變異。
2．生物進化的外在動力：環(huán)境的改變。
3．生物只有適應不斷變化的環(huán)境才能生存和繁衍。

●備課資料
1．保護色、擬態(tài)和警戒色
（1）保護色
有些動物之所以不容易被發(fā)現(xiàn)，是因為它的體色與環(huán)境的色彩很相似。動物適應棲息環(huán)境而具有的與環(huán)境色彩相似的體色，叫做保護色。保護色對于動物躲避敵害或獵捕其他動物都是有利的。具有保護色的動物有很多。例如，大多數(shù)昆蟲的體色往往與它們所處環(huán)境中的枯葉、綠葉、樹皮、土壤等物體的色彩非常相似。生活在綠色草地和池塘中的青蛙，背部是綠色的，活動在山間溪流石塊上的棘胸蛙卻是深褐色的，而樹蛙則隨著它所棲息的樹種不同而具有不同的體色。生活在北極地區(qū)的北極狐和白熊，毛是純白色的，與冰天雪地的環(huán)境色彩協(xié)調(diào)一致，這有利于它們捕食動物。
有些動物在不同的季節(jié)具有不同的保護色。例如，生活在寒帶的雷鳥，在白雪皚皚的冬天，體表的羽毛是純白色的，一到夏天就換上棕褐色的羽毛，與夏季苔原的斑駁色彩很相近。有些蝗蟲在夏天草木繁盛時體色是綠色的，到了秋末則變?yōu)辄S褐色。
（2）警戒色
某種蛾類幼蟲的體表色彩鮮艷，有斑紋，很容易被食蟲鳥類發(fā)現(xiàn)。那么，這會不會對它們自身不利呢？再仔細觀察一下，就會發(fā)現(xiàn)它們的體表長著毒毛。如果這些幼蟲被鳥類吞食，這些毒毛就會刺傷鳥的口腔黏膜，吃過這種苦頭的鳥再見到這些幼蟲就不敢吃它了。像蛾類幼蟲這樣，某些有惡臭或毒刺的動物所具有的鮮艷色彩和斑紋，叫做警戒色。黃蜂腹部黑黃相間的條紋，有些毒蛇體表的斑紋，等等，都是警戒色。警戒色的特點是色彩鮮艷，容易識別，能夠?qū)澈ζ鸬筋A先示警的作用，因而有利于動物的自我保護。
（3）擬態(tài)
竹節(jié)蟲的形態(tài)與樹枝特別相似，幾乎能以假亂真，因而很難被敵害發(fā)現(xiàn)。像這樣，某些生物的外表形狀或色澤斑紋，與其他生物或非生物非常相似的狀態(tài)，叫做擬態(tài)。在豐富多彩的生物界，擬態(tài)的例子是很多的。例如，尺蠖的形狀像樹枝，枯葉蝶停息時的模樣像枯葉（翅的背面比腹面顏色鮮艷，在停息的時候兩翅合攏，現(xiàn)出枯葉的模樣）。有的螳螂成蟲的翅展開時像鮮艷的花朵，若蟲的足像美麗的花瓣，可以誘使采食花粉的昆蟲飛近，從而將這些昆蟲捕食。蜂蘭的唇形花瓣常常與雌黃蜂的外表相近，可以吸引雄黃蜂前來“交尾”。雄黃蜂從一朵蜂蘭花飛向另一朵蜂蘭花，就會幫助蜂蘭花傳粉。
保護色、警戒色和擬態(tài)等，都是生物在進化過程中，通過長期的自然選擇而逐漸形成的適應性特征。
2．染色體突變
染色體突變（chromosomalaberration）也稱染色體畸變或異常。它是指染色體數(shù)目、大小和結(jié)構(gòu)的改變。染色體突變和基因突變一樣，也是產(chǎn)生遺傳變異的重要原因。
基因突變大都是DNA分子上堿基的變化，染色體突變則是整個DNA分子在較大范圍內(nèi)的變化，也就是說它有許多基因參與。因此，對生物表型變異的影響也較大。例如，德弗里斯（H．deVries）關于月見草（Oenotheraodorata）顯著變異的著名試驗，就是由染色體突變所引起的?；蛲蛔兺ǔ０l(fā)生在遺傳物質(zhì)復制的過程中，染色體突變一般發(fā)生在細胞核分裂的過程中，特別是減數(shù)分裂期間。
不同生物的染色體在數(shù)目、大小和結(jié)構(gòu)上都不相同。例如馬蛔蟲（Parasarisunivalens）有1對染色體，蝶（Lysandraatlantied）大約有220對，有些羊齒類植物〔如羊齒草（Ophiaglossumreticulatum）〕則超過600對。但染色體數(shù)目的多少與生物的親緣程度無直接聯(lián)系。同樣的哺乳類，袋鼠是11對，而狗則是39對。
（1）染色體結(jié)構(gòu)的變化
缺失　染色體上丟失一個片段（圖1），也即是一個或幾個基因的丟失。一般認為，缺水部分如果較大，個體不能成活。最早證明染色體突變的證據(jù)是缺失，如布里奇斯（C.B.Bridges,1917）通過果腹果蠅獲得缺刻翅的表型。一種稱人類的貓叫綜合征（Cridu?chatsyndrom）就是第5染色體短臂的雜合缺失所致。此病的特征是小頭、嚴重的生長異常和智力呆滯?；颊咄ǔ２荒芑畹匠赡辍Ｈ祟惼渌旧w如第4、13和18上的雜合缺失，也都伴有生理和智力上的缺陷。

重復　即染色體的某些片段有所增加（重復）?；蛑貜蛯€體生活影響不大或無影響，但在進化上可能有重要作用。
倒位　即染色體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的順序發(fā)生顛倒。倒位不改變?nèi)旧w及其上面基因的數(shù)目。假如一條染色體上基因的順序是ABCDEF，BCD片段的倒位就在染色體上形成ADCBEF的順序（圖2）。臂間倒位的片段包括著絲粒，臂內(nèi)倒位則不包括。

易位　即非同源的染色體片段出現(xiàn)了交換。這種染色體片段的交換稱相互易位，如一個片段移動到同一染色體的新位置上，或不同染色體上。如不出現(xiàn)相互交換稱非相互易位，有時也稱轉(zhuǎn)位。

（2）染色體數(shù)目的變化　有些變化不改變遺傳物質(zhì)的總量（融合和斷裂）（圖3）；有些則在總量上有所改變（非整倍體、單倍體和多倍體）（圖4）。
著絲粒融合　即兩條非同源染色體的整個或大部分合并成一條，丟去一個著絲粒，染色體數(shù)目也為此而減少。
著絲粒斷裂　即一條染色體斷成兩段，它必須產(chǎn)生出一個新的著絲粒，否則細胞分裂時會丟失沒有著絲粒的那條染色體。
非整倍體　即一套正常的染色體中丟失或增加一條或數(shù)條染色體。如缺失、單體、三體和四體等等。其中所謂三體即額外增加的一條染色體。人類的第一例非整倍性，即證明唐氏（Down）綜合征病人是第21染色體三體。21三體綜合癥又稱先天愚型，此病的原因即在21號染色體上多一條。
單倍體和多倍體　二倍體（2n）細胞的某同源染色體只有1個（2n-1）或在3個以上的現(xiàn)象。假如有3套染色體即稱三倍體，4套者稱四倍體，依此類推。多倍體較普遍的形式是染色體的套數(shù)乘2，也即四倍體、六倍體、八倍體，它們分別有4套、6套、8套染色體。
多倍體在某些植物群中很普遍，動物中則較少見。
3．基因重組
基因重組（generecombination）是通過有性過程實現(xiàn)的。我們已知，任何一個基因的表型效應不僅決定于基因本身，還決定于基因之間的相互作用。因此，通過有性過程所實現(xiàn)的基因重組，雖然不改變基因本身，但新的組合可導致新的表型。在有性過程中，由于親本具有雜合性（hybridity），由此而發(fā)生的遺傳基礎的重組合，就會產(chǎn)生豐富的遺傳變異。這也就是為什么有性生殖比無性生殖具有優(yōu)越性的原因？
（1）基因重組的分類
連鎖互換　這類重組是同源染色體基因相互交換所發(fā)生的重新組合。它是較為穩(wěn)定的重組。
自由組合　由它所形成的重組是不同對染色體的隨機組合。
轉(zhuǎn)座因子改變位置　細胞中能改變自身位置的一段DNA序列稱轉(zhuǎn)座因子（transposableelement）。它從染色體一個位置轉(zhuǎn)移到另一位置，或者從質(zhì)粒轉(zhuǎn)移到染色體上，從而產(chǎn)生變異。第一個轉(zhuǎn)座因子是麥卡林托克（B.McClintock,1951）從玉米中發(fā)現(xiàn)的，她認為遺傳基因可以轉(zhuǎn)移，從染色體的一個位置跳到另一個位置，所以轉(zhuǎn)座因子也稱跳躍基因（jumpinggene）。轉(zhuǎn)座因子還具有控制其他基因開閉的作用，因為當它們插入某些基因，如影響玉米籽粒顏色的基因附近時，能在玉米籽粒發(fā)育期間改變其顏色圖型，所以轉(zhuǎn)座因子又可稱為控制因子（controllingelement）。目前已很清楚，原核生物和真核生物中都具有轉(zhuǎn)座因子，例如多種細菌質(zhì)粒、大腸桿菌、啤酒酵母（Saccharomycescerevisiae）、果蠅等。這方面的材料可能與物種形成關系較大。
（2）基因重組與變異多樣性
基因重組而引起變異的多樣性，可以自由組合為例。一對等位基因可能形成的基因型是3種（31）：
AAAaaa
2對等位基因可以產(chǎn)生的基因型是9種（32）：
AABB　AABb　AAbb　AaBB　AaBb　aaBB　aaBb　Aabb　aabb
根據(jù)3n，如有10對等位基因，那么就可得到310＝59049種重組的基因型。其中有210個是純合型，其余全部是雜合型。如果考慮到復等位基因的存在，那么多樣性就更豐富了。而且自然界里的植物和動物，除少數(shù)例外都有，少則上百個或上千個，多則上百萬個基因。由此不難設想，雜交產(chǎn)生的個體間為什么沒有兩個完全相同的個體，以及由雜交產(chǎn)生后代的生物類群間為什么是多種多樣的道理。
此外，還有細胞質(zhì)基因突變。細胞質(zhì)里也有遺傳物質(zhì)，如線粒體、葉綠體中各有自己的染色體和DNA，它們控制著細胞器的正常結(jié)構(gòu)和功能。這些基因也和核內(nèi)遺傳物質(zhì)一樣，能發(fā)生突變，導致遺傳變異。例如，某些植物的葉綠體基因突變，就會出現(xiàn)一系列的突變型。酵母菌中某些線粒體基因發(fā)生突變，影響有氧呼吸功能，也能產(chǎn)生一些小菌落突變型。這些突變型在一定條件下，都能正常生活，傳留后代。
細胞質(zhì)突變引起的遺傳變異與細胞核相比雖然要少得多，但它有自己的連續(xù)性和相對自主性。這也是值得注意的一種機制。
4．遺傳變異在群體中的保存
遺傳變異產(chǎn)生后，在當時的環(huán)境中通常并不適宜。那么為什么這些變異沒有被淘汰呢？這便需要討論它們在群體中的保存問題。關于這點，有如下幾種解釋：
（1）雜種優(yōu)勢
認為雜合體（Aa）的生存和繁殖較純合體（AA或aa）更有利，因此等位基因A或a就不會被排除。這種機制最明顯的例子，便是我們前面提到過的鐮刀型血紅蛋白貧血癥。如前所述，這種遺傳病是由于血紅蛋白突變引起的。這類疾病盛行于赤道非洲和中東地區(qū)。既然病者細胞基因（s）（它的等位基因可寫作S）明顯不利，為什么在上述地區(qū)的有關基因的雜合子（Ss）可以相當高（高達30%～40%）呢？原來這種雜合體對該地區(qū)的重要致命疾病——瘧疾具有抵抗力。這是因為雜合型個體Ss的紅細胞容易形成狹小的鐮刀形狀，不利于瘧原蟲寄生，因此不怕瘧疾侵襲。也就是說，在惡性瘧病流行區(qū)，正常的純合體（SS）容易死于瘧??；貧血癥純合體（ss），死于貧血；雜合體（Ss）則能健康生存。它們的這種優(yōu)勢即稱雜種優(yōu)勢（heterosis,hybridvigor）。某些生物正是憑著這種方式使許多變異保存于種群的基因庫中。
（2）多樣化選擇
假如一物種面臨多種復雜環(huán)境，那么突變和選擇會使基因庫發(fā)生分化，于是有許多變異型或等位基因可適應不同的小環(huán)境。近期的研究表明，由不同的等位基因所編碼的變異酶，其催化效率、對溫度和酸堿的敏感性以及對其他環(huán)境因素的反應都不相同，從而使它們變得易受自然所選擇。例如，果蠅（Drosophilamelanegaster）生長在較溫暖地區(qū)，種群中會出現(xiàn)較多的乙醇脫氫酶的變異體，它們比生長在較寒冷地區(qū)的種群更能抗熱?？傊?，生長在較復雜環(huán)境里的種群，可通過多樣化選擇，保持較高的變異性。
（3）頻率相依選擇
這是一種保持復等位基因的機制，認為等位基因在種群中的頻率受環(huán)境變化而有波動。當它們不適合環(huán)境時，高的頻率會很快減少，但達到某一最低點時其頻率就趨向穩(wěn)定而不再下降，也就是說，環(huán)境壓力無法對低頻率的變異體發(fā)生作用，因此有些變異就可得到保留。
總之，群體中的遺傳變異為生物進化提供大量的機會，每當出現(xiàn)新的惡劣環(huán)境時，如氣候變壞、捕食者入侵、競爭者遷入或人為的污染，生物群體往往都有一定的適應能力，這早已成為現(xiàn)實。

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課時計劃

科目：生物時間：年月日第19個教案主備老師：

主備教案集體備課課題生物進化的歷程學習目標知識目標：1.舉例說出研究生物進化的方法。2、概述生物進化的歷程。
能力目標：通過觀察、分析和比較，培養(yǎng)學生的觀察能力和推理能力。
情感目標：對生物進化歷程的學習，理解生物進化的規(guī)律。教材分析重點1、生物進化的證據(jù)。2、生物進化的歷程。難點根據(jù)生物進化歷程的實例，理解生物進化的總體趨勢。教具多媒體教
學
過
程情景導入
播放一段恐龍的電影或短片《侏羅紀公園》，提出問題：“現(xiàn)今的科學家發(fā)現(xiàn)了很多恐龍的化石，對恐龍化石的研究和其他資料研究表明，恐龍是距今約6000多萬年前神秘地滅絕的，恐龍究竟為什么會滅絕呢？現(xiàn)在地球上形形色色的生物又是如何進化而來的呢?”，從而引入課題。

新課講授
學習研究生物進化的方法
展示問題：
化石是怎樣形成的？他們在地層中的分布有何規(guī)律？
始祖鳥和現(xiàn)代鳥類、爬行動物的形態(tài)結(jié)構(gòu)有何異同？根據(jù)這些比較結(jié)果能夠得出什么結(jié)論？
比較生物之間細胞色素C的差異，能夠得出什么科學推測？
什么是比較，比較有哪些具體方法？
學生小組討論，并進行科學家角色扮演，分析資料，解決問題，并得出結(jié)論:
1、在研究生物進化的過程中，化石是非常重要的證據(jù)。
2、在研究生物進化過程中，比較是最重要的研究方法。

（二）生物進化的大致歷程
1、引導學生完成教材插圖“生物進化的大致過程”中的空白，討論下列問題：
（1）按照從低等到高等的順序，各植物類群應該如何排列？
（2）按照從低等到高等的順序，各動物類群應該如何排列？
(3)生物進化歷程有什么樣的總體趨勢？請舉例說明。

2、展示：
（1）植物進化歷程
裸子植物
藻類植物苔蘚植物蕨類植物
被子植物
(2)動物進化歷程

無脊椎動物：原始單細胞動物腔腸動物扁形動物
線形動物軟體動物環(huán)節(jié)動物和節(jié)肢動物
鳥類

脊椎動物：魚類兩棲類爬行類
哺乳類

（3）生物進化的總趨勢：由簡單到復雜、由低等到高等、由水生到陸生。

三、總結(jié)布置作業(yè)金榜學案

板書設計
第二節(jié)生物進化的歷程
研究生物進化的方法和證據(jù)
生物進化的歷程
趨勢：簡單復雜
低等高等
水生陸生
教學后記

八年級生物下冊《生物進化的原因》學案

每個老師需要在上課前弄好自己的教案課件，大家在認真準備自己的教案課件了吧。寫好教案課件工作計劃，才能規(guī)范的完成工作！你們會寫一段優(yōu)秀的教案課件嗎？考慮到您的需要，小編特地編輯了“八年級生物下冊《生物進化的原因》學案”，相信能對大家有所幫助。

八年級生物下冊《生物進化的原因》學案

一、教學內(nèi)容：
生物進行的原因（第1課時）
二、教材重、難點：
1、重點：形成自然選擇是生物主要原因的基本觀點。
2、難點：通過保護色形成過程的模擬實驗，分析生物進化的原因。
三、教學目標：
１、分析生物進化的原因，概述自然選擇學說；
２、模擬保護色的形成過程，進一步發(fā)展科學探究能力；
３、形成生物進化的基本觀點；
４、通過曼徹斯特地區(qū)樺尺蠖體色隨環(huán)境變化的案例，對學生進行潛移默化的環(huán)保教育。
四、課時安排：1課時
五、教學策略：
展示長頸鹿的圖片創(chuàng)設情境，導入新課。通過英國曼徹斯特地區(qū)樺尺蠖體色隨環(huán)境變化的案例進行探究活動，讓學生能夠初步認識到遺傳和變異是生物進化的基礎，環(huán)境的改變是生物進化的外在動力，生物只有適應不斷變化的環(huán)境才能生存和繁衍。通過實驗模擬保護色的形成過程，培養(yǎng)學生的動手能力，以及學生合作、交流、總結(jié)和分析問題的能力，并對學生進行環(huán)境保護方面的教育。
六、教具、學具：
多媒體教室教材教師自制課件報紙　白紙　黑紙等
七、教與學的活動過程：
（一）圖片展示，導入新課。
課件　展示長頸鹿的圖片
長頸鹿是世界上最高的動物，古生物學家研究表明，長頸鹿祖先的個體只有1米多高。
教師提問：是什么原因使它們的脖子變長的呢？
學生回答：（環(huán)境的變化使長頸鹿的脖子發(fā)生了改變）
補充材料：法國博物學家拉馬克（1744—1829）在18世紀首先提出生物進化論，是生物進化論的先驅(qū)者，他的核心學說是器官的用進廢退和獲得性狀遺傳理論。拉馬克曾舉長頸鹿的例子說，長頸鹿的祖先預部并不長，由于干旱等原因。在低處已找不到食物，迫使它伸長脖頸去吃高處的樹葉。于是“用進廢退”，久而久之，它的頸部就變長了。一代又一代，遺傳下去，它的脖子越來越長，終于進化為現(xiàn)在我們所見的長頸鹿這一新物種。
（二）合作交流，解讀探究
1、分析生物進化的原因
英國的曼徹斯特地區(qū)樺尺蠖體色隨環(huán)境變化的案例
學生討論：從1890年到1960年，兩種體色的樺尺蛾數(shù)量發(fā)生了什么變化？為什么會發(fā)生這種變化？
2、模擬保護色的形成過程進行探究活動
認真觀察冬天和夏天的雷鳥，觀察幾種不同環(huán)境中的蛙，了解動物保護色的作用，是為了躲避敵害或者捕食獵物。
提出問題：動物的這種保護色是怎樣形成的？
學生活動：模擬保護色的形成過程
教師建議：
（1）進行探究活動時，要做到各司其職，相互配合，全組必須具有協(xié)作精神；
（2）提醒學生，實驗時一定要把自己想像成“捕食者”，在選取彩色小紙片時，不要事先觀察小紙片的位置，一定不要特意尋找某一種顏色的小紙片；
（3）要及時記錄小紙片的數(shù)量，并進行分析，得出結(jié)論，并及時和同學進行交流。
學生交流：各小組將本組的實驗數(shù)據(jù)和結(jié)論在全班交流，共同推測保護色形成的原因，從而分析生物進化的原因。
教師總結(jié)：遺傳和變異是生物進化的基礎，環(huán)境的改變是生物進化的外在動力，生物只有適應不斷變化的環(huán)境才能生存和繁衍。
（三）應用遷移，鞏固提高
例：變色龍隨環(huán)境而改變體色，瓢蟲具有鮮艷的色斑，竹節(jié)蟲具有酷似竹枝的形態(tài)，這三種適應現(xiàn)象在生物學中被稱為什么？
答：保護色，警戒色，擬態(tài)。
（四）總結(jié)反思，拓展延伸
（五）課堂跟蹤反饋
1、下列哪一項不是保護色
A、綠色稻田中的青蛙為綠色B、肥沃土壤中的蚯蚓為黑色
C、金環(huán)蛇身上的耀眼斑紋　D、早春的青蛙為土色
2、下列哪項實驗不屬于模擬實驗
A、制作模型探究魚尾鰭的作用　B、米勒實驗
C、探究保護色的形成過程　D、探究花生果實大小的變異
3、你在模擬保護色形成的過程中，用到的彩色布料是模擬
A、“捕食者”　B、“獵物”
C、“獵物”的生活環(huán)境　D、““捕食者”和“獵物”的生活環(huán)境
4、模擬保護色形成過程的實驗中，準備100張各種顏色的小紙片模擬的是
A、同種生物的不同變異類型B、多種生物的不同變異型
C、單純由環(huán)境引起的變異　D、不同環(huán)境下的變異

八年級生物下冊《生物進化的原因》第二課時學案蘇教版

八年級生物下冊《生物進化的原因》第二課時學案蘇教版

第二課時
●教學目標
知識目標
1．了解達爾文及他的進化思想。
2．概述自然選擇學說，形成生物進化的基本觀點。
能力目標
培養(yǎng)學生收集、分析資料的能力。
情感目標
通過對達爾文的故事的學習，培養(yǎng)學生尊重客觀事實，熱愛科學，獻身科學的態(tài)度。

●教學重點
1．概述自然選擇學說。
2．通過對達爾文進化思想的學習，形成生物進化的基本觀點。

●教學難點
概述自然選擇學說。

●教學方法
分析法、談話法、歸納法。

●教具準備
教師準備：投影片（有關自然選擇學說的內(nèi)容）。

●課時安排
1課時

●教學過程
［復習舊課，導入新課］
教師：上節(jié)課我們通過對英國曼徹斯特地區(qū)樺尺蠖體色變化的分析，以及模擬保護色的探究活動，了解生物進化的原因。哪位同學試著分析一下生物進化的原因。
學生：導致生物進化的基礎是遺傳與變異，動力是環(huán)境的改變，生物只有適應不斷變化的環(huán)境才能生存和繁衍。
教師：我們所了解的這些觀點主要來自于達爾文的自然選擇學說，他的進化思想是以大量的事實為依據(jù)，因此，具有科學性、客觀性的特點，也就被廣大的科學家及人們所接受。那么達爾文和他的進化思想是怎樣產(chǎn)生的呢？接下來大家先閱讀64頁“科學家的故事”，你會從中找到答案的。
［講授新課］
注：學生閱讀，教師板書，同時打開幻燈機。
板書：二、了解達爾文和他的進化思想。
投影片：
1．達爾文花費畢生的精力著成了一部巨著是什么？在這部書中他提出了什么樣的進化觀點？
2．通過對達爾文小故事的學習，你受到哪些啟發(fā)？
注：學生閱讀完討論后回答。
學生1：達爾文的巨著是《物種起源》；在此書中他提出了自然選擇學說，并認為生物是逐漸進化的。
學生2：我們應學習達爾文認真觀察、不怕吃苦、勤于思考、勤于實踐、不斷探索的精神以及尊重客觀事實、熱愛科學、獻身科學的態(tài)度和精神。
注：教師對學生的回答給予贊賞性評價。通過第2小題的回答引起學生熱愛科學，獻身科學情感上的共鳴。
教師：了解了達爾文這位偉大的科學家歷經(jīng)千難萬苦，嘔心瀝血完成巨著《物種起源》，你們想了解他在這本書中提到的被人們普遍接受的一種進化學說——自然選擇學說，這個觀點的主要內(nèi)容就在咱們書上62頁。好，大家抓緊時間將它迅速閱讀，然后看投影片上的問題。
注：教師板書，并打開投影片。
板書：三、自然選擇
投影片：
1．你是如何理解生物普遍具有很強的繁殖能力的？
2．生物的繁殖能力是如此強大，但是事實上每種生物的后代能夠生存下來的卻很少，這是什么原因呢？
3．引起生物變異的根本原因是環(huán)境條件的改變。有的變異可以遺傳，有的不能夠遺傳。但哪些變異可以遺傳呢？
4．試著概括達爾文的自然選擇學說。
5．對于長頸鹿長頸的形成原因，請用自然選擇學說解釋。
6．課后練習2題。
7．練習3題。
8．練習4題。
9．練習5題。
注：學生討論完畢，進行回答。
學生1：比如：大象是一種繁殖很慢的動物，但是如果每一頭雌象一生（30～90歲）產(chǎn)仔6頭，每頭活到30歲，而且都能進行繁殖的話，那么到750年以后，一對象的后代就可達到1900萬頭。因此，按照理論上的計算，就是繁殖不是很快的動物、植物，也會在不太長的時期內(nèi)產(chǎn)生大量的后代而占滿整個地球?？梢?，生物普遍具有很強的生殖能力。
學生2：雖然每種動物的繁殖能力很強，但生物賴以生存的食物和空間都是非常有限的，任何生物要生存下去，就得為獲取足夠的食物和空間而進行生存斗爭。由于生存斗爭，導致生物大量死亡，結(jié)果只有少數(shù)個體生存下來。
學生3：達爾文認為，在自然界中，生物個體都有遺傳和變異的特性，只有那些具有有利變異的個體才能在斗爭中生存下來，并將這些變異遺傳給了下一代；而具有不利變異的個體則容易被淘汰。這就是適者生存，不適者被淘汰的自然法則。
學生4：達爾文的自然選擇學說其主要內(nèi)容有四點：①過度繁殖；②生存斗爭；③遺傳和變異；④適者生存。
注：教師對這幾位同學的回答給予補充，回答準確的給予肯定、鼓勵。同時教師可將第四位同學概括的內(nèi)容讓其板書到黑板上。回答繼續(xù)進行。
板書：主要內(nèi)容有四點：過度繁殖、生存競爭、遺傳變異、適者生存。
學生5：自然選擇學說是這樣解釋的：古代長頸鹿的長頸與短頸可以遺傳。當環(huán)境發(fā)生變化，比如缺乏青草的時候，頸長的可以吃到高處的樹葉得以生存下來，繁衍后代。而頸短的因為吃不到樹葉，活下來的數(shù)目很少，其后代也更少，許多代以后，短頸的就被淘汰。所以我們今天看到的長頸鹿都是長頸的。
學生6：這是因為人工選擇的結(jié)果，與自然選擇相比，人們根據(jù)自己的需要和愛好有目的的選擇可以加快生物演變的歷程，縮短生物演化的時間。
學生7：這是自然選擇的結(jié)果。由于這些海島上經(jīng)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(jīng)過一段時間的自然選擇之后，島上無翅的昆蟲就特別多。
學生8：剛開始青霉素可以殺死大多數(shù)類型的細菌。但少數(shù)細菌由于變異而具有抵抗青霉素的特性，不能被青霉素殺死而生存下來，并將這些特性遺傳給下一代。因此，下一代就有更多的具有抗藥性的個體，經(jīng)過青霉素的長期選擇，使得有的細菌不再受其影響了。
學生9：自然選擇留下來的變異并不都有利于生物生存，由于生物的變異偶然性很大，而且是不定向的。比如，在我們現(xiàn)代人后代中也會出現(xiàn)返祖現(xiàn)象。第二小題也不對。因為它們體表長有毒毛，食蟲鳥吃后就很“痛苦”；而又由于它們體表顏色鮮艷，斑紋明顯，很容易被食蟲鳥辨認出來。吃過這種蟲的鳥會告知它的鄰鳥及它的后代，所以它的后代在取食時，便不再食這種蛾類幼蟲。而這些幼蟲將得以生存。這是自然選擇的結(jié)果。
注：由于這幾道練習題有一定難度，學生在回答時，須先提示。對于回答不完善的應給予完善、補充，并對積極回答問題的同學給予客觀、肯定性的評價。
教師：通過分析與思考，我想大家已對達爾文的自然選擇學說有了較深的理解。根據(jù)你對本節(jié)內(nèi)容的理解，如何理解自然選擇？
學生：自然選擇就是指自然界中的生物，在生存斗爭中，適者生存，不適者被淘汰的現(xiàn)象。
教師：概括得很好。生物的進化就是通過遺傳變異和自然選擇來實現(xiàn)的。
［課堂小結(jié)］
教師：通過本節(jié)課的學習，我們對達爾文的自然選擇學說有了大概了解。它的主要內(nèi)容可概括為：過度繁殖、生存競爭、遺傳變異、適者生存。從這一學說中我們吸收了生物進化的思想，這對于我們認識身邊的事物和自然界有著重要意義，把我們從“神造人”的謬論中解放出來。
［鞏固練習］

一、看誰做得對
1．使用某種農(nóng)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（?。?br> A．害蟲對農(nóng)藥進行了定向選擇
B．害蟲對農(nóng)藥產(chǎn)生了定向變異
C．害蟲對農(nóng)藥產(chǎn)生了隔離
D．農(nóng)藥對害蟲的抗藥性變異進行了定向選擇
答案：D
2．在俄羅斯北部的苔原地帶，生活著一種棕熊，為了獲得食物，有時與狼群進行爭斗。這種現(xiàn)象屬于（?。?br> A．種內(nèi)斗爭　
B．種間斗爭
C．與外界環(huán)境之間的斗爭
D．三者都有
答案：B

二、思考題
3．家牛與野牛相比發(fā)生了較大的變異，請解釋其原因。
答案：這是因為人工選擇的結(jié)果，與自然選擇相比，人們根據(jù)自己的需要和愛好有目的的選擇可以加快生物演變的歷程，縮短生物演變的時間。
4．如果一只貓一年可繁殖1胎，假如每胎4只，雌雄各半，小貓一年后性成熟又能繁殖小貓，問四年后一只貓的后代有多少只？為什么現(xiàn)有貓的數(shù)量始終維持在一定的范圍內(nèi)？
答案：四年后一只貓的后代是32只。由于貓與貓之間要爭奪食物，食物不足，導致貓數(shù)量減少；貓與其他食肉動物之間也要競爭食物與領地等；貓的數(shù)量受人為影響與控制。所以受多種因素的影響，貓的數(shù)量不會無限制地增加。

●板書設計
第三節(jié)生物進化的原因
二、了解達爾文和他的進化思想
三、自然選擇
主要內(nèi)容有：過度繁殖
生存競爭
遺傳變異
適者生存

●備課資料
1．達爾文進化論
（1）達爾文認為，世界不是靜止的，而是進化的。物種不斷地變異，新種產(chǎn)生，舊種消滅。人們無論從什么地方看生命的自然界，都會發(fā)現(xiàn)非用進化原理來說明問題，否則就毫無意義?；Y料對此作了極好的證明。正如達爾文說：“雖然許多情況現(xiàn)在還是隱晦不明，而在未來的長時期內(nèi)也未必清楚，但是經(jīng)過了我所能做到的最審慎的研究和冷靜的批判，可以完全無疑慮地斷言，許多自然學者直到最近還保持的、也是我過去所接受的那種觀點——每一物種都是個別創(chuàng)造出來的——是錯誤的。我完全相信，物種不是不變的，那些所謂屬于同屬的物種，都是另一個一般已經(jīng)滅亡的物種的直系后代，正如現(xiàn)在會認為某一個種的那些變種，都是這個種的后代?！?br> 上述觀點與拉馬克進化論是一致的。
（2）生物進化是逐漸和連續(xù)的，其中不存在不連續(xù)的變異或突變。達爾文指出：“自然選擇只能通過累積輕微的、連續(xù)的、有益的變異而發(fā)生作用，所以不能產(chǎn)生巨大的或突然的變化，它只能通過短且慢的步驟發(fā)生作用。因此，‘自然界沒有飛躍’這個趨向于為每次新增加的知識所證實的原則，根據(jù)這個學說是可以理解的?！?br> 這一觀點，與拉馬克學說也相一致。
（3）生物之間都有一定的親緣關系，它們有著共同的祖先。例如，一切昆蟲都有它們的原始祖種，一切哺乳動物也源于共同的祖先，其他的種群也都這樣。達爾文的這一論述，與拉馬克的多元論不同，它是屬于一元論的范疇。
（4）自然選擇（naturalselection）是變異（variation）的最重要的途徑。在人工選擇（artificialselection）中，起主導作用的是人，而在自然選擇中，起主導作用的則是自然界。達爾文學說表明，生物都具有繁殖過剩（overproduction）的傾向，即每個物種產(chǎn)生比能生存的多得多的后代。同時，它們的個體數(shù)都保持相對的恒定。但生物的生存空間和食物都是有限的，所以它們必須為生存而斗爭。達爾文所講的生存斗爭或生存競爭（struggleforexistence）包括種內(nèi)斗爭、種間斗爭和生物跟無機環(huán)境的斗爭三個方面。在同一群體的不同個體之間具有不同的變異，有些變異對生存比較有利，有些則不利。在生存斗爭中就出現(xiàn)適者生存、不適者淘汰的現(xiàn)象。上述的過程就是達爾文所說的自然選擇。
生物經(jīng)自然選擇后的有利性狀為什么會在后代中得到保留并發(fā)展成新種呢？達爾文對采用了拉馬克獲得性狀遺傳的原理作了解釋。達爾文還認為，自然環(huán)境變化大都是有方向的。因此，經(jīng)過長期的有方向的選擇，即定向選擇（directedselection）微小的變異得到累積而成為顯著的變異，最終可能導致新種的形成。上述內(nèi)容可作如下表示：
在上述4點中，第1、2、3點講的是進化思想；第4點實際講的是進化機制，它是達爾文學說的核心內(nèi)容。
2．自然選擇的概念
自然選擇學說是達爾文進化論的核心理論，也是現(xiàn)代達爾文主義的主要依據(jù)。達爾文認為，自然選擇即最適者生存（survivalofthefittest），它是指適合于環(huán)境條件（包括食物、生存空間、風土氣候等）的生物被保留下來，不適合者則被淘汰的現(xiàn)象。自然選擇是在生存斗爭中實現(xiàn)的，它通過對微小的有利變異的積累而促進生物進化。由于人類歷史是“瞬息間的事”，因此一般只能看到選擇的結(jié)果，而覺察不到這一緩慢變化的過程。
達爾文又說，他提出的“自然選擇”這一名詞并不確切，只僅僅是為方便而采用的比喻語句。自然界里并不存在有意識的選擇，自然只是起著選擇的作用而已。為此，達爾文寫道：“我所謂的自然，是指許多自然定律的綜合作用及其產(chǎn)物。所謂定律，是指我們所能證實的各種事物的因果關系。”
對于自然選擇這一經(jīng)典的概念，現(xiàn)代進化論有了新的認識。
首先，對“最適者”的理解問題。自然選擇只作用于表型，即是個體的性狀。但從進化的角度來說，只有當這種表型能遺傳時才有意義。換句話說，雖然對生存有利，但如果不能繁衍后代，那么有利于生存的基因或基因型也就會隨個體的死亡而消失。應當說，那些能留下最多后代的類型才是“最適者”，僅僅如馬爾薩斯式的爭斗勝利者并不一定是最適者。與達爾文差不多時期的哲學家斯賓塞（H．Spenser），把適者生存理解為“優(yōu)勝劣敗”，這是不全面的。
其次，關于進化的單位問題。由于突變和基因重組，有性繁殖的個體不能保持其基因型的穩(wěn)定地延續(xù)。只有相互繁育的群體（即孟德爾式的群體）才能保持一個相對穩(wěn)定的基因庫。也就是說，一個個體如果在遺傳上發(fā)生有利生存的變異，有關的基因必須在群體里逐漸擴散，逐漸取代原有的基因，這樣新的生物類型才能形成。因此，進化的基本單位不是個體而是群體（種群）。達爾文雖然重視群體的作用，但他無法了解群體遺傳學上的這類原理。
第三，關于選擇的模式問題。按達爾文理解，所謂選擇就是去掉有害、保留有利性狀的過程。現(xiàn)代進化論研究表明，除了消除有害等位基因的正?；x擇模式外，自然界中還存在著多種其他的選擇模式或機制。如在雜合體中，就有保留著許多有害的甚至致死基因的平衡選擇。因此，對于“自然選擇起著篩子作用”這樣的理解，就有重新加以說明的必要。
在上述這些新的認識基礎上，邁耶（E．Mayr）等提出了自然選擇的新概念。他認為，自然選擇是“不同基因型的有差異（區(qū)分性）的延續(xù)”；“自然選擇是一個統(tǒng)計學現(xiàn)象，它只是意味著較好的基因型有‘較好的’延續(xù)的機會”。阿耶拉等認為，“自然選擇可以簡單地定義為不同遺傳變異體的差別繁殖。它可以起因于差別的生存或差別的生殖力，或兩者兼而有之”。這一認識是基于以下的事實而提出的，即在自然界中有些變異的個體較另一些變異的個體有更多的生存和繁殖的機會。
3．自然選擇的實例
（1）海島上特殊類型的昆蟲　這是達爾文學說中一個經(jīng)典的例子。講的是在特殊自然環(huán)境條件下，由于選擇的作用，有一般飛翔能力的甲蟲被淘汰而殘翅、無翅的或翅膀特別發(fā)達的類型被保留下來的現(xiàn)象。這里講的是遠離大陸的海島上的生物類型，例如馬德拉、克格倫島上的一種生物類型。馬德拉島上有550種甲蟲，其中200種翅膀很不發(fā)達，不能飛行。在29個本地特有的昆蟲屬中，有23個屬全部翅膀退化（圖1）。這些甲蟲在大風吹刮時躲藏起來，等到風和日麗時才出來。達爾文很重視這一情況，并對此作了說明。他認為，偶爾落到海島上的昆蟲，由于翅膀退化不能飛行，因此不會被風吹到海里而被保存下來。他寫道：“這幾種事實的考察，使我相信許多馬德拉甲蟲無翅狀態(tài)的形成，主要原因是自然選擇的作用，大概還結(jié)合著不使用的效果。因為經(jīng)歷了許多世代，每一甲蟲個體，因為翅發(fā)達的稍不完全，或者因為懶動的習性而飛翔最少，所以就不會被風吹入海而得生存的極好機會；反之，那些最喜歡飛翔的甲蟲，就不免最常被風吹到海里以致遭到毀滅”，而那些翅膀特別發(fā)達者，也能抵擋住大風的襲擊。
現(xiàn)代生物學修正了達爾文的某些說明，認為殘翅型甲蟲是一種突變型，不是由于用進廢退而是自然突變的產(chǎn)物。

（2）工業(yè)黑化　工業(yè)黑化現(xiàn)象（industrialmelanism）是現(xiàn)代的一個典型事例，講的是由于工業(yè)污染而造成某種蛾類黑化類型增多的現(xiàn)象。為揭示工業(yè)黑化原因，學者們曾進行許多實驗，并為自然選擇的研究提供方法。
在英國等有關的工業(yè)區(qū)，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)多種蛾類的黑色類型的頻率很高，但對其原因研究最具體的還是樺尺蛾（Bistonbetularia）（圖2）。許多書上對工業(yè)黑化及其實驗都有詳細的記載。

大約在19世紀50年代前，幾乎所有的樺尺蛾都是身體和翅膀上帶有黑色斑紋的灰色常態(tài)型（typica）。1850年在曼徹斯特第一次捉到黑色的標本，稱黑色突變型（carbonaria）。19世紀后半葉黑色尺蛾的頻率迅速提高，在曼徹斯特尺蛾的群體中總計超過90%，其他工業(yè)城市及其近郊也發(fā)生類似的變化，但在鄉(xiāng)村則沒有或極少出現(xiàn)此類情況。
從遺傳學上分析，通過雜交實驗知道，尺蛾多態(tài)現(xiàn)象的產(chǎn)生主要在于對一對等位基因的差異。黑色對灰色呈顯性，所以純合（CC）和雜合（Cc）都是黑色。后來又發(fā)現(xiàn)另一種黑色突變型（insularia），它對灰色呈顯性，對黑色呈隱性。這種類型除英國的西部和南部，一般不多見。
1956年，凱特韋爾（Kettlewell）對工業(yè)黑色現(xiàn)象作過試驗，他向未受污染的英國多塞特林區(qū)放出同樣數(shù)目的帶有標志的灰色和黑色類型的蛾子。使它們帶有標志以便在重新捕獲后便于識別。凱特韋爾發(fā)現(xiàn)，幾天后重新捕獲的尺蛾中，灰色類型比黑色類型要多得多，說明當?shù)刂饕嬲呤腔疑B(tài)型。若把相等的兩類尺蛾放到受污染的伯明翰附近的林區(qū)，得到的結(jié)果則相反。這一試驗的結(jié)果表明，在每種情況下凡顯眼的類型得到生存的機會僅為不顯眼類型的1/3到1/2。根據(jù)對樹干上蛾子被鳥類捕食的直接觀察的數(shù)據(jù)，也支持上述的結(jié)論。從這類觀察試驗也說明，尺蛾的選擇者是鳥類。不同類型的尺蛾在不同的條件下，各有自己的保護色。
最近二十多年以來，由于注意了環(huán)境保護，污染現(xiàn)象明顯好轉(zhuǎn)，不少地區(qū)灰色尺蛾的比率正在不斷增加。
尺蛾黑化的情況是很普遍的，不僅在英國，歐洲和北美都有此類現(xiàn)象。
帶標志的兩種蛾類在不同環(huán)境中重新捕獲的數(shù)字比較（仿Edwrds）
（3）．昆蟲和細菌的抗藥性
這是在人為條件下自然選擇的另一個著名實例。自從使用殺蟲劑以來，害蟲中遲早會產(chǎn)生抗藥性的類型。例如DDT在開始使用時殺蟲的效果很好，長期使用后就減效了。甚至增加藥劑的分量，殺蟲的能力也不如當初。同樣，在醫(yī)藥上使用抗菌素后，許多致病細菌也會出現(xiàn)抗藥性的基因。例如，金黃色葡萄鏈狀菌對青霉素就有明顯的抗藥性。
關于昆蟲和細菌中產(chǎn)生抗藥性的現(xiàn)象，一般有兩種不同的看法。一是定向變異的觀點，認為抗藥性是在昆蟲或細菌接觸一定劑量的藥物后引起的，并通過獲得性遺傳的途徑傳種接代；另一是突變選擇的觀點，認為抗藥性基因是突變的結(jié)果，這類基因在自然群體中早已存在，只是在藥物作用下產(chǎn)生了定向的選擇，從而使抗藥性基因的頻率在群體中不斷增加。現(xiàn)有較多的資料認為后者的觀點比較正確。
首先，果蠅的試驗支持了突變選擇的假說。將黑腹果蠅分兩組進行試驗，第一組把許多果蠅混合飼養(yǎng)、自由交配，同時加入一定劑量的DDT。果蠅群體一代代地繁殖，每代都用DDT處理，并逐漸增加藥劑的濃度。經(jīng)過十幾代后，發(fā)現(xiàn)它們有明顯的抗藥性，能忍受比原來高幾百倍劑量的藥劑。為進一步說明果蠅抗藥性產(chǎn)生的原因，必須進行第二組試驗。這組試驗不是把許多果蠅在一起飼養(yǎng)，而是在每只瓶中放一對，并繁殖為一個家系。然后，將每個家系的果蠅分兩瓶飼養(yǎng)，一瓶放有DDT，另一瓶不放。如果某一家系中放DDT的一瓶死亡率很高，那么整個這一家系都予以淘汰。如果某一家系放DDT的一瓶存活率很高，就將同系的另一瓶不放DDT的選留下來，并一對一對再分開繁殖為若干家系。對第二次分開的家系仍按前法分為二瓶，并分別處理、飼養(yǎng)，繼續(xù)選留存活率高又沒有經(jīng)DDT處理的類型。每經(jīng)過一次測試和選擇，都增加DDT的劑量。如此循環(huán)往復，經(jīng)過十多次的選擇，出現(xiàn)了具有明顯抗藥性的果蠅家系，其抗性增加的速度與第一組試驗相似。在第二組試驗中，DDT僅起甄別作用，選留下來的是不接觸DDT的那一半果蠅。所以從試驗開始直到結(jié)束，抗藥性家譜中的任何成員都從未接觸過DDT?？梢姽壍目顾幮燥@然不是定向變異造成的，而是在突變基礎上自然選擇的產(chǎn)物。
其次，致病細菌的抗藥性又是怎么產(chǎn)生的呢？應當說仍然是突變選擇的結(jié)果。細菌自然突變的頻率是很低的，但這并不能阻止抗藥性類型的產(chǎn)生。在有足量的抗菌素的條件下，可使絕大部分細菌死亡，只有個別可存活下來。假定只有一個細菌具有抗藥性，則經(jīng)過24小時，即可產(chǎn)生出1百億（1010）個細菌，形成菌落。這個突變型就具有抗藥的類型。細菌對抗菌素產(chǎn)生抗藥性的現(xiàn)象，是自然選擇中較特殊的例子。它的特點是時間短、見效快?？咕氐某霈F(xiàn)使一般細菌的適合度為零，使抗藥細菌的適合度為1。因此，選擇即刻生效。

隨著生化遺傳學的發(fā)展，對抗藥性基因的機制作了某些說明。例如認為昆蟲的抗藥性基因是調(diào)節(jié)體內(nèi)代謝的原有基因的突變，這些基因本來就調(diào)節(jié)著代謝的生理、生化過程?？顾幮曰蜻@一名稱的使用，只是為研究工作的需要，并不是每使用一種藥物，昆蟲或細菌就有一套相應的抗藥性基因。