資源簡介

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濟南版八年生物下冊 5.1.4 生物進化的原因 教學設計
課題 5.1.4 生物進化的原因 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四節生物進化的原因，本節課的內容包括：一個學說——自然選擇學說(主要論點可概括為：過度繁殖、遺傳和變異、生存斗爭、適者生存)；一個理論——綜合進化理論簡介．本課的重點是概述自然選擇學說，形成生物進化的基本觀點
學習 目標 探究實踐：了解人工選擇的過程和條件，了解長頸鹿進化的過程 科學思維：通過觀察家鴿形成新品種的原因，培養學生觀察能力，分析處理資料的能力，通過長頸鹿進化過程，培養學生的信息分析和能力 態度責任：通過環境的變化可以導致生物進化的事實，對學生進行潛移默化的環保教育，介紹達爾文鍥而不舍、歷盡艱辛創立生物進化論的事跡，培養學生嚴謹的科學態度，塑造學生獻身科學事業的美好心靈 生命觀念：概述自然選擇學說，形成生物進化的基本觀點
重點 1.了解人工選擇的過程和條件 2.簡述英國曼徹斯特地區的兩種樺尺蠖的數量隨環境的變化而改變的事例
難點 1.概述自然選擇學說，初步形成生物進化的基本觀點
教學過程
教學環節 教師活動 學生活動 設計意圖
導入新課 常刮大風的海島，有許多無翅和殘翅的昆蟲。為什么無翅或殘翅的昆蟲特別多？ 這是自然選擇的結果。由于這些海島上經常刮大風，那些有翅能飛但翅不夠發達的昆蟲，常常被大風吹到海里，因而生存和繁殖后代的機會較少。而無翅或殘翅的昆蟲，由于不能飛，就不容易被風吹到海里，生存和繁殖后代的機會就多。經過一段時間的自然選擇，島上無翅或殘翅的昆蟲就特點多。 分析問題 討論進行嘗試解答 導入新課，引出興趣
講授新課 一、生物進化與環境變化的關系 1.英國曼徹斯特地區環境污染前后兩種類型樺尺蛾數量變化及分析 視頻：樺尺蛾數量變化 時間環境類型原因結論污染前淺色淺色多深色的樺尺蛾易被鳥類發現，被吃掉適者生存深色少污染后深色淺色少淺色的樺尺蛾易被鳥類發現，被吃掉深色多
2.樺尺蛾數量變化的實驗探究 ①實驗現象 科學家做了這樣一個實驗：他們先把數量相等的淺色樺尺蛾和深色樺尺蛾同時放到被煤煙熏黑的樹干上，然后用望遠鏡觀察樹干上所發生的情況。一群愛吃樺尺蛾的鳥兒飛過之后，他們發現，淺色樺尺蛾所剩無幾，而大部分深色樺尺蛾卻逃過了這場災難。 ②實驗結論 將淺色和深色的樺尺蛾放到同樣的樹干上，體色與樹干顏色（環境色彩）相一致的個體不易被前來捕食的鳥兒發現，容易逃避敵害的捕食。與樹干顏色（環境色彩）差別較大的個體，易被前來捕食的鳥兒發現而被捕食。因此，體色與環境色彩相一致的個體容易生存下來。 二、自然選擇學說 1.達爾文簡介 英國博物學家達爾文是生物進化論的奠基者。達爾文曾隨英國海軍勘探船“貝格爾”號進行了歷時5年的環球科學考察。經過觀察和研究，他提出了以自然選擇為基礎的生物進化理論，并于1859年出版了《物種起源》。達爾文的進化論被恩格斯譽為19世紀自然科學的三大發現之一。 2.長頸鹿的進化過程 長頸鹿的進化過程就是自然選擇的典型實例。 (1)變異：長頸鹿祖先的頸和前肢在長度上存在差異，有頸和前肢長的，也有頸和前肢短的，且頸和前肢的長短是可以遺傳的。 (2)生存斗爭中，適者生存，不適者被淘汰：在植物繁盛時期，每只長頸鹿都可以獲得足夠的食物。在缺乏青草的時期，頸和前肢長屬于有利變異，具有這些有利變異的長頸鹿能夠吃到高處的樹葉，容易得到食物而生存下來，并繁殖后代；頸和前肢短是不利變異，具有這些不利變異的長頸鹿因吃不到高處的樹葉而容易餓死，生存下來的機會就比較少，留下的后代也更少。 (3)遺傳：環境的不斷選擇使頸和前肢短的長頸鹿被淘汰，使頸和前肢長的長頸鹿被保留下來，并將頸長的變異遺傳給后代、逐代積累加強，逐漸形成了現在的長頸鹿。 第19頁“分析討論” 1.為什么長頸鹿祖先的頸和前肢有的長、有的短？ 生物普遍存在著變異現象。長頸鹿祖先的頸和前肢有的長，有的短，是因為這些性狀產生了變異。 2.你認為環境變化在長頸鹿的進化過程中，起到了怎樣的作用？ 環境變化在長頸鹿的進化過程中起到了定向選擇的作用。 3.嘗試描述長頸鹿的進化過程。 長頸鹿的祖先存在頸長、頸短前肢長、前肢短等各種變異類型。由于環境變化，在缺乏青草的時期，頸和前肢長的長頸鹿能夠吃到高處的樹葉，所以存活下來并繁殖后代；相反，頸和前肢短的長頸鹿由于得不到足夠食物而死亡。經過逐代的遺傳積累，就進化成現在的長頸鹿。 3.自然選擇 (1)概念：在生存斗爭中適者生存、不適者被淘汰的過程叫作自然選擇。 (2)自然選擇學說的主要內容 達爾文的自然選擇學說包括四個方面的主要內容：過度繁殖、生存斗爭、遺傳變異、適者生存。 視頻：自然選擇 ①過度繁殖：絕大多數生物都有過度繁殖的傾向，即生物能夠產生大量的后代。過度繁殖產生的大量個體不僅提供了更多的變異，為自然選擇提供了更多選擇的材料，還加劇了生存斗爭。 ②生存斗爭：在自然界中，生物賴以生存的食物和空間都是有限的，任何生物要生存下去，都要為爭奪有限的生存條件而進行斗爭。 拓展 生存斗爭包括同種生物之間、不同種生物之間以及生物與自然環境之間的斗爭。例如，同一片農田的小麥為爭奪陽光、水分和無機鹽等而進行斗爭；食性相同的不同種動物為爭奪食物而斗爭；肉食性動物與植食性動物之間的捕食和被捕食關系等。由于生存斗爭，生物個體大量死亡，只有少數生物個體生存下來。多數生物通過生存斗爭發展進化，也有少數生物與其他生物相互依賴、互利共生、共同進化，如傳粉昆蟲和植物(昆蟲幫助植物傳粉，植物為昆蟲提供花蜜)。 ③遺傳變異：生物在繁衍過程中，普遍存在著遺傳變異現象。生物個體既能保持親本的遺傳性狀，又會出現變異。而生物的變異，有的可以遺傳，有的則不能遺傳；有的利于生物的生存，有的則不利于生物的生存。 ④適者生存：在生存斗爭中，具有有利變異的個體容易生存下來，并繁殖后代，同時將有利變異遺傳給下一代；反之，具有不利變異的個體因不適應環境而易被淘汰。 注意 生物的變異在先，環境的選擇在后，是環境選擇了生物 規律總結 自然選擇的中心論點是物種是可變的，而且生物具有多樣性和適應性。其中，過度繁殖是前提，為自然選擇提供了更多的選擇材料，加劇了生存斗爭；生存斗爭是手段，是自然選擇的過程；遺傳和變異是生物進化的基礎；而環境的改變是生物進化的外在動力；適者生存是結果。變異是不定向的，而選擇是定向的，向著適應環境的方向選擇，決定著生物進化的方向。自然選擇的過程如圖所示： (3)意義： ①自然選擇是一種長期的、緩慢的、連續的過程。在生物的遺傳變異和環境因素的共同作用下，經過一代一代的自然選擇，生物的有利變異被定向積累，久而久之，就產生了與環境相適應的生物新類型。由于生物所在的環境是多種多樣的，所以，經過自然選擇就形成了生物的多樣性。 ②自然選擇使不斷變化的生物適應不斷變化的環境。因此，生物永遠處于發展進化的過程中，不會停止在某一個水平上。 三、人工選擇 自然界中的野生生物都經過了長期的自然選擇，它們對環境具有很強的適應能力。達爾文認為，自然選擇和人工選擇極為相似，人們可以從人工選擇中觀察到自然選擇的效應。 1.家鴿品種的選育過程 (1)原鴿在不同的飼養條件下產生了不同的變異，有的原鴿飛翔能力強，有的原鴿羽色鮮艷，有的原鴿產蛋多、肉質好等。 (2)人們根據自己的喜好，對原鴿進行了不同的選擇，進行單獨培養選育，經過逐代的積累，使各種變異得到加強，一定時期后，就產生了具有不同性狀的家鴿新品種。 教材第20頁“分析討論” 1.在各種家鴿品種的形成過程中，起決定作用的因素是什么？ 起決定作用的因素是人類的需求和愛好。 2.家鴿品種的培育過程與長頸鹿的進化過程有什么區別？ 在家鴿品種的培育過程中，選擇的主體是人，起決定作用的因素是人的需求和愛好；而在長頸鹿的進化過程中，選擇的主體和決定性因素都是自然環境，結果是適者生存。 點撥 生物的進化方向是由其生活的自然環境決定的。 2.人工選擇 (1)概念：在生產和生活實踐中，人們根據自己的需求和愛好不斷選擇和培育生物新品種的過程，叫作人工選擇 (2)舉例：飼養動物和栽培植物都是對野生動植物長期人工選擇的結果。 (3)原理：人們利用生物的變異特性，通過人工方法不斷地培育所需要的個體，淘汰不需要的個體，以改良生物的性狀，培育優良品種。 點撥 人工選擇首先是由達爾文提出的。達爾文在研究人類飼養動物和栽培植物的過程中，獲得了重要啟示，并將人工選擇類推到自然界中，創立了著名的自然選擇學說。 3.自然選擇和人工選擇的比較 選擇方式自然選擇人工選擇選擇因素自然環境人類選擇過程在生存斗爭中，適者生存、不適者被淘汰的過程通過人類的不斷選擇而形成生物新類型的過程選擇結果保留的有利變異涉及生物的形態結構、生理、行為等，有利于物種的生存，不一定對人類有利保留的變異一般是人所能觀察或體驗到的，滿足人類的需求，但不一定對生物自身有利進化速度時間長、速度慢或驟然發生時間短、速度快共同點①對變異的選擇；②能創造生物的新類型
用自然選擇學說解釋害蟲群體的抗藥性逐漸增強的原因： 變異是不定向的，害蟲在進化過程中產生了抗藥性變異，藥物對這種變異進行了定向選擇，沒有抗藥性的個體會被淘汰，有抗藥性的個體得以生存，并逐代積累。所以，害蟲群體的抗藥性會逐漸增強，這是自然選擇的結果。 四、模擬保護色的形成過程 1.保護色 (1)概念：動物具有的與環境色彩相似的體色，這種體色叫作保護色。 (2)意義：具有保護色的動物不易被其他動物發現，有利于動物逃避敵害、捕食獵物。 (3)舉例：冬天雷鳥的羽毛為白色，夏季雷鳥的羽毛為灰褐色；在有水草的河溝內的青蛙是青綠色的，在沒有水草的河溝內的青蛙是灰褐色的。 拓展 動物適應環境的方式多種多樣，除了保護色，還有警戒色、擬態等。 點撥 動物的不同體色是變異的結果，其中與環境相似的體色為有利變異，反之為不利變異。具有有利變異體色的動物不易被敵害發現，因此存活下來的比較多(即適者生存)，經過逐代積累，形成了保護色。 2.模擬保護色的形成過程 (1)活動目的：通過活動，理解保護色是自然選擇的結果。 (2)提出問題：保護色是如何形成的？ (3)作出假設：保護色的形成是環境對動物進行選擇的結果。 (4)制訂和實施計劃 ①材料器具：邊長為1米的白色和黑色正方形大紙(代表樹干)，邊長為1厘米的白色和黑色正方形小紙片(代表體色不同的昆蟲)，鑷子，杯子，計時器。 ②將大紙鋪在桌面上，均勻撒上白色和黑色的小紙片各25片。 ③每5名同學一組，一名同學代表“小鳥”來捕食“昆蟲”，一名同學作為計時員。“小鳥”用鑷子將“昆蟲”轉移到杯子中，30秒后停止。 ④數一數存留在大紙上的白色和黑色小紙片數目，并將數值填入下面表格的第一行中。 ⑤將大紙上存留的兩種顏色的小紙片數目加倍，代表“昆蟲”進行了“繁殖”，并將“繁殖”后的兩種顏色的“昆蟲”數目分別填入表格第一行的后兩格和第二行的前兩格中。 ⑥在大紙上撒上相應數目的“昆蟲”，重復步驟③至步驟⑤，直到“昆蟲”“繁殖”出另外四代。其間，小組中的同學要輪流扮演“小鳥”。將每次的數據記錄在下列表格中。 昆蟲數目開始時白色昆蟲數目開始時黑色昆蟲數目結束時白色昆蟲數目結束時黑色昆蟲數目結束時白色昆蟲的數目×2結束時黑色昆蟲的數目×2第1代2525第2代第3代第4代第5代
注意 ①全體同學要嚴肅認真，相互配合，有條不紊，忙而不亂。 ②扮演小鳥的同學在“捕食”時，不要刻意地觀察。 ③角色要輪流扮演。 ④最后的結果要以全班各組的平均值作為得出結論的依據。 (5)分析實驗結果：通過對第1代至第5代“幸存昆蟲”的分析，結果是“幸存者”的顏色越來越與“樹干”(即環境)的顏色相似。 (6)得出結論：保護色的形成是環境對動物進行選擇的結果。 以表格的形式對比樺尺蛾數量變化 能簡述出樺尺蛾數量變化的實驗探究 了解達爾文鍥而不舍、歷盡艱辛創立生物進化論的事跡 分析長頸鹿的進化過程 討論合作完成分析討論 知道什么是自然選擇 知道自然選擇學說的主要內容 對自然選擇的幾個過程進行總結 知道自然選擇的意義 分析家鴿品種的選育過程 完成分析討論 知道什么是人工選擇 了解人工選擇原理 了解自然選擇和人工選擇的比較 嘗試解釋生活常見實例 拓展探究模擬保護色的形成過程 引導根據分析填寫表格 根據閱讀嘗試引導簡述出樺尺蛾數量變化的實驗探究 介紹達爾文 引導分析長頸鹿的進化過程 引導完成分析討論 介紹自然選擇 介紹自然選擇學說的主要內容 引導對對自然選擇的幾個過程進行總結 介紹自然選擇的意義 指導分析家鴿品種的選育過程 引導完成 介紹人工選擇 介紹人工選擇原理 對自然選擇和人工選擇進行比較 引導解釋 拓展指導探究模擬保護色的形成過程
課堂練習 1.我國的金魚品種眾多。形成眾多金魚品種的原因主要是( B ) A.自然選擇 B.人工選擇 C.生存環境不同 D.食物不同 2.(2020 湖南郴州)下列與達爾文的自然選擇學說不相符的是( D ) A.生物普遍存在過度繁殖的現象 B.資源有限，生物需要進行生存斗爭 C.適應環境的生物生存下來 D.生物的變異一定有利于適應環境 3.原本生活在同一地域的某生物種群，現人為地把它們分隔成A、B兩個種群，如果A種群的生活環境發生變化，而B種群的生活環境保持原狀，則( A ) A.A種群的進化速率比B種群快 B.A種群的進化速率比B種群慢 C.兩個種群的進化速率一樣 D.兩個種群都保持原水平不變 4.(2019 湖北宜昌)下列用自然選擇學說解釋“長頸鹿的形成過程”的敘述，正確的是( C ) ①具有很強的繁殖能力 ②它的后代有頸長和頸短的變異 ③為吃到高處的樹葉，它努力伸脖子會使頸部更長 ④缺乏青草時，長頸成為了有利于生存和繁殖的有利變異 A.②③④ B.①③④ C.①②④ D.①②③ 5.養雞場飼養員用殺蟲劑殺蒼蠅，第一次使用殺蟲劑效果顯著，隨著使用次數的增加，藥效逐漸下降。下列對此現象的解釋，符合達爾文進化觀點的是( A ) A.藥效下降是因為蒼蠅體表產生了保護膜 B.蒼蠅為了適應環境，產生了抗藥性變異 C.這是自然選擇的結果 D.蒼蠅對殺蟲劑有應激性，趨利避害 6.(2020 遼寧遼陽)下列關于達爾文自然選擇學說的理解，錯誤的是( A ) A.生物變異是定向的，自然選擇是不定向的 B.自然選擇是通過生存斗爭實現的 C.具有有利變異的個體容易生存并繁衍后代 D.遺傳變異和環境因素共同作用導致生物進化 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.自然選擇包括四個方面的內容：過度繁殖、生存斗爭、遺傳變異、適者生存。其中，過度繁殖是進化的前提；生存斗爭是進化的動力；遺傳變異是進化的內因；適者生存是進化的結果。 2.人工選擇的結果是培育了滿足人類需求和愛好的生物新品種。
板書
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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