第三节 生物进化的学说
1教学目标
【教学目标】
知识目标
1概述生物进化的自然选择学说及其意义。说出加拉帕戈斯群岛上地雀进化的原因及其意义。
能力目标
培养学生搜集资料、运用资料比较分析说明问题的能力
情感态度与价值目标
1、形成细心观察、实事求是、严谨的科学态度和追求真理的科学精神。
2、树立辩证唯物主义自然观。
3、感悟科学知识是一个不断深化的过程,培养怀疑精神和创新能力。
2学情分析
通过上节课学生对生物进化知识的简单了解,这节课学生理解起来难度不大
3重点难点
教学重点
概述达尔文生物进化学说的基本思想及意义。
教学难点
说出达尔文进化学说与其他进化学说的关系
4教学过程
活动1【导入】生物进化学说
我们以前学习过保护色:警戒色和拟态,为什么生物会形成这一特征呢?(学生分析可能是进化)对于这一问题,世界上许多科学家做了长期、大量、艰苦的科学研究,期中英国学者达尔文的贡献最为杰出,这一节课我们就来共同学习达尔文的生物进化学说。
活动2【导入】达尔文的生物进化学说
通过预习同学们了解了达尔文在1831年随“贝格尔号”舰的五年期间对所到之处的动植物进行了观察研究,特别是对加拉帕戈斯群岛的十三个岛屿上十四种地雀的考察,一个与世隔绝的群岛上居然有很多种外形不同的鸟类,它们的体形、喙以及生活习性的多样性让人觉得不可思议。在日后的探究实践中,达尔文仔细比较了化石动物和现存动物的关系,人工驯养和自然状态下生活比较,大量工作中提出了生物进化的“自然选择”学说。
后人把自然选择学说的内容归纳为以下四点:过度繁殖、生存斗争、遗传变异、适者生存。下面我们对这四点进行分析。
(1)自然界中的多数生物都有很强的繁殖能力。
互动举例:李坤《悯农》诗中云:“春种一粒粟,秋收万颗籽”;象的寿命可达100岁,若每对象生产6头小象,740-750年后其后代可达1900万头,达尔文称这种现象为过度繁殖。
过度繁殖会带来什么问题呢?
师生互动:一只雌蛙能产四千个左右的卵,卵受精之后发育成成蛙的只占这些卵的5%左右;在同一片森林的树木必须争夺阳光和水分,如果一棵树非常矮小,它就有可能因接受不到阳光而被“饿死”;食性相同的动物常常要相互争夺食物,身体强壮的个体能够得到足够的食物,而弱小的个体则由于得不到足够的食物而死亡。
(2)生物生存需要一定的条件,要保证生物必需的食物和生存空间,而食物是有限的。
提问:为了生存,生物在有限的条件下会出现什么现象呢?
生物之间为了获得生存所需的食物和生存空间而进行的斗争,称为生存竞争。
活动3【活动】遗传和变异
生物生存竞争的结果是什么呢?下面进行探究活动。
探究活动:学生4人一组,阅读并分析教材探究内容,看看达尔文在加拉帕戈斯群岛上的发现说明了什么问题。鸟的变化,如,外观羽毛、鸟的叫声、筑巢、产卵等方面有没有太大变化?说明什么?(遗传)喙的形状有没有变化?说明什么?(变异)喙变成了哪些类型?为什么会发生变化?(针对不同食物而言)这些问题让学生发表看法。
学生活动:
达尔文地雀喙的形状与所取食物类型
所取食物 喙的形状
取食果实喙凿状
取食昆虫 喙不变
取食仙人掌 喙尖而长
取食种子喙粗而尖
小组交流:
●它们同属雀科,很可能是源自同一祖先,来自南美洲大陆,迁移到加拉帕戈斯群岛上,在漫长的生存过程中逐渐发生了喙的形态、大小等方面的进化。
●物种经过长期的地理隔离而达到生殖隔离,导致原始地雀物种形成现在的地雀新物种。
师:在生存斗争中生物发生了遗传和变异方面的变化。达尔文地雀喙的变化说明了生物变异的普遍性,这种变异又通过遗传被一代代保持下来。
(4)适者生存
在远离大陆的印度洋南部的克伦岛,达尔文发现这里的昆虫,一般呈两种类型:许多无翅或小翅的昆虫不能飞;少数能飞的昆虫翅膀则非常发达。说明对同一物种,变异往往发生在个体身上,而具有有利变异的个体容易在生存斗争中获胜,并繁殖;具有不利变异的个体则容易被淘汰,只有适应环境的物种才能活下来。
在长颈鹿的进化过程中很好的体现了自然选择学说的内容。
学生思考并交流:用自然选择学说解释长颈鹿的进化。
活动4【活动】其他的生物进化学说
除此之外,还有许多其他的生物进化学说,学生阅读教材,谈自己的见解。
(1)综合进化学说:变异是生物进化的材料,自然选择保留有利变异,淘汰不利变异就可产生新的物种。
(2)分子进化学说:所有生物的基因在代代相传中积累微小的有利变异。
(3)“澄江动物群”的发现:有关生物进化的研究仍有许多谜团有待进一步破解,科学家们正在从不同的角度寻找新的答案。
活动5【讲授】课堂小结
人类已得到的证据可证明生物物种是通过不断进化形成的。它一方面取决于生物个体的变异和遗传,一方面取决于环境的变化。自然选择学说合理的解释了生物进化的原因。
1、自然选择是定向的,这个方向是生物与环境相适应,选择生存下来的生物都是“适者”;
2、生物的遗传和变异是生物进化的内在因素;
3、生存斗争是生物进化的动力;
4、定向的自然选择决定着生物进化的方向,它能使适应环境的变异 类型生存下来。
课件32张PPT。第三节 生物进化的学说一.达尔文的生物进化学说 1831年结束剑桥大学的学习后,以学者的身份跟随舰艇参加了对他一生具有重要影响的环球考察。达尔文的考察路线1.达尔文在《物种起源》一书中明确提出了生物进化自然选择学说.这一学说被恩格斯赞誉为“19世纪自然科学三大发现”之一.
生物进化的过程和原因取食果实取食昆虫取食仙人掌取食种子取食昆虫喙凿状喙不变喙尖而长喙粗而尖加拉帕戈斯雀的进化2.美洲雀的变化表明,自然界的生物普遍存在着遗传和变异的现象。
3.有利变异的个体容易在生存斗争中获胜,不利变异的个体则被淘汰。自然选择==优胜劣汰达尔文的推断1.这些地雀可能源于共同的祖先合作探究1
遗传和变异是生物进化的内因(决定因素). 生物进化的内因(决定因素)是什么?. 地雀的进化表明自然界的生物普遍存在着变异现象。
对于同种生物而言,具有有利变异的个体容易在生存斗争中获胜,并繁殖后代;而具有不利变异的个体则容易被淘汰。1、过度繁殖:举例:大象是一种繁殖很慢的动物,但是如果每一头雌象一生(30~90岁)产仔6头,每头活到30岁,而且都能进行繁殖的话,那么到750年以后,一对象的后代就可达到1900万头。因此,按照理论上的计算,就是繁殖不是很快的动物、植物,也会在不太长的时期内产生大量的后代而占满整个地球。可见,生物普遍具有很强的生殖能力。 但事实上,几万年来,象的数量也从没有增加到那样多,自然界里很多生物的繁殖能力都远远超过了象的繁殖能力,但各种生物的数量在一定的时期内都保持相对的稳定状态,这是为什么呢?达尔文因此想到了生存斗争。 2、生存竞争:虽然每种动物的繁殖能力很强,但生物赖以生存的食物和空间都是非常有限的,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生存斗争。由于生存斗争,导致生物大量死亡,结果只有少数个体生存下来。 但在生存斗争中,什么样的个体能够获胜并生存下去呢?达尔文用遗传和变异来进行解释。 4、适者生存:达尔文认为,在生存斗争中,某种生物的变异特征如果是适应当时环境的,那就是一种有利变异,而具有有利变异的个体,容易在生存斗争中获胜而生存下去。反之,具有不利变异的个体,则容易在生存斗争中失败而死亡。这就是说,凡是生存下来的生物都是适应环境的,而被淘汰的生物都是对环境不适应的,这就是适者生存。 3、遗传变异:达尔文认为一切生物都具有产生变异的特性。其中有一些是由于遗传物质的改变而出现的可遗传的变异。同种生物的不同个体具有不同变异特征。 拥有什么样的变异特征的生物才能在生存斗争中取胜呢?
昆虫抗药性的产生遗传与变异是基础,为生物进化提供原材料。
自然选择(环境)决定生物进化的方向。避免拟人化、目的化描述。过度繁殖遗传和变异生存斗争适者生存内容自然选择学说自然选择学说在生存斗争中通过激烈的斗争,适者生存不适者被淘汰的过程,称为自然选择学说。
生物进化是自然选择的结果.(生物多样性是生物进化的结果)
长颈鹿的进化示意图实例:达尔文对长颈鹿进化过程的解释长颈鹿的祖先过度繁殖后代个体间的差异生存斗争长颈、长前肢个体(有利遗传积累)适者生存自然选择现代长颈鹿(变异)现代长颈鹿个体差异生存斗争
适者生存合作探究2
在昆虫的进化过程中,大风在进行选择,
岛上的原始昆虫要能成功的进化成无翅昆虫而不是全部被岛上大风环境所淘汰,最关键的条件是产生可遗传的有利变异
结论:生物的遗传和变异是生物进化的内因,而自然环境的选择作用是生物进化的外因,两者缺一不可。其他生物进化学说现代综合进化论
分子进化中性论变异是生物进化的材料,通过自然选择保留有利变异,淘汰不利变异,就可能产生新的生物所有生物的基因在代代相传的过程中都在积累着微小的有利变异,最终导致生物进化。我国为生物进化领域的发展做出的贡献澄江动物群
保存在澄江县级及其周围地区距今大约5.3亿年的寒武纪早期泥浆中的大量栩栩如生的动物化石群。
—被国际上誉为“20世纪最惊人的科学发现之一”将脊椎动物地质年代推前到寒武纪早期,被誉为“人类重塑地球生命史的一项惊人成就”。 寒武纪早期水下生物景观图浮游双瓣壳节肢动物水母状生物---Eldonia 生态景观云南虫觅食和棲息景观灰姑娘虫(上)和谜虫(下)复原图昆虫远祖的远祖----抚仙湖虫生态景观
课堂练习
1.用达尔文的观点解释长颈鹿的长颈形成的原因是( )
A.鹿经常伸长脖子是高处的树叶造成的
B.生活在食物充足环境中的长颈鹿脖子长得长
C.由于生存环境不同,使鹿的颈有长有短
D.长颈变异的个体生存机会多,并一代代积累形成的
2.关于生物进化的原因,人们普遍接受的观点使( )
A.生存环境变化 B.自然选择
C.生物变异 D.弱肉强食
3.同一种蝗虫,生活在青草中的体色呈绿色,生活在枯草中的体色呈枯黄色,以达尔文进化
论的观点,这是( )
A.人工选择的结果 B.用进废退的结果
C.自然选择的结果 D.生存竞争的结果
4.下列各项叙述中,错误的一项是( )
A.生物的变异是不定向的,生物的进化方向同样是不定向的
B.在自然界中,生物都有遗传和变异的特性
C.只有发生有利变异的个体才能在生存竞争中生存下来
D.变异的存在为自然选择提供了丰富的素材DBCA5.在农田中试用某种农药防治害虫,使用年数越长,效果越差。对这一现象的下列解释正确的是( )
A.农药使害虫发生了抵抗农药的变异
B.农药选择了害虫中能抵抗农药的变异
C.害虫会自然发生并巩固农药的变异
D.农药质量越来越差
6.生物进化的内在因素是( )
A.自然选择 B.遗传和变异
C.生成斗争 D.适者生存
7.原本生活在同一地域的某种群,现人为地把它们分隔成A、B两个种群,如果A种群的生活环境不断发生变化,而B种群的生活环境保持原状,则 ( )
A.A种群的进化速率比B种群快 B.A种群的进化速率比B种群的慢
C.两个种群的进化速率一样 D.两个种群都保持原水平不变BAB