資源簡介

第二節(jié)　生物進(jìn)化的歷程
課題 生物進(jìn)化的歷程 課型 新授課 課時安排 1課時
教 學(xué) 目 標(biāo) 知識與技能 1.概述生物進(jìn)化的主要歷程。 2.舉例說出研究生物進(jìn)化的方法。 3.列舉生物進(jìn)化的證據(jù)。
過程與方法 1.在討論生物進(jìn)化證據(jù)的過程中,鍛煉學(xué)生比較和分析的方法和技能。 2.在總結(jié)生物進(jìn)化歷程的過程中,培養(yǎng)學(xué)生歸納總結(jié)的能力。
情感態(tài)度與價值觀 1.在學(xué)習(xí)研究生物進(jìn)化方法的同時感受科考工作的意義和科考工作者的艱辛。 2.感受生物進(jìn)化歷程的漫長。
教學(xué)重點 1.概述生物進(jìn)化的主要歷程。 2.研究生物進(jìn)化的方法。
教學(xué)難點 概述生物進(jìn)化的主要歷程。
教學(xué)方法 自主學(xué)習(xí)、合作、探究。
教學(xué)過程
教師活動 學(xué)生活動 設(shè)計意圖
一、導(dǎo)入新課 展示鄭氏始孔子鳥復(fù)原圖。 講述:圖中的動物你一定很陌生吧!它生活在距今約1.31億年前,像鳥,但翅膀上還長著爪子。沒有人親眼見過這種動物,科學(xué)家是用什么方法來研究它的 它可能是由什么動物進(jìn)化來的 科學(xué)家根據(jù)化石,運(yùn)用比較的方法來研究鄭氏始孔子鳥。它可能是由古代爬行類進(jìn)化來的。 分析完成問題。 引入新課。
二、探究新知 探究一、學(xué)習(xí)研究生物進(jìn)化的方法 1.研究生物進(jìn)化的證據(jù) (1)地層中的化石提示了生物的進(jìn)化順序。 ①化石:化石是古生物的遺體、遺物和遺跡,由于某種原因被埋藏在地層中,經(jīng)過若干萬年的復(fù)雜變化形成的。 ②化石的分類:化石一般可以分為兩類,一類是由生物的遺體直接形成的,這類化石常常是植物或動物身體的堅硬部分,如植物的莖干,動物的骨骼、貝殼等;有的則是完整的生物體,如琥珀里的昆蟲、寒武紀(jì)時代的三葉蟲化石等。另一類則是由生物的生活痕跡或遺物形成的,如恐龍的腳印、恐龍蛋和糞便等。 ③化石是研究生物進(jìn)化的重要證據(jù):盡管地球在歷史演變過程中沒有文字記載,卻留下了許多特有的印記。如果把地層比作一部記載地球演化歷程的史冊,那么化石就如同各地層中的特殊文字,記載著生物進(jìn)化的歷史,是研究生物進(jìn)化最直接的證據(jù)。 ④不同地層中生物的特點:研究發(fā)現(xiàn),不同地層中埋藏著不同類型的生物化石,形成晚的地層中的化石生物與現(xiàn)代生物的結(jié)構(gòu)比較相似,形成早的地層中的化石生物則與現(xiàn)代生物的結(jié)構(gòu)差別較大。在越古老的地層中形成化石的生物結(jié)構(gòu)越簡單、分類地位越低等、水生生物越多;在越晚近的地層中形成化石的生物結(jié)構(gòu)越復(fù)雜、分類地位越高等、陸生生 知道什么是化石。 了解化石的分類。 知道化石是研究生物進(jìn)化的重要證據(jù)。 圖文介紹什么是化石。 圖文介紹化石的分類。 圖文介紹化石是研究生物進(jìn)化的重要證據(jù)。
物越多。后來經(jīng)過許多科學(xué)家進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),地球上各種生物并非是在同一時期出現(xiàn)的,而是有早有晚,它們有的一直繁衍下來,有的卻滅絕了。各類生物化石在地層中按照一定順序出現(xiàn)的事實證明,現(xiàn)在各種各樣的生物是經(jīng)過漫長的年代逐漸進(jìn)化而來的。 科學(xué)家通過對化石的研究發(fā)現(xiàn),魚類的化石在比較古老的地層中就出現(xiàn)了,兩棲類、爬行類、鳥類和哺乳類則依次在更為晚近的地層中才出現(xiàn)。 巧記:地層中的化石特點 地層形成有早晚,化石形成有特點;地層越深越簡單,地質(zhì)年代越久遠(yuǎn);由深到淺變復(fù)雜,生物進(jìn)化是必然;化石證據(jù)最直接,學(xué)好進(jìn)化也不難。 點撥:高等生物的化石不可能出現(xiàn)在較古老的地層中,但是低等生物的化石既可能出現(xiàn)在較古老的地層中,也可能出現(xiàn)在較晚近的地層中。 (2)比較不同生物細(xì)胞色素c中差異氨基酸的數(shù)目,推測生物之間的親緣關(guān)系。 ①細(xì)胞色素c。 細(xì)胞色素c是生物細(xì)胞中與細(xì)胞呼吸有關(guān)的一種蛋白質(zhì),由多種氨基酸按照不同的序列構(gòu)成,進(jìn)化速度比較緩慢。據(jù)科學(xué)家推算,細(xì)胞色素c的氨基酸順序每200萬年才發(fā)生1%的改變。因此,測定不同生物細(xì)胞色素c中氨基酸的組成和順序的差異為研究生物進(jìn)化提供了重要依據(jù)。一般來說,生物間細(xì)胞色素c的氨基酸的組成和順序差異越大,親緣關(guān)系越遠(yuǎn);生物間細(xì)胞色素c的氨基酸的組成和順序差異越小,親緣關(guān)系越近。 ②幾種生物與人的細(xì)胞色素c的氨基酸組成的差異。 物種黑猩猩馬果蠅小麥向日葵差異氨基酸數(shù)目012273538
注:數(shù)字表示相應(yīng)物種的細(xì)胞色素c與人的細(xì)胞色素c不同的氨基酸數(shù)目。 從表中可以看出,人與黑猩猩的細(xì)胞色素c的差異氨基酸數(shù)目最小,與馬的則大一些,而與果蠅、小麥、向日葵的更大,由此可以推測,人與黑猩猩的親緣關(guān)系最近,與馬次之,與果蠅、小麥、向日葵的親緣關(guān)系則較遠(yuǎn)。 (3)除此之外,還可以比較動物胚胎的形成和發(fā)育。例如,高等動物的胚胎發(fā)育都是從一個受精卵開始的,這說明高等動物起源于低等的單細(xì)胞生物。 ①在研究不同地層中生物的特點時,科學(xué)家采用了比較的研究方法,即比較不同類型動物的化石在地層中出現(xiàn)的順序,從而判斷動物的進(jìn)化順序。利用組成生物體的一些重要物質(zhì)的差異,來比較生物之間的親緣關(guān)系。科學(xué)家在研究上述生物進(jìn)化問題時都采用了比較的方法。 ②根據(jù)資料,對生物進(jìn)化的歷程可以作出如下的推測:生物是不斷進(jìn)化的,而且它們之間存在一定的親緣關(guān)系。魚類、兩棲類、爬行類、鳥類和哺乳類的進(jìn)化順序為:魚類→兩棲類→爬行類→鳥類和哺乳類。 2.生物進(jìn)化的其他證據(jù) (1)鄭氏始孔子鳥化石。 2005—2006年,科學(xué)家在河北豐寧縣的一片湖邊林地考察時,發(fā)現(xiàn)一件屬于恐龍時代的新鳥類化石,并命名為鄭氏始孔子鳥。它是孔子鳥類中已知最原始的代表,生活在距今約1.31億年前。孔子鳥類群是現(xiàn)今發(fā)現(xiàn)的最早具有角質(zhì)喙而沒有牙齒的原始鳥類。 注意:鳥類是由古代的爬行類進(jìn)化而來的,現(xiàn)在的爬行類已經(jīng)無法再進(jìn)化成鳥類了。 ①鄭氏始孔子鳥化石的特征:科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn),這種動物既具有鳥類的一些特征,如前肢變成翼、具有羽毛等;又具有爬行類的一些特征,如前肢的末端有爪等。 知道不同地層中生物的特點。 閱讀資料比較不同生物細(xì)胞色素c中差異氨基酸的數(shù)目,推測生物之間的親緣關(guān)系。 得出分析結(jié)果,知道化石證據(jù)的分析研究。 圖文介紹不同地層中生物的特點。 通過資料引導(dǎo)比較不同生物細(xì)胞色素c中氨基酸的差異,推測生物之間的親緣關(guān)系。 指導(dǎo)分析結(jié)果,圖文介紹化石證據(jù)的分析研究。
②推測:鳥類可能是由爬行類進(jìn)化來的,鄭氏始孔子鳥是爬行類向鳥類進(jìn)化的過渡類型。 (2)生物體形態(tài)結(jié)構(gòu)的比較。 通過比較生物體形態(tài)結(jié)構(gòu)的特點,可以幫助我們追溯生物進(jìn)化的過程。 ①馬的前肢、鷹的翅膀和蝙蝠的前肢骨骼的比較。 通過對馬的前肢、鷹的翅膀和蝙蝠的前肢骨骼的比較,發(fā)現(xiàn)它們的外形雖差別很大,但它們骨骼的組成和排列是相似的,都是由肱骨、前臂骨(尺骨、橈骨)、腕骨、掌骨、指骨等組成的,各部分骨和動物身體的相對位置相同。 ②推測:通過對馬的前肢、鷹的翅膀和蝙蝠的前肢骨骼的比較,可以推測馬、鷹和蝙蝠是由共同的祖先進(jìn)化而來的。 拓展:同源器官 同源器官是指起源相同,結(jié)構(gòu)和部位相似,而形態(tài)和功能不同的器官。如一些脊椎動物的前肢——鳥的翼、蝙蝠的前肢、鯨的鰭、馬的前肢以及人的上肢等。同源器官是在胚胎發(fā)育上從相同的胚胎原基以相似的過程發(fā)育而來的。同源器官的存在證明凡是具有同源器官的生物,都是由共同的祖先進(jìn)化來的。只是在進(jìn)化過程中,同源器官適應(yīng)不同的生活環(huán)境,逐漸出現(xiàn)了形態(tài)和功能上的不同。 3.研究生物進(jìn)化的方法——比較法 (1)概念。 比較是指根據(jù)一定的標(biāo)準(zhǔn),把彼此有某種聯(lián)系的事物加以對比,確定它們的相同和不同之處。通過比較各個事物的特征,把握事物之間的內(nèi)在聯(lián)系,認(rèn)識事物的本質(zhì)。 點撥:常用的比較法有兩種:①橫向比較法,是根據(jù)同一標(biāo)準(zhǔn)對同一時期的不同對象進(jìn)行比較的方法;②縱向比較法,是對同一對象在不同時期的特點進(jìn)行比較的方法。 (2)比較法在研究生物進(jìn)化中的應(yīng)用。 比較法是研究生物進(jìn)化時常用的方法。例如,對不同種類生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)、基因和蛋白質(zhì)(如細(xì)胞色素c)進(jìn)行比較,以及對現(xiàn)在生物種類的橫向比較等,可以推斷生物進(jìn)化的大致歷程等。 嘗試根據(jù)生物體形態(tài)結(jié)構(gòu)進(jìn)行比較。 根據(jù)同源器官進(jìn)行比較。 知道研究生物進(jìn)化的方法——比較法。 圖文介紹根據(jù)生物體形態(tài)結(jié)構(gòu)的比較。 圖文介紹同源器官。 介紹研究生物進(jìn)化的方法——比較法。
探究二、生物進(jìn)化的大致歷程 1.動植物進(jìn)化歷程樹 原始生命在地球上出現(xiàn)以后,就緩慢地向前進(jìn)化。地球上最早出現(xiàn)的生物是原核生物,后來才出現(xiàn)了真核生物,而形形色色的植物和動物都是真核生物。概括地說,原始的原核生物由于營養(yǎng)方式的不同,一部分進(jìn)化成為有葉綠素的原始藻類,另一部分進(jìn)化成為沒有葉綠素的原始單細(xì)胞動物,這些原始藻類和原始單細(xì)胞動物就分別進(jìn)化成各種各樣的植物和動物。科學(xué)家根據(jù)對地層中化石的研究、生物的親緣關(guān)系和進(jìn)化關(guān)系,繪制出了動植物進(jìn)化歷程樹。 總結(jié):原始生命的進(jìn)化 2.植物進(jìn)化的大致歷程 生活在海洋中的原始藻類植物,經(jīng)過極其漫長的年代,逐漸進(jìn)化成為適應(yīng)陸地生活的原始苔蘚植物和蕨類植物,使原來的不毛之地披上了綠裝。但是,它們的生殖還都需要有水的環(huán)境,不能真正適應(yīng)陸地生活。 了解進(jìn)化樹。 介紹進(jìn)化樹。
后來,一部分原始的蕨類植物進(jìn)化成為原始的種子植物,原始的種子植物包括原始的裸子植物和原始的被子植物,它們的生殖完全脫離了水的限制,更加適應(yīng)陸地生活,并逐漸發(fā)展為陸地上最占優(yōu)勢的物種。植物的進(jìn)化歷程如圖所示: 巧記:植物進(jìn)化歷程 藻類植物最原始,進(jìn)化過程分兩支;一支苔蘚較矮小,一支蕨類長得高;生活環(huán)境也變化,水生過渡到陸生;種子植物蕨類來,裸子、被子再分開。 注意: (1)原始蕨類植物是由原始藻類植物進(jìn)化來的,而不是由原始苔蘚植物進(jìn)化來的。 (2)原始裸子植物和原始被子植物都是由原始蕨類植物進(jìn)化來的,而不是原始裸子植物進(jìn)化為原始被子植物。 3.動物進(jìn)化的大致歷程 (1)無脊椎動物進(jìn)化的大致歷程: 生活在海洋中的原始單細(xì)胞動物,經(jīng)過極其漫長的年代,逐漸進(jìn)化成為種類繁多的原始無脊椎動物,包括原始腔腸動物、原始扁形動物、原始線形動物、原始環(huán)節(jié)動物、原始軟體動物等,這幾類動物的結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜,但是,它們大都需要生活在有水的環(huán)境中。后來發(fā)展到了原始的節(jié)肢動物,它們有外骨骼和分節(jié)的足,如昆蟲等,對陸地環(huán)境的適應(yīng)能力較強(qiáng),生殖過程脫離了水的限制。 (2)脊椎動物進(jìn)化的大致歷程: 地球上最早出現(xiàn)的脊椎動物是原始的魚類。經(jīng)過極其漫長的年代,某些魚類進(jìn)化成為原始的兩棲類,某些兩棲類進(jìn)化成為原始的爬行類,某些爬行類又進(jìn)化成為原始的鳥類和原始的哺乳類。各類動物的結(jié)構(gòu)逐漸變得復(fù)雜,生活環(huán)境逐漸由水中移到陸地上,最終完全適應(yīng)了陸地生活。脊椎動物的大致進(jìn)化歷程如圖所示: 注意:在脊椎動物的進(jìn)化歷程中,原始爬行類的一支進(jìn)化成為原始鳥類,另一支進(jìn)化成為原始哺乳類,進(jìn)化關(guān)系并非原始爬行類→原始鳥類→原始哺乳類。 巧記:脊椎動物的進(jìn)化歷程 無脊椎動物進(jìn)化成,低等魚兒在水中,水陸過渡屬兩棲,爬行動物真陸生,鳥兒主宰藍(lán)天下,哺乳地面來縱橫。 4.生物進(jìn)化的總體趨勢 一般來說,生物進(jìn)化的總體趨勢從形態(tài)結(jié)構(gòu)上是由簡單到復(fù)雜,從進(jìn)化水平上是由低等到高等,從生活環(huán)境上是由水生到陸生。在漫長的進(jìn)化過程中,既有新的生物種類產(chǎn)生,也有一些生物種類滅絕。各種生物在進(jìn)化過程中逐漸形成了適應(yīng)各自環(huán)境的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生活習(xí)性。 注意:體型的大小不是生物進(jìn)化的趨勢。 5.生物進(jìn)化歷程的繼續(xù)探索 關(guān)于生物進(jìn)化的歷程,目前還有很多問題沒有弄清楚,化石方面的證據(jù)也不是很全面。不過,隨著新的研究手段的應(yīng)用和新證據(jù)的發(fā)現(xiàn),人們 知道植物進(jìn)化的大致歷程。 知道無脊椎動物進(jìn)化的大致歷程。 知道脊椎動物進(jìn)化的大致歷程。 歸納生物進(jìn)化的總體趨勢。 視頻介紹植物進(jìn)化的大致歷程。 視頻介紹動物進(jìn)化的大致歷程。 引導(dǎo)歸納生物進(jìn)化的總體趨勢。
對生物進(jìn)化歷程的認(rèn)識將越來越接近歷史原貌,人們對生物進(jìn)化的認(rèn)識將不斷豐富和深入,如我國發(fā)現(xiàn)了許多關(guān)于生物進(jìn)化的新證據(jù):繼“遼寧古果”“中華古果”和“十字里海果”之后,在遼寧西部又發(fā)現(xiàn)了我國迄今已知最早的“第4朵花”——“李氏果”,它生活在距今1.25億年前,與現(xiàn)在的被子植物有著直接的進(jìn)化聯(lián)系。 知道人們對生物進(jìn)化歷程的繼續(xù)探索。 圖文介紹人們對生物進(jìn)化歷程的繼續(xù)探索。
探究三、評價證據(jù)與假說(有關(guān)恐龍滅絕的原因) 1.假說 假說是根據(jù)已知的科學(xué)事實和科學(xué)原理,對所研究的自然現(xiàn)象及其規(guī)律性提出的推測和說明。任何一種科學(xué)理論在未得到驗證之前都屬于假說,它們的正確性有待于進(jìn)一步搜集證據(jù)進(jìn)行檢驗。 2.證據(jù) 在一些生物進(jìn)化的研究中,科學(xué)家往往根據(jù)已有的證據(jù)提出某種假說,然后搜集證據(jù)進(jìn)一步證明假說。找到的證據(jù),有的支持假說,有的卻并不支持假說。 3.評價證據(jù)與假說舉例 科學(xué)家在地層中發(fā)現(xiàn)了很多恐龍化石,對恐龍化石的研究和其他資料表明,恐龍曾經(jīng)作為地球上的“霸主”達(dá)1億多年,但是,它們卻在距今6000多萬年前神秘地滅絕了。關(guān)于恐龍滅絕的真正原因,自古以來眾說紛紜。下面是科學(xué)家提出的兩種假說。 (1)假說A 內(nèi)容:在6000多萬年前,一顆小行星、隕石或彗星撞擊了地球,引起了海嘯、火山爆發(fā),導(dǎo)致恐龍迅速滅絕。 支持的證據(jù): ①在墨西哥,人們發(fā)現(xiàn)了一個6000多萬年前由一顆直徑近10千米的小行星撞擊地球造成的大坑。大的行星和隕石撞擊地球會造成塵埃飛揚(yáng),遮天蔽日,導(dǎo)致生物大量死亡。 ②恐龍滅絕的時間相對較短。 ③恐龍的化石常常是集中出現(xiàn),表明它們可能是同時大批地死亡的。 其中,證據(jù)①的支持力度較大。 (2)假說B 內(nèi)容:恐龍是逐漸消亡的,滅絕原因是不能適應(yīng)當(dāng)時的環(huán)境變化。 支持的證據(jù): ①在造成墨西哥大隕石坑的小行星撞擊地球事件之后,恐龍還生存了幾十萬年。 ②有人發(fā)現(xiàn),在某一批70個恐龍蛋的化石中,只有1個有胚胎,這表明這批恐龍蛋的受精率比較低。 知道什么是假說和證據(jù)。 根據(jù)材料評價證據(jù)與假說。 介紹假說和證據(jù)。 引導(dǎo)根據(jù)材料評價證據(jù)與假說。
三、課堂小結(jié) 學(xué)生自主回顧本節(jié)所學(xué)所得。 使本節(jié)課所學(xué)知識形成知識網(wǎng)。
四、當(dāng)堂演練 1.化石記錄顯示,在越古老的地層里成為化石的生物 (　A　) A.越簡單、低等,水生的越多 B.越復(fù)雜、高等,水生的越多 C.越簡單、低等,陸生的越多 D.越復(fù)雜、高等,陸生的越多 2.下列關(guān)于比較法的說法中,不正確的是 (　D　) A.比較是指根據(jù)一定的標(biāo)準(zhǔn),把彼此有某種聯(lián)系的事物加以對照 B.對各個事物特征的比較,可以把握事物之間的內(nèi)在聯(lián)系,認(rèn)識事物的本質(zhì) C.對不同生物種類的形態(tài)結(jié)構(gòu)進(jìn)行比較,可以推斷它們之間的親緣關(guān)系 D.比較可以確定任何事物的相同點和不同點 3.下列有關(guān)生物進(jìn)化的敘述中,不正確的是 (　C　) A.始祖鳥可以證明鳥類與爬行類之間存在一定的親緣關(guān)系 B.原始大氣中有氫氣、甲烷等氣體,但不存在氧氣 C.現(xiàn)代人類是由黑猩猩經(jīng)長期自然選擇的過程進(jìn)化而來 D.生物進(jìn)化的總趨勢是由簡單到復(fù)雜、低等到高等、水生到陸生 4.根據(jù)鄭氏始孔子鳥身體結(jié)構(gòu)跟爬行類、鳥類都有相同之處,經(jīng)邏輯推理可得出如下結(jié)論 (　A　) A.爬行類進(jìn)化成鳥類 B.鳥類進(jìn)化成爬行類 C.爬行類與鳥類有親緣關(guān)系 D.生命起源于無機(jī)物
【課堂反思】　從整體上看,本節(jié)課通過一系列師生互動、學(xué)生互動的教學(xué)活動實現(xiàn)預(yù)設(shè)的教學(xué)目標(biāo)。在教學(xué)過程中,把學(xué)生作為學(xué)習(xí)探究和解決問題的主體,給學(xué)生創(chuàng)設(shè)主動參與的機(jī)會,引導(dǎo)學(xué)生參與知識的形成過程;采用多媒體課件拓展了教學(xué)的時空,增加了課堂容量;通過資料分析的訓(xùn)練,鍛煉了學(xué)生的比較能力和表達(dá)能力,研究性學(xué)習(xí)讓每個學(xué)生都體驗到探究的快樂和成功的喜悅。通過本節(jié)課的教學(xué),在明確生物進(jìn)化歷程的基礎(chǔ)上,非常自然地向?qū)W生進(jìn)行了保護(hù)生命、熱愛生物圈的情感態(tài)度與價值觀教育。

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