第五节 生物的进化

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课题 九下1.5.1生物的进化 课型 新课 课时 第1课时
教学目标 1、知识与技能：了解化石的形成过程，列举生物演化的证据，认同物种可变的进化观点。2、过程与方法：运用生物进化史的素材，以探究的方式呈现生物进化这一思想和理论的形成过程。3、情感、态度与价值观：通过查阅资料，了解更多支持生物演化观点的证据。知道一种假说被认同需要证据的支持。
重点 化石的形成过程，生物演化的证据
难点 化石的形成过程，生物演化的证据
教学方法
教学准备
板书设计
考点分析 1.知道达尔文进化论的主要观点。（考试要求a）
教 学 过 程
一关于生命从何而来的争论1.神创论：由神创造而来的，世界万物一经造出，就不再发生任何变化了，更不会形成新物种。2.进化论：现存的生物是原始生命诞生以后，在长达数十亿年的漫长年代里通过演变而形成的。进化论认为，生物最初是由非生物物质发展而来的，各种生物之间有着共同的原始祖先，在进化过程中逐渐呈现出生物的多样性，现在进化论已普遍被人们接受。二、生物进化1化石——生物进化的有力证据⑴化石是指在地层中保留下来的古代生物的遗体、遗物和遗迹。⑵动物化石的形成过程动物死后沉入水底→肌肉腐烂，露出骨骼→水带来泥沙，掩埋骨骼→水渗透进骨骼，将无机盐沉淀在里面，形成化石↓某些岩石层在地壳变化时冒出水面，在风和水的长期侵蚀下露出了化石←沙或泥土继续堆积，慢慢形成沉积物，化石就保存在岩石中例题见第1本第4页。○『提问』：构成生物化石的主要成分是溶于地下水中的矿物质。⑶化石：在地层中保留下来的古代生物的遗体、遗物和遗迹，都称为化石。动物粪便和蛋形成的化石属于遗物化石，动物足迹形成的化石属于遗迹化石。化石的种类遗体化石：遗体被埋后，在一定条件下形成的。如始祖鸟化石、动物骨骼。遗迹化石：古代的生物在脱水后形成的碳痕及足迹的化石。遗物化石：生物的排泄物及人类使用过的工具形成的化石。如恐龙蛋等。活化石：产生在久远的年代，至今仍存活。○『提问』：化石是研究生物进化最直接、最重要的证据。生物化石之所以能证明生物的进化，其根本原因是：各类生物化石在地层中出现有一定的顺序。即在越是古老的地层里化石生物越低等，越简单，越是新近的地层里化石生物越高等越复杂。⑷研究化石的方法：科学家用光谱分析、同位素分析等方法测定化石生物距今的年代，然后将同类化石标本按年代先后顺序排列起来，从中寻找生物进化的规律和证据。☆『思考』：①在地球上曾出现过种类繁多的生物，许多与今天的生物并不相同，这说明了什么？答：这说明生物为了适应环境在不断地进化，有些生物不能适应环境而灭绝。同时也说明世界是运动的，地球不是一个固定不变的星球，生物也不是一成不变的，古生物经过缓慢的演变而成为现在的生物。②有时在高山上会出现海洋贝壳化石，这说明了什么？答说明这座高山以前曾经是汪洋大海（海洋），后来由于地壳运动隆起成为高山，发生了海陆变迁。如科学家曾在喜马拉雅山上发现海洋贝壳化石，合理解释是：喜马拉雅山所在的区域以前曾经是海洋。☆『读图』：不同年代马的化石始祖马化石→三趾马化石→近代马化石①根据始祖马和近代马的特征，你能描述它们当时的生活环境吗？②将一系列年代不同的马化石进行比较可以发现：随着时间的推移，马的体形在逐渐_______四肢由_______趾变为_______趾。始祖马的形体较小，四肢有四趾，这说明它们当时的生活环境气温较高，食物丰富；而近代马形体较大，只有一趾，这说明它们的生活环境较始祖马时寒冷，善于奔跑。详细区别如下表：　距今年代生活环境体形运动形式始祖马5000万年前温暖潮湿的草丛和灌木林狐一般大小、背部弯曲跳跃三趾马2000万年前草原比始祖马大一些，背较平直能奔跑现代马100万年前草原高大、背平直能快速奔跑*马前趾的进化过程是：4趾→3趾→1趾。由于马的进化，前趾由四趾变成一趾，体型由小逐渐变大。背由上凸变成下凹。2.生物进化的规律：由简单到复杂，由水生到陆生，由低等到高等。3.动植物化石是生物进化的有力证据。通过对大量各种化石的研究，人们发现，较古老（年代越早）的岩石中含有较简单的生物化石，较年轻的岩石中含有较复杂的生物化石。因此，多数古生物学家认为自然界中的生物不断发生着由简单到复杂，由低等到高等的缓慢演变。我们称之为生物进化。各类生物化石在地层中是按一定顺序出现的。在越古老的地层中，挖掘出的化石所代表的生物结构越简单，分类地位越低等；在距今越近的地层中，挖掘出的化石所代表的生物结构越复杂，分类地位越高等。☆『思考』：①你还能列举出哪些生物演化的现象或证据？答如种子蕨的化石证明了种子植物和蕨类植物在进化上的亲缘关系；始祖鸟的化石证明了鸟类是从古代的爬行类进化而来的。②1938年，在南非附近的印度洋中捕获了腔棘鱼，它们在约3亿年前就已在地球上出现，但其形态结构至今并无多大改变，因此，被称为“活化石”。你如何解释这种现象？答：专家认为，腔棘鱼是错过了向两栖动物进化的机会而遁入还海底的那部分鱼的后代。据研究分析，腔棘鱼起初是生活在淡水中的，后来随着地理、气候等环境变化，一部分爬上陆地，向两栖类动物进化；另一部分则移往海中，在深海安家。由于深海水温几乎不变，水流也很缓慢，既没有陆地上那样剧烈的环境变化，也没有像陆地上那么多敌害——对生存构成威胁的动物，环境十分安定，进化的必要性不大，所以它才跨越巨大时空，相传3000多万代，以几乎最原始的形态幸存到今天。◇『链接』：银杏被认为是植物中的“活化石”，其原因是：现在的银杏可能在数亿年前就已在地球上出现。银杏目前还在自然界中生存着。现在的银杏和数亿年前相比，其形态特征没有太大变化。生物都在进行着缓慢的演化。腔棘鱼从远古到现在岁十分相似，但形态结构、生理特征也还是有一定差别。因为它的生存环境没有出现太大的变化，所以它的生物演化显得较为缓慢。三、生物之间亲缘关系的确定1可以通过观察化石生物的形态结构特征来确定。可以通过分析比较某些古生物遗体和古生物化石的DNA和蛋白质的差异，来推测其相互间的亲缘关系。2从单细胞的酵母菌到高等脊椎动物的黑猩猩均含有细胞色素c，这一事实可以从分子水平说明：各种生物之间存在着亲缘关系。//组成细胞色素c的104个氨基酸差别越小，生物之间的亲缘关系越近；差别越大，则生物间的亲缘关系越远。上述生物中与人类亲缘关系最近的是黑猩猩。3胚胎学角度证明生物的进化例：人的胚胎在发育初期出现鳃裂，由此可以说明人的原始祖先生活在水中。◇ 『典例解析』：119世纪，在欧洲中部的地层中发现了1.5亿年前最原始的鸟类——始祖鸟，它有羽毛，前肢变成翅膀，翅膀上有爪，还有一条长尾巴，它是爬行类与鸟类的过渡类型。(中华龙鸟也是鸟类和爬行类的过渡类型)分析：地球上自出现生命以来，经历了由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生的进化历程。脊椎动物的进化历程：*始祖鸟具有两翼，身披羽毛，翼端有爪，喙内有齿，以上特征可以说明：古代鸟类是由古代爬行类动物进化而来。。始祖鸟有羽毛，有爪，还有一条长尾巴，既有爬行类的特征，又有鸟类的特征。
课题 九下1.5.2生物的进化 课型 新课 课时 第2课时
教学目标 1、知识与技能：列举生物进化现象，比较拉马克的进化观点与达尔文的进化观点的一同点2、过程与方法：运用比较的方法来认识进化论的演变3、情感、态度与价值观：知道假说的提出需要证据的支持，但随着新证据的不断发现，原先认为正确的假说不断地得到修正和补充，甚至被否定。
重点 能运用进化论的相应观点解释自然现象
难点 进化论的演变
教学方法
教学准备
板书设计
考点分析 1.知道达尔文进化论的主要观点。（考试要求a）
教 学 过 程进化论的演变*神创论（物种不变论）：认为生物是神创造的。生物的物种是不会改变的，生物与生物之间是没有亲缘关系的。1乔治·布丰的“直线进化”理论：*最早较为系统地阐明生物进化的是法国博物学家布丰。*认为物种是可变的。现在活着的种类是从今天已经不存在的种类演变而来的。它们之所以会发生变化，是因为物种生活的环境（物种变化的原因）发生了改变，特别是气候和食物的变化，引起了生物体的改变。*它最早系统地阐述生物是如何进化的。2拉马克的“用尽废退”学说：认为现存的生物，包括人类都是由其他物种变化而来的，现在存活的生物都有各自的祖先；物种进化的原因是生物本身存在着一种由低级向高级发展的力量。#“用尽废退”学说：生物体的器官经常使用会变得发达，不经常使用就会逐渐退化。如生活在洞穴中鱼类因终年不见太阳，所以其视觉器官会退化。后天获得的性状可以遗传，生物的变化一定向着适应环境的方向改变。◇『讨论』：比较布丰和拉马克的理论，在有关现存物种的来源，进化原因等方面有什么相同和不同之处？布丰理论拉马克理论不同点①由不存在的物种演变来②演变的动力是环境改变①有不同的物种变化而来。②进化的动力是生物体本身的力量。相同点 承认现在的生物都是演化而来的。*拉马克的“用尽废退”学说解释长颈鹿进化：由于低处的植物都枯死了，长颈鹿的祖先不得不伸长脖子去吃高处的树叶，久而久之，经常使用的腿和颈就长长了。3达尔文的“自然选择”学说：*达尔文的巨著《物种起源》，提出了自然选择理论，其主要内容是自然选择学说。其实质内容是：适者生存、不适者被淘汰。*达尔文进化论的核心是自然选择学说。认为生物都是由一个共同的祖先进化而来的，生物的进化是缓慢的，生物之间存在着或近或远的亲缘关系。“自然选择”学说是在达尔文进化学说的中心内容，它包括过度繁殖、生存斗争、遗传变异和适者生存四个方面的内容。该学说认为地球上的生物，包括人类在内都是自然选择（适者生存、不适者被淘汰）的结果，#生存斗争：生物间为了生存而进行竞争。生存斗争是生物进化的动力。遗传变异：生物都存在遗传变异。是不定向的。自然选择是定向的。万物同源，现存生物都是自然选择的结果。#适者生存、不适者被淘汰：*达尔文如何解释进化发生：适应性使某个物种留下更多的后代。例：恐龙等古代大型爬行类动物因不能适应变化了的环境而灭绝，结构更复杂、功能更完善的鸟类和哺乳类动物便取代了它们在自然界中的地位，这一现象，达尔文称之为适者生存，不适者淘汰。（恐龙不能适应变化了的生活环境。）*如果某一物种不能适应变化着的环境，那么它可能绝灭消失。*达尔文解释长颈鹿的进化：长颈鹿的祖先存在差异，即有的长颈鹿的颈和前肢长一些，有的则短一些。这种差异在一定条件下会产生不同的结果。如在缺乏食物时，颈和前肢长一些的长颈鹿在生存斗争中容易吃到高处树叶而得以生存，并通过繁殖将这种特征传递给后代，而那些颈和前肢短的长颈鹿则不容易吃到食物而被淘汰。这样，经过漫长的逐代选择，就形成了自然界现在的长颈鹿的样子。（或概括成长颈变异的个体生存机会多，并一代一代积累而成。）*；例1雄鹿往往用鹿角作为争夺配偶的武器，按照达尔文的观点，现代雄鹿鹿角发达的原因是自然选择的结果。犀牛往往用牛角作为争夺配偶的武器，按照达尔文进化学说的观点，现代雄犀牛牛角发达的原因是自然选择的结果。分析：自然选择学说指出凡是生存下来的生物都是与环境相适应的，而被淘汰的生物都是对环境不适应的，即适者生存，不适者淘汰。适应是自然选择的结果。经过长期自然选择形成的生物类型一定会与环境相适应。变式1自然界的生物都表现出与其环境相适应的特性。冬天，杨柳的叶子都已落下，而松树却郁郁葱葱，从两者对寒冷环境的反应情况而言，两者都能适应寒冷。变式2非洲鸵鸟和美洲鸵鸟是共同祖先繁衍而来的，现在两者差异很大，它们对各自生活环境的适应情况是：非洲鸵鸟和美洲鸵鸟都能适应环境。变式3：生活在绿草地上的蝗虫，体色多数为绿色而不是褐色，而生活在草木稀疏的地上的蝗虫，体色多为褐色而不是绿色，对这种现象的解释是：适者生存的结果。例3：开始使用杀虫剂时，对某种害虫效果显著，但随着杀虫剂的继续使用，该种害虫表现出越来越强的抗药性。实验证明害虫种群中个体抗药性的差异体现了生物的变异方向一般是不定向的。杀虫剂的使用对害虫起了选择作用，这种选择是定向的。即由于农药这一环境因素对害虫群体进行了选择，结果抗药性强的害虫适应环境而生存，无抗药性或抗药性弱的害虫不适应环境而遭到淘汰，最终形成了抗药性强的害虫种群。害虫抗药性的出现，按照达尔文的进化论的观点，最好的解释是：群体中有抗药性的害虫生存下来并不断繁殖。○『提问』：现在的猿猴以后可能会进化为人吗？答不会。*达尔文认为在一种生物向另一种生物进化的过程中，应当存在过渡的类型，支持这一观点最有力的证据是：始祖鸟化石。（解释：始祖鸟是19世纪欧洲中部的地层中发现，处于爬行类和鸟类间的一种过渡类型。始祖鸟既有鸟类特征，又有爬行类特征，这说明鸟类起源于古代的爬行类；该化石是自然选择学说的有力证据；）另：种子蕨的生活史中出现了种子，但没有花，说明种子蕨是：蕨类植物和裸子植物之间的过渡类型。◇『讨论』：曾经有科学家说过“科学发展史不能简单地归结为正确与错误的斗争，新旧理论的替代并不绝对代表正确的取代错误的。正确的理论中有错误的成分，错误的理论中也有正确的成分。”请分析达尔文在自然选择学说中，分别汲取了布丰和拉马克理论的哪些观点？答：达尔文首先汲取布丰和拉马克两人关于进化的观点，他认为生物不是一成不变的，而是缓慢演化的。他又肯定和借鉴了布丰的自然选择的作用，并吸收了拉马克关于生物进化的动力：自身的动力——变异。◇ 『典例解析』：1雄鹿往往用鹿角作为争夺配偶的武器，按照达尔文的观点，现代雄鹿鹿角发达的原因是自然选择的结果。犀牛往往用牛角作为争夺配偶的武器，按照达尔文进化学说的观点，现代雄犀牛牛角发达的原因是自然选择的结果。分析：自然选择学说指出凡是生存下来的生物都是与环境相适应的，而被淘汰的生物都是对环境不适应的，即适者生存，不适者淘汰。适应是自然选择的结果。2恐龙等古代大型爬行类动物因不能适应变化了的环境而灭绝，结构更复杂、功能更完善的鸟类和哺乳类动物便取代了它们在自然界中的地位，这一现象，达尔文称之为适者生存，不适者淘汰。
课题 九下1.5.3生物的进化 课型 新课 课时 第3课时
教学目标 1、知识与技能：进一步理解自然选择学说，运用自然选择学说解释爱自然界中的生物进化现象，了解生物进化的主要历程和进化规律。2、过程与方法：运用科学探究方法解释不同体色的尺蛾数量变化的原因，运用科学证据推测生物的进化规律。3、情感、态度与价值观：学会用自然选择学说来分析生物的进化现象，懂得生物的一般进化规律。
重点 运用自然选择学说解释生物进化现象以及生物的主要进化历程
难点 运用自然选择学说解释生物进化现象以及生物的主要进化历程
教学方法
教学准备
板书设计
考点分析 1.知道达尔文进化论的主要观点。（考试要求a）
教 学 过 程一◇ 『探究』：桦树尺蛾群体中不同体色个体数量变化的原因①这是自然选择的结果。1850年以前，灰尺蛾与黑尺蛾之比约为99︰1.树林的树干均为灰色，浅色尺蛾体色与环境相似，不容易被天敌发现，生存机会大；黑色尺蛾体色与环境不同，停在灰色的树干上，容易被天地捕食，生存机会小。②到了1900年，灰尺蛾与黑尺蛾之比约为1︰99。工业的发展使环境被污染，树干被染黑，黑色是保护色，黑色尺蛾容易生存下来；而浅色尺蛾与环境不适应，即灰色的尺蛾停在黑色树干上，易被天地捕杀而使其数量减少，不容易生存下来。③随着环境的改善，自然选择的结果促使黑色尺蛾的数量减少，而浅色尺蛾的数量增多。④1900年以后环境中还存在浅色尺蛾的原因：一方面，除了树干颜色变化这一环境因素对尺蛾进行着自然选择以外，影响尺蛾生活的其他因素（如温度、水分等）也不断地对尺蛾的后代进行着选择，因此少量生命力顽强的浅色尺蛾将具有很强的生存能力；另一方面，黑色尺蛾在产生后代的过程中也可能会出现浅色个体的变异类型。☆『小结』：尺蛾发生变异，有浅色的，也有深色的，环境的变化使深色的尺蛾更易生存，浅色的尺蛾不易生存，逐代积累，适应环境的变异得以保留。◇『示例』：生活在雪地里的老鼠的毛色为白色，这是生物对环境的适应现象，是自然选择的结果。//随着降雪天数的增加，白鼠的数量随之增加，白鼠出现的高峰期在降雪最多值之后。从1940年到1960年降雪天数看，开始是逐渐上升，以后逐渐下降，这种变化的环境对老鼠的毛色起了定向选择作用。解析：本题考察达尔文自然选择的内容。生物进化的方向是由生物生存的环境决定的。按达尔文的进化论，生物进化的动力是生存斗争，进化的方向是由自然选择决定的。这些生活在雪地里的老鼠都会遭到天敌的袭击，在长期的生存斗争中，那些与环境颜色差异很大的个体由于易被天敌发现而逐渐被淘汰，与环境颜色相似的个体却由于不易被天敌发现而生存下来。◇『示例』：达尔文在考察期间发现某海岛上海风很大，上面的昆虫大都是残翅或无翅的。在正常情况下这类昆虫由于不善于飞行很难生存下去。请你根据自然选择学说的相关理论解释这一现象。答生物的变异普遍存在，海岛上有的昆虫翅膀发达，有的则残翅或无翅。这种差异在海岛上强劲海风的吹拂下会产生不同结果。翅发达的昆虫在空中飞行时，很容易被海风吹走，不适应海岛环境而被逐渐淘汰，那些残翅或无翅的昆虫由于不擅飞或不会飞而不易被海风吹走，从而得以生存下来。并通过繁殖将这种特征传递给后代，就这样，经过漫长的逐代选择，就形成了海岛上昆虫大都残翅或无翅的现象。◇『示例』：现在青霉素治疗一些传染病比三十年前效果差。按照达尔文的观点，究其原因是青霉素对病原体逐代选择的结果。◇『示例』：用达尔文自然选择学说分析解释狼的进化过程。①狼群中存在不同种类的个体，有毒跑得快，有的跑得慢，这说明生物具有变异的特性。而这一特性一般是可以遗传的。②随着环境改变，食物减少，跑得快而凶猛的狼才能获得食物生存下去，这就是适者生存。环境、食物对狼起了选择作用，而且这种作用是定向的，它决定着狼进化的方向。③狼的进化是通过自然选择实现的。△人的进化历程：英国科学家赫胥黎在达尔文的启发下，以进化论的观点研究了人类的起源，提出了“人猿同祖论”，共同的祖先是“古猿类”。进化顺序：南方古猿→直立人→能人→智人。如北京的山顶洞人属于晚期智人。广东的马坝人属于早期智人。二|生物进化的主要历程1生物进化的总趋势：由简单到复杂，从水生到陆生，从低等到高等。*2比较公认的生物进化顺序是：*植物的进化历程：藻类植物→苔藓植物→蕨类植物→裸子植物→被子植物。直到距今6500万年，被子植物才兴盛起来。○『提问』：最简单、最低等的植物是藻类植物。#动物进化历程：无脊椎动物→鱼类（硬骨鱼类）→两栖类→爬行类→鸟类和哺乳类○『提问』：地球上最早出现的脊椎动物是古代鱼类、脊椎动物进化历程中最早出现的完全适应陆地生活的动物是爬行类。*由生物的主要进化历程了解到：地球形成初期，地球上没有生物。之后，首先在原始海洋中出现了原始生命。鱼类生物出现在爬行类动物之前，一部分古代爬行类动物后来演化成了鸟类或哺乳类动物。&读课本22页：在中生代中占优势的动物主要是爬行类。如在侏罗纪，出现了前肢变成翅膀，具有羽毛，但翅膀上有爪，还有一条长尾巴的始祖鸟。◇『示例』：*脊椎动物进化历程中最早出现的完全适应陆生生活的动物是爬行类。*原始的哺乳动物是由原始的爬行类进化而来。
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