資源簡介

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濟南版八年生物下冊 5.1.2 生物進化的證據 教學設計
課題 5.1.2 生物進化的證據 單元 五 學科 生物 年級 八
教材分析 本節課教學內容為濟南八年級下冊第五單元第一章第二節生物進化的證據，在前一節課生命起源的基礎上，進一步從三個方面介紹生命進化的證據，化石證據是最直接的證據，通過同源器官的學習得到解剖學上的證據，最后通過新技術的方面的發展，應用分子生物學的證據進一步說明了生物的發展是進化的。
學習 目標 探究實踐：分析馬及其前肢的進化過程，認同化石是研究生物進化最直接的證據。通過理解化石、比較解剖學等為生物進化所提供的具體證據，通過觀察、比較和分析培養學生的觀察能力和分析問題、解決問題的能力，并表達自己觀點的能力。 科學思維：列舉解剖學證據和分子生物學證據提供的材料，得出不同生物之間有一定的親緣關系的結論。 態度責任：通過探究性學習，培養學生探索的精神；通過對化石資料的搜集，培養學生學習生物的興趣，熱愛科學的態度；通過理解生物進化的證據，對學生進行進化生命科學觀點的教育，滲透生命物質是不斷變化發展的、內因與外因辯證關系等辯證唯物主義基本觀點的教育。 生命觀念：列舉解剖學證據和分子生物學證據提供的材料，得出不同生物之間有一定的親緣關系的結論。認同在生命演化過程中生物與環境之間的相互作用，形成生物進化的觀點。
重點 1.通過觀察化石圖片，推測每種化石可能的生活環境，并且對生物進化趨勢進行推測。 2.通過理解化石、比較解剖學等為生物進化所提供的具體證據，通過觀察、比較和分析培養學生的觀察能力和分析問題、解決問題的能力，并表達自己觀點的能力。
難點 1.認同在生命演化過程中生物與環境之間的相互作用，形成生物進化的觀點。
教學過程
教學環節 教師活動 學生活動 設計意圖
導入新課 地球上眾多的生物是怎樣進化來的？為尋求問題的答案，科學家走遍了萬水千山，從崇山峻嶺到戈壁沙灘，到處都有他們的足跡。現在，人們已經找到了大量可靠的證據，證明原始生命經過極其漫長的年代，不斷進化、繁衍，才形成了今天豐富多彩的生物世界。 分析問題 導入新課，引發興趣
講授新課 一、化石證據 1.化石 (1)概念：化石是保存在地層中的古代生物的遺體、遺物或生活痕跡。它們是由于某種原因被埋藏在地層中，經過億萬年的復雜變化形成的。 視頻：生物的進化歷程——化石 (2)類型：①一類是由生物的遺體直接形成的，這些化石常常是植物或動物身體的堅硬部分，例如動物的牙齒、骨骼、貝殼等。②另一類則是由生物的生活痕跡和遺物形成的，如樹葉的印痕、恐龍的腳印、恐龍蛋和糞便等。 提示 ①化石不是生物，是生活在過去的生物的遺體、遺物或生活痕跡石化后形成的石頭。 ②一般來說，古代生物身體的較堅硬部分容易形成化石，如動物骨骼化石、植物莖化石等。但有些生物的遺物或生活痕跡也能形成化石，如動物的糞便、運動的足跡等。 (3)意義：如果我們把地層比作一部記載地球演化的史冊，那么化石就如同各地層中的特殊文字，記載著生物進化的歷史。因此，化石是研究生物進化的最直接證據。 (4)舉例 在河南云臺山地質公園發現的距今4億年前的三葉蟲化石 在山東諸城發現的距今1.1億年前的恐龍足跡化石 在遼寧凌源發現的距今1.24億年前的李氏果化石 在河南南陽發現的距今9700萬年前的恐龍蛋化石 2.馬及其前肢的進化過程 現代馬的進化過程有比較完整的化石證據。 距今5000萬年前的始祖馬，生活在叢林中。它們只有現代的狐那么大，前足四趾，后足三趾。 距今4000萬年前的馬，生活在叢林中。它們的體型像現代的羊那么大，前足和后足都有三趾。 距今2000萬年前的馬，生活在草原上。它們的四肢變長，中趾成為唯一著地的趾，增強了其奔跑能力。 距今1000萬~300萬年前的馬，體型與現代馬相似，中趾趾端形成硬蹄，側趾退化成遺跡，適于在草原上快速奔跑。 教材第8頁“分析討論” 1.各個時期的馬在形態結構以及生活環境方面有怎樣的差異？這些差異與馬的進化有什么關系？ 距今5000萬年前的始祖馬個體較小，前足四趾，后足三趾，生活在叢林中；距今4000萬年前的馬體型稍大，前足和后足都有三趾，生活在叢林中；距今2000萬年前的馬，四肢變長，中趾成為唯一著地的趾，奔跑能力增強，生活在草原上；距今1000萬~300萬年前的馬，體型與現代馬相似，前肢和后肢只有中趾著地，中趾趾端形成硬蹄，側趾退化成遺跡，善于奔跑，生活在草原上。在馬的進化過程中，都遵循著以下特征的變化：體型增大，四肢加長，側趾退化，中趾加強，以適應不斷變化的地球環境。 2.馬的系列化石說明了什么問題？請說出你的觀點。 在脊椎動物的進化史中，馬的化石比較豐富，因而其相關研究比較詳細。不同地層中的馬化石說明現代馬是由始祖馬經過極其漫長的地質年代逐漸進化而來的。 (1)馬的進化規律 馬的進化始祖馬→三趾馬→現代馬體型像現代的狐→像現代的羊→與現代馬相似趾前足四趾，后足三趾→前、后足都有三趾→中趾唯一著地→中趾趾端形成硬蹄，側趾退化成遺跡四肢短小→慢慢變長運動奔跑→奔跑能力增強→快速奔跑生活環境叢林→草原進化特點體型增大，四肢伸長，側趾退化，中趾加強，以適應不斷變化的環境
(2)原因：通過分析上述進化過程，可以看出生物向著適應環境的方向進化，以適應不斷變化的地球環境。 (3)結論：現代馬是由始祖馬經過極其漫長的地質年代逐漸進化而來的。 3.化石分布的規律 (1)發現：早在19世紀初，法國博物學家居維葉在研究地層時就發現，不同地層里埋藏著不同類型的動物化石 拓展 地質年代是指地殼上不同年代的地層在形成過程中的時間和順序。地質學家和古生物學家根據地層形成的先后順序，將地質年代劃分為太古代、元古代、古生代、中生代、新生代，再將某些代分為若干個紀。各類生物在地質年代中的出現是有一定順序的。 (2)化石在不同地層中的分布規律 ①埋藏于較淺地層中的化石與現代動物的結構比較相似，埋藏于較深地層中的化石則與現代動物的結構差別較大，并且越是在古老地層中發掘的生物化石結構越簡單，越是在晚期地層中發掘的生物化石結構越復雜。科學家通過對化石的研究發現，魚類、兩棲類、爬行類、鳥類、哺乳類依次在越來越近的地層中出現。 ②古老地層中水生生物的化石較多，晚期地層中陸生生物的化石較多。 注意 生物是由低等向高等進化的，所以，在古老的地層中不能找到高等生物的化石；在生物進化的過程中，有些低等生物能夠適應環境并生存下來，所以在晚期的地層中也可以找到低等生物的化石。 4.結論 地球上的各種生物并非在同一時期出現，而是有早有晚，它們有的一直延續至今，有的卻滅絕了。各類生物化石在地層中按照一定順序出現的事實證明，現代的各種各樣的生物是經過漫長的地質年代逐漸進化來的。 二、解剖學證據 比較不同物種生物個體的解剖結構，也是研究生物進化的常用方法。科學家在比較某些物種時發現，它們的某些器官在形態和結構上存在著演化趨勢，由此可以找出生物之間的親緣關系。 1.四種脊椎動物的前肢和人的上肢的比較 第10頁“觀察思考” 1.①鯨的鰭、鳥的翼、蝙蝠的翼手、狗的前肢和人的上肢在結構上有哪些相似之處？在功能上有哪些不同？ 它們都由肱骨、橈骨、尺骨、腕骨、掌骨和指骨組成，排列方式基本一致。在功能上，它們的作用分別是適于游泳、飛行、支撐、行走、完成各種復雜的動作等。 2.通過比較這四種脊椎動物的前肢和人的上肢，你能得出什么結論？ 生物之間存在一定的親緣關系，它們可能都是由共同的原始祖先進化而來的。 鯨的鰭、鳥的翼、蝙蝠的翼手、狗的前肢和人的上肢在外形和功能上差異很大，但在解剖結構上卻具有相似性，并且從這些器官的結構和發育可以看出，它們都有相同的來源。這些器官是同源器官。 2.同源器官 (1)概念：不同生物的某些器官在外形和功能上差異很大，但在解剖結構上具有相似性，并且通過對比這些器官的結構和發育可以看出，它們都有相同的來源。這樣的器官叫作同源器官。 (2)同源器官的意義：同源器官反映出生物之間存在著一定的親緣關系，凡是具有同源器官的生物都是由共同的原始祖先進化而來的。 (3)外形差異產生的原因：在進化過程中，由于適應不同的生活環境行使不同的功能而逐漸形成差異。 拓展 陸生脊椎動物的肺和魚鰾、鳥的羽毛與爬行類的鱗片分別是同源器官。植物也有同源器官，如葡萄的卷須和馬鈴薯的塊莖都是莖的變態，豌豆的卷須和小檗的刺與葉均是同源器官。 拓展 同功器官 不同動物的某些器官功能相同，有時外形也相似，但其來源與基本結構均不同，這樣的器官叫作同功器官。如鳥的翼和昆蟲的翅，它們的結構和來源不同，但其功能都是飛行。所以，外形相似的器官不一定是同源器官，也可能是同功器官。 三、分子生物學證據 分子生物學是從分子水平上研究生命現象的科學，通過研究生命活動主要物質基礎的生物大分子(核酸、蛋白質)的結構與功能，闡明各種生命現象的本質。通過測定蛋白質和核酸的結構可以準確地判斷生物之間的親緣關系。 1.細胞色素c的特點 細胞色素c是生物細胞中與呼吸作用有關的一種蛋白質，由104個氨基酸組成。不同生物體內的細胞色素c在氨基酸的排列順序上存在著差異，并且其序列差異能反映生物之間的親緣關系。所以，細胞色素c為生物進化的研究提供了重要依據。 2.不同生物細胞色素c的氨基酸序列差異比較 若以人的細胞色素c中的氨基酸排列順序為基準，對比其他生物個體中細胞色素c的氨基酸排列順序，則可看出各種生物與人的親緣關系的遠近。 方法技巧 判斷同源器官的重要依據：在解剖結構上具有相似性以及來源的相同性。 第11頁“分析討論” 1.在所列的生物中，你認為哪種生物與人的親緣關系最近？哪種生物與人的親緣關系最遠？ 與人親緣關系最近的是猴，最遠的是念珠藻。 2.通過比較圖中不同生物細胞色素 c 的氨基酸序列差異，發現了什么規律？ 親緣關系越近的生物，蛋白質分子結構越相似；親緣關系越遠的生物蛋白質分子結構的差異越大。由此，可以確定生物之間親緣關系的遠近。 提示 從進化上看，細胞色素c是一種緩慢進化的保守分子，它的氨基酸順序每200萬年才發生1%的改變，因此它在進化中才能被保留下來。不同生物的細胞色素c中氨基酸的組成和排列順序反映了這些生物之間的親緣關系。 3.細胞色素c與生物進化的關系 (1)以細胞色素c為研究生物進化證據的依據：蛋白質是生命活動的主要體現者，氨基酸是蛋白質的基本組成單位。利用分子生物學技術比較不同生物體內同一種蛋白質的氨基酸序列，根據其差異程度，可以斷定生物之間的親緣關系和生物進化的順序。 (2)細胞色素c揭示的生物進化規律：親緣關系越近的生物，其蛋白質和核酸分子的相似性越高；親緣關系越遠的生物，其蛋白質和核酸分子的差別就越大。 4.研究生物進化的方法 生物進化是一個漫長的過程，人們無法直接用觀察或實驗的方法再現生物進化的全過程，因而科學家始終積極尋求各方面的證據，通過類比、歸納、推理等方法，不斷總結生物進化的規律。 拓展 研究生物進化最常用、最重要的方法是比較法。生物學常用的比較法有橫向比較和縱向比較兩類。橫向比較是根據同一標準對同一時期的不同對象進行比較；縱向比較是對同一對象在不同時期的特點進行比較。 科學家根據對地層中化石的縱向比較和對現存生物種類的橫向比較，以及對其他科學領域(如地質學、遺傳學、胚胎學和分類學等)的綜合研究，推斷出了生物進化的總體趨勢和大致歷程。 知道什么是化石 了解化石的類型 知道研究化石的意義 分析馬的進化過程 完成分析討論 歸納總結馬的進化規律 找出進化的原因和結論 了解化石的分布規律的發現 了解化石的分布規律 得出結論 進行四種脊椎動物的前肢和人的上肢的比較 完成觀察思考 知道什么是同源器官 知道同源器官的意義 知道外形差異產生的原因 拓展了解同功器官 知道細胞色素c的特點 對不同生物細胞色素c的氨基酸序列差異比較 完成分析討論 知道細胞色素c與生物進化的關系 了解研究生物進化的方法 拓展了解比較法 介紹什么是化石 介紹化石的類型 介紹研究化石的意義 圖文分析介紹馬的進化過程 引導完成分析討論 引導歸納總結馬的進化規律 歸納介紹進化的原因和結論 概述化石的分布規律的發現 介紹化石的分布規律 引導得出結論 指導進行四種脊椎動物的前肢和人的上肢的比較 引導完成觀察思考 介紹什么是同源器官 介紹同源器官的意義 介紹外形差異產生的原因 拓展介紹同功器官 介紹細胞色素c的特點 指導對不同生物細胞色素c的氨基酸序列差異比較 引導完成分析討論 介紹細胞色素c與生物進化的關系 介紹研究生物進化的方法 拓展介紹比較法
課堂練習 1.鯨的鰭與下列哪種器官為同源器官？( C ) A.人的下肢 B.鳥的足 C.狗的前肢 D.蝴蝶的翅膀 2.下列敘述的各類物體中，不屬于化石的是( B ) A.在河南西峽盆地發現的恐龍蛋 B.從古代墓穴中發掘出的木乃伊 C.在德國巴伐利亞州發現的始祖鳥 D.在某森林中發現的史前海洋爬行動物的骨骼 3.下列關于化石的敘述，正確的是( C ) A.所有的古代生物都能形成化石 B.一般而言，在越古老的地層中形成化石的生物越高等 C.生物化石為研究生物進化提供了重要證據 D.一般而言，在越淺的地層中形成化石的生物越簡單 4.關于生物進化研究的敘述，錯誤的是( C ) A.可采用模擬實驗法 B.最重要的研究方法之一是比較法 C.化石是唯一的研究證據 D.生物進化的研究需要科學的推測 5.利用分子生物學技術比較不同生物體內同一種蛋白質的分子結構，可根據其差異程度，來判斷生物之間的親緣關系。圖為不同生物體內細胞色素c的氨基酸序列差異比較，下列各組生物之間親緣關系最近的是( C ) A.雞與大袋鼠 B.金槍魚與鏈孢霉 C.海龜與火雞 D.響尾蛇與猴 進行本節相關習題訓練 鞏固應用本節所學知識
課堂小結 1.越是古老地層中發掘的生物化石結構越簡單，越是晚期地層中發掘的生物化石結構越復雜。各類生物化石在地層中按照一定的順序出現的事實證明，現代的各種各樣的生物都是經過漫長的地質年代逐漸進化而來的。 2具有同源器官的生物之間存在著一定的親緣關系，凡具有同源器官的生物都是由共同的原始祖先進化來的。 3.親緣關系越近的生物，其蛋白質或核酸分子的相似性越高；親緣關系越遠的生物，其蛋白質和核酸分子的差別就越大。 談本節學習到的主要知識內容 歸納總結本節知識
板書
作業布置 1.完成P12鞏固提高。 2.查閱資料，了解科學家對進化理論的各種學說。 3.收集有關進化理論的資料，了解進化論的發展歷程。 4.收集關于化石方面的知識，了解它做為進化證據的重要性。
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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