第三节 生物进化的原因
教学目标:
知识:1、通过模拟实验,研究保护色的形成过程,分析生物进化的原因;
2、能概述自然选择学说,形成生物进化的基本观点。
能力:通过模拟探究活动,培养模拟探究能力。
情感态度和价值观:形成进化的基本观点,理解自然选择学说。
教学重点分析:
通过模拟实验研究保护色形成的过程 ( http: / / www.21cnjy.com ),学生会印象深刻,并能真正理解生物进化是自然选择的结果。对于达尔文的自然选择学说,要求学生能够概述,基础就是对其的真正理解。在利用自然选择学说对生物进化现象做出解释的同时,形成生物进化的观点。
教学难点分析:
在对自然选择学说了解的基础上,要锻炼学生对其进行应用,可通过观察长颈鹿进化示意图,来进一步理解自然选择学说。
教学策略:
本节分两个课时。第一课时进行“模拟保护色的形成”探究活动,指导学生按照书中探究活动的步骤进行,通过分析数据得出保护色的形成过程原因。
第二课时,首先介绍进化论的创始人达尔文的生 ( http: / / www.21cnjy.com )平及其贝格尔号航行中的趣事及发现,进而引到其著作《物种起源》中提出的进化理论“过度繁殖,生存斗争,遗传和变异,适者生存”,再根据达尔文的思路逐一讲解,加入实例和图片使学生不但可以跟着科学家的思路思考,并且可以通过实例和生动的图片理解其观点,这就为利用自然选择原理来解释进化现象做了充分的准备,随后引到学生自己试着用该原理来解释“长颈鹿的脖子为什么这么长?”“大象的进化”“某海岛上昆虫残翅和无翅较多”的现象,从而使学生真正掌握自然选择学说的应用,理解生物进化的原因。
教学过程:
时间 教学环节 教师活动 学生活动 媒体说明
课时一:
5分 导入 生物进化的历程十分漫长,但英国的科学家却真正目睹了桦尺蛾百年的进化历程数百年的历程我们不能见证,但是我们可以通过探究活动来模拟这一过程。 看书中资料及图片,思考问题
30分 探究活动:模拟保护色的形成 指导学生进行探究活动:1、教师准备好大张白纸铺在桌子上(代表生活 ( http: / / www.21cnjy.com )环境)和60张各种颜色的小纸片(代表某种动物不同的体色的变异类型,且为第一代),将学生分成6人一组,每组一位组长(负责同一组员的行动和监督),5位组员扮演捕食者的身份,来捕捉他们的猎物-小纸片。2、组长将小纸片平铺于白纸 ( http: / / www.21cnjy.com )上(注意不要把小纸片弄折),组员先背对桌子,当听到组长命令时,组员转身捕食,每次捕食只拿一张小纸片,这样进行9次后,还剩下15张纸片时暂停捕食,注意:组长要使小纸片均匀分布在大白纸上,而且要监督组员快速捕食而不要特意寻找某种颜色的小纸片。3、此时统计数据填入书中 61页表格, ( http: / / www.21cnjy.com )然后查看大白纸上剩余的小纸片“幸存者”,假设每个“幸存者”都产生3个后代,而且体色与自己相同,到老师处拿小纸片来充当后代,补充好后此时即为第二代的开始数目(60),做好记录填入表格。4、如2和3步骤进行后直至第五代或只剩一种颜色为止。注意:要提醒学生记录好数据,以便讨论和得出结论。 按照教师指导进行探究活动,活动中听从组长安排,及时记录数据
10分钟 总结分析 指导学生结束活动后要对现象进行分析,讨论初步得出保护色的形成不是生物可以按照自己的意愿变化颜色,而是在发生变异时被环境选择了。 总结数据、分析探究过程中的现象、思考得出结论
课时二:
30分 一、达尔文及其进化论 首先介绍进化论的创始人达尔文的生平 ( http: / / www.21cnjy.com )及其贝格尔号航行中的趣事及在途中的所见所闻,进而引到其著作《物种起源》中提出的进化理论“过度繁殖,生存斗争,遗传和变异,适者生存”。板书:一、达尔文及其进化论过度繁殖 生存斗争 遗传和变异 适者生存对于过度繁殖:所有生物都有过度繁殖 ( http: / / www.21cnjy.com )的倾向,以大象为例讲解此现象,比大象繁殖力强的生物有很多,但地球并没有被某种生物覆盖,生物数量处于一个相对稳定的状态,原因是生物总在进行生存斗争。生物为生存进行着和环境的斗争,而什么样的能存活下来呢,达尔文用遗传变异来解释。生物的变异是普遍存在的,而变异有的是有利于生存的,有的是不利的,有利的变异就会被环境选择生存下来,而不利的就会被环境淘汰。这就是适者生存。达尔文把这种现象叫做自然选择。从而提出了自然选择学说。归纳自然选择学说的主要内容播放视频:自然选择学说板书:自然选择学说 阅读资料,了解达尔文及其进化论的主要内容。通过观看录像,对达尔文进化论的四个部分深入理解。 视频:过度繁殖视频:生存斗争视频:遗传变异。视频:自然选择学说
15分 二、利用自然选择学说解释一些生物进化现象 给学生时间,让学生用自然选择学说来解释“长颈鹿的脖子为什么这么长?”“大象的进化”“某海岛上昆虫残翅和无翅较多”的现象帮助学生理解、总结生物进化的原因。引导学生按照达尔文的自然选择学说分析拟态、保护色和警戒色等现象板书:二、利用自然选择学说解释一些生物进化现象 运用自然选择学说解释一些生物进化的现象 系统地总结自然选择学说的主要内容
板书:
第三章 生物的进化
第三节 生物进化的原因
一、达尔文及其进化论
过度繁殖 生存斗争 遗传和变异 适者生存
自然选择学说
二、利用自然选择学说解释一些生物进化现象
课后反思:
本课可以锻炼学生的探究能力,包括组内协调的能力和对结果的总结和分析能力。还能够培养学生运用所学理论来解释实际情况的能力。
在本课的教学中,探究活动的效果很好,这一环节 ( http: / / www.21cnjy.com )对学生理解生物进化的原因有很大的帮助,学生在按照实验方法进行实验时,会出现故意拿某种颜色的纸片的情况,所以在开始实验之前要强调规则,以便使实验结果更具有真实性。
第二课时,对于达尔 ( http: / / www.21cnjy.com )文及其进化论,学生有所了解,但对具体的自然选择学说却没有掌握,而在学习第二章生物的遗传变异后,能够理解生物不是自主朝着一个方向进化,而是在普遍存在的变异发生后,由环境对其进行了选择。对于运用自然选择学说解释进化现象方面,长颈鹿脖子为什么那么长的问题学生都认为可以解释,但是在真正用自然选择学说来解释时,会出现问题,所以要再用“大象的进化”、“某海岛上昆虫残翅和无翅较多”的现象来巩固。第三节 生物进化的原因
趣味导读
你见过中华枯叶蝶吗(图片或标本 ( http: / / www.21cnjy.com ))?它是世界著名的拟态昆虫,它的翅酷似一片枯叶,翅上杂有黑点和灰斑,很象是叶片上的病斑,与寻常枯叶上所见到的菌斑没有什么两样,真是绝妙之至!当它双翅合拢停息于枝条上时,很难与将要凋谢的枯叶区别开来,连鸟类也难于发现其所在。这种自然界的奇迹是怎样出现的?学习了本节课,你将会有科学的认识。
智能点拨
例题:20世纪40年代以来,开始使用青霉 ( http: / / www.21cnjy.com )素等抗生素治疗一些细菌感染及炎症,颇见成效。随着使用时间的推移,效果逐渐下降。于是人类又不断开发新的抗生素,但都是开始有效,以后越来越差,这种现象的产生是由于( )
A.抗生素的生产质量越来越差
B.致病微生物会自然产生抵抗抗生素的变异
C.致病微生物产生并遗传下来抵抗抗生素的变异
D.抗生素选择了致病微生物中能抵抗该抗生素的变异
解析:该题意在考查对达尔文自然选择学 ( http: / / www.21cnjy.com )说的理解和运用。可抵抗抗生素的微生物来自该物种的变异,正常情况下,它们只是少量存在。但是在使用抗生素后,正常微生物被大量地杀灭,这些变异类型却被抗生素选择而保存下来,经过大量繁殖并成为常见类型。所以,并不是抗生素的质量越来越差,也不是抗生素失效。
答案:D
随堂反馈
一、画龙点睛
1.动物的体色与周围环境的色彩非常相似 ( http: / / www.21cnjy.com ),这种体色被称为 ,这样的动物不易被其他动物所发现,这对它 敌害或者 猎物都是十分有利的。
2.由于过度繁殖,任何生物要生存下去,就得为获取足够的食物和空间而进行 。
3.在自然界中,生物个体都有遗 ( http: / / www.21cnjy.com )传和变异的特性,只有那些具有 的个体,在生存斗争中才容易活下来,并将这些变异给下一代,而具有 的个体则容易被 。
4.自然界的生物,通过激烈的生存斗争,适应者生存下来,不适应者被淘汰掉,这就是 。
二、慧眼识珠
1.导致生存斗争的原因是( )
A.生物之间相互排挤或残杀
B.有利变异的个体和不利变异的个体互相竞争
C.生物赖以生存的食物和空间有限
D.生物不能适应外界环境的变化
2.生物进化的内在因素是( )
A.生存斗争 B.人工选择 C.自然选择 D.遗传和变异
3.金鱼是由鲫鱼演变而来的,其原因是( )
A.过度繁殖 B.人工选择 C.自然选择 D.生存斗争
三、明辨是非
1.自然选择留下来的变异永远都是有利于生物生存的。( )
2.体表具有鲜艳的色彩和斑纹并长有毒毛的毛虫,容易被发现,这种体色不利于毛虫的生存。( )
3.动物的保护色一经形成,终生不变。( )
4.容易受到攻击的动物才会有保护色。( )
课后沟通
一、思考与练习
家养的动物与同种的野生动物相比(如家猪和野猪),往往会发生较大的变异,请解释其原因。
二、资料分析
1.下图是长颈鹿进化示意图,根据图中提供的情景,回答下列问题。
如上图,古代的长颈鹿,有颈长的和颈短的 ( http: / / www.21cnjy.com ),颈的长短是可以 的。在环境条件发生变化,如缺乏青草的时候,颈长的可以吃到高处的树叶,就容易 ,并繁殖后代。颈短的长颈鹿吃不到足够的树叶,活下来的可能性就很小,留下来的 也更少,经过许多代以后,颈短的就被 。因此,我们现在看到的长颈鹿都是 的。这种说法是按照 学说来解释的。
2.在印度洋的南部有个克格伦岛,岛上经常刮 ( http: / / www.21cnjy.com )风暴。当年达尔文在这个岛上发现昆虫一般呈现出两种类型:多数昆虫翅膀退化不能飞(如图),少数昆虫翅膀异常发达。试分析这种两极分化现象产生的原因。
课外阅读
来自寒武纪的进化难题
大约5~6亿年前,在地球学家称为寒武纪的开始之时,绝大多数无脊椎动物在几百万年的很短时间内出现了。起先是寒武纪初小壳化石 ( http: / / www.21cnjy.com" \o "欢迎登陆21世纪教育网 )的爆发性发展,继之被大型带壳动物 ( http: / / www.21cnjy.com" \o "欢迎登陆21世纪教育网 )取代。这一时期出现的生命的形状同今天的生物已很相近,从星形对称的海星到左右对称的甲壳纲动物,甚至出现了具备脊椎雏形的动物。是什么原因使得早期寒武纪世界能够激发这样的生命“爆发”?长期以来这是古生物学研究中的一大难题。古生物学家为此做出大量的努力,有人提出,或许是因为大气中积累了足够的有利于呼吸作用的氧 ( http: / / www.21cnjy.com" \o "欢迎登陆21世纪教育网 );全球环境变化有利于后生动物的生存;海洋化学物质的变化积累了大量的磷酸盐 ( http: / / www.21cnjy.com" \o "欢迎登陆21世纪教育网 ),使得软体动物有可能演化出保护性的骨骼。当然有关“寒武纪”的研究没有停止,相信在不久的将来,其中的奥秘会被揭开。
参考答案:
随堂反馈
一、画龙点睛 1.保护色 躲避 捕食 2.生存斗争 3.有利变异 不利变异 淘汰 4.自然选择
二、慧眼识珠 1.C 2.D 3.B
三、明辨是非 1.× 2.× 3.× 4.×
课后沟通
一、思考与练习
这是人工选择的结果.以猪为例 ( http: / / www.21cnjy.com ),家猪与野猪相比,头部变小,身体中后部变肥,其原因是,原始人驯化野猪时,根据自己的需要对野猪的世代进行了选择,最终使野猪样变成了家猪样.
二、资料分析
1.遗传 生存 后代 淘汰 颈长 自然选择
2.这是自然选择的结果。由于这个海岛经 ( http: / / www.21cnjy.com )常刮风暴,那些有翅却不够强大的昆虫,就常常被大风吹到海里,因而生存和繁殖后代的机会较少,所以被保留下来的会呈现两个极端:一类翅膀退化,不能飞翔,就不容易被风吹到海里;另一类是翅膀异常发达,飞行能力很强,也不容易被风吹到海里,所以这样的两类昆虫,生存和繁殖后代的机会就多。
本章中考链接
试题:右图表示植物进化历程,下列有关叙述不正确的是
A.原始海洋中最先出现的植物类群是甲
B.受精作用脱离了水限制的是丁和戊
C.具有根、茎、叶分化的植物是丙
D.具有双受精现象的植物是丁和戊
解析:只要把握住植物五大类群的进化顺序 ( http: / / www.21cnjy.com ),以及各类群植物的主要特征,此题就不难选择。按所给示意图的顺序,我们可判断出“甲——藻类植物,乙——苔藓植物,丙——蕨类植物,丁——裸子植物,戊——被子植物。”其中双受精是被子植物特有的现象,显然选项D的叙述是不正确的。
答案:D
课题研究
题目:恐龙灭绝之我见
方法与步骤:你知道恐龙灭绝的假说有多少种 ( http: / / www.21cnjy.com )?你最信服其中的哪种(或几种)学说?请尽力搜集这方面资料,并进行富有逻辑性地阐述,整理成一篇科普小文章。