第二节 生物进化的历程(第1课时)
一、教学目标
1.了解研究生物进化的方法。
2.认同和掌握生物进化的历程。
3.构建生物进化树。
二、教学重点及难点
重点:生物进化的大致历程。
难点:构建生物进化树。
三、教学准备
教师收集有关生物进化证据的相关视频、图片等。
四、相关资源
不同地层中的生物化石、始祖鸟化石和复原示意图、孔子鸟化石和复原示意图系列图片资源、比较解剖学的进化证据、分子生物学的进化证据、胚胎学的进化证据、化石的形成过程等知识卡片资源、《【知识解析】马的进化》视频资源。
五、教学过程
【课堂引入】温故知新
上节课我们学习了有关地球上生命起源的问题。关于地球上生命起源世界各地出现了各种不同的说法:神创论、自然发生说、宇生论、海洋化学起源说……
关于地球上生命起源的问题,科学家们还在进行不懈的探索。虽然生命的起始点还没有找到源头,但生物进化的脚步并没有因此而停止。生物进化的历程是久远的,没有人能够亲历生物进化的几十亿年的历史。那么,科学家是怎样研究生物进化历程的呢?这节课我们就来学习“学习研究生物进化的方法”。
【新知讲解】
(一)学习研究生物进化的方法
展示图片:【教学图片】不同地层中的生物化石。
展示知识卡片:【生物世界】化石的形成过程。
资料1:
化石是生物的遗体、遗物或生活痕迹,由于某种原因被埋藏在地层中,经过若千万年的复杂变化形成的。科学家通过对化石的研究发现,鱼类的化石在比较古老的地层中就出现了,两栖类、爬行类和哺乳类则依次在更为晚近的地层中才出现。
资料2:
通过对不同种类生物的基因和蛋白质(如细胞色素c,见下表)进行比较,可以知道这些生物之间亲缘关系的远近。
一些生物的细胞色素c的氨基酸比较
物种
黑猩猩
马
果蝇
小麦
向日葵
酵母菌
差异氨基酸数目
0
12
27
35
38
44
注:数字表示相应物种的细胞色素c与人的细胞色素c不同的氨基酸数目。
讨论1.上述两个资料中,在研究生物进化问题时科学家各采用了什么方法?这些方法有什么共同之处?
讲解:资料1采用比较化石的方法。即比较不同类型动物的化石在地层中出现的顺序,从动物的化石在地层中出现的顺序,从而判断动物的进化顺序的方法;资料2采用比较组成蛋白质氨基酸的差异来比较生物之间的亲缘关系。
这两个资料中都采用了比较的研究方法。
讨论2.根据上述两个资料,你能对生物进化的历程作出怎样的推测?
讲解:生物是不断进化的,而且它们之间存在一定的亲缘关系。
展示图片:【教学图片】始祖鸟化石(左)和复原示意图(右),【教学图片】孔子鸟化石(左)和复原示意图(右)。
始祖鸟化石和复原示意图 孔子鸟化石和复原示意图
讲解:在研究生物进化的过程中,化石是非常重要的证据。例如,通过对始祖鸟化石的研究表明,这种动物既像鸟,又像爬行动物。由此可以推断,鸟类可能是由爬行类进化来的。
播放视频:【知识解析】马的进化。
(上图为素材库中《【知识解析】马的进化》视频截图)
对现存生物亲缘关系的比较研究,也可以帮助我们追溯生物进化的过程。
讲解:通过对马、蝙蝠的前肢和鹰的翅膀骨骼的比较,发现它们虽有差别,但也有许多共同的特征,这说明它们可能是由共同的祖先进化而来的。
展示知识卡片:【生物世界】胚胎学的进化证据。
总之,科学家们通过对不同年代化石的纵向比较,以及对现存生物种类的横向比较等方法,推断出了生物进化的大致过程。
比较:在生物学研究中常常用到比较的方法。比较是指根据一定的标准,把彼此有某种联系的事物加以对比,确定它们的相同和不同之处。例如,对不同种类生物的形态结构进行比较,可以推断它们之间的亲缘关系。
典型例题
例1.下列叙述中,错误的是( )
①化石是研究生物进化的唯一证据
②在越古老的地壳中,成为化石的生物越低等
③在越新近的地壳中,陆生生物的化石越多
④在越新近的地壳中,成为化石的生物越低等
A.①② B.③④ C.②③ D.①④
答案:D
解析:在研究生物的进化的过程中,化石是重要的证据。越古老的地层中,形成化石的生物越简单、低等、水生生物较多。越新近的地层中,形成化石的生物越复杂、高等、陆生生物较多。①化石是研究地球上生物进化的最主要、最可靠的证据,错误;②越古老的地层,成为化石的生物越简单、越低等,正确;③在越新近的地壳中,陆生生物的化石越多,正确;④在越新近的地壳中,成为化石的生物越高等,错误。
例2.下列不能作为生物进化证据的是( )
A.形态和结构 B.蛋白质的结构
C.地层中早期人类的脚印 D.外形和功能
答案:D
解析:ABC都可以作为生物进化的证据,D外形和功能不是生物进化的证据。
例3.如图是未被破坏的地层示意图,图中表明两个地层中曾发掘出物种A和物种B的化石。下列关于物种A、B的关系的叙述,正确的是( )
A.物种B比物种A结构复杂
B.物种A的出现早于物种B
C.在Ⅰ层内能找到物种A的化石
D.在Ⅱ层内可能找到物种B的化石
答案:D
解析:图中的地层是按照地质年代由古老到晚近的顺序划分的,物种B位于古老的地层,而物种A位于较晚的地层,物种A形成的时间比物种B要晚,因此物种A比物种B的结构更复杂、更高等,物种B出现早于物种A,AB错误;物种B位于古老的地层,而物种A位于较晚的地层,物种B的出现早于物种A,因此在I层内可能找到物种B的化石,在I层内不能找到物种A的化石。C错误,D正确。
例4.能为鸟类起源于古代的爬行类动物提供证据的化石是( )
A.三叶虫 B.恐龙
C.始祖鸟 D.始祖马
答案:C
解析:始祖鸟保留了爬行类的许多特征,例如嘴里有牙齿、指端有爪等;但又具有鸟类的一些特征,如已经具有羽毛,在一些骨骼形态上也表现出一些鸟类特征或过渡特征,如它的第三掌骨已经与腕骨愈合。总之,它的身体结构既和爬行动物有相似之处,又和鸟类有相同之处。根据以上特征,科学家认为始祖鸟是由爬行类进化到鸟类的一个过渡类型。故选C。
六、课堂小结
讲解:这节课我们学习了研究生物进化的方法——比较法。
比较:根据一定的标准,把彼此有某种联系的事物加以对比,确定它们的相同和不同之处。
生物进化的证据:
1.古生物学的进化证据:化石——直接证据
化石:生物的遗体、遗物或生活痕迹,由于某种原因被埋藏在地层中,经过若千万年的复杂变化形成的。
2.分子生物学的进化证据
3.比较解剖学的进化证据
4.胚胎学的进化证据
七、板书设计
生物进化的历程
(一)学习研究生物进行的方法
1.化石:生物的遗体、遗物或生活痕迹,由于某种原因被埋藏在地层中,经过若千万年的复杂变化形成的
2.越古老的地层中,形成化石的生物越简单、低等、水生生物较多;
越新近的地层中,形成化石的生物越复杂、高等、陆生生物较多
3.比较:指根据一定的标准,把彼此有某种联系的事物加以对比,确定它们的相同和不同之处
课件24张PPT。第2节 生物进化的历程(第1课时)第七单元 生物圈中生命的延续和发展·第三章 生命起源和生物进化
一、导入新课神创论
自然发生说
海洋化学起源学说
宇生论
……一、导入新课 虽然生命的起始点还没有找到源头,但生物进化的脚步并没有因此而停止。生物进化的历程是久远的,没有人能够亲历生物进化的几十亿年的历史。 科学家是怎样研究生物进化历程的呢?二、讲授新课(一)学习研究生物进化的方法化石的形成过程原始地球火山爆发当动物死后落入水底时,形成化石的过程就开始了。动物尸体上的肌肉开始腐烂,露出骨骼。水带来了泥土和沙子,掩埋了这些骨骼。接着,水渗透进骨中,将无机盐沉淀在里面,就形成了化石。1234沙或泥土继续堆积,慢慢地形成沉积岩(一般需要几百万年),如石灰岩等。化石就保存在岩石中。5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。6化石的形成过程原始地球火山爆发 一头到河边饮水的原角龙不小心掉进河里溺水而亡。 动物尸体上的肌肉腐烂,来自上游的泥沙很快覆盖住尸体。 随着时间的推移,无机盐沉淀在骨骼中,形成的化石保存在了岩石当中。 在地壳变化和风化作用下,逐渐露出化石。1234二、讲授新课资料1:
科学家通过对化石的研究发现,鱼类的化石在比较古老的地层中就出现了,两栖类、爬行类和哺乳类则依次在更为晚近的地层中才出现。(一)学习研究生物进化的方法不同地层化石模式图二、讲授新课资料2:
通过对不同种类生物的基因和蛋白质(如细胞色素c,见下表)进行比较,可以知道这些生物之间亲缘关系的远近。(一)学习研究生物进化的方法 1.上述两个资料中,在研究生物进化问题时科学家各采用了什么方法?这些方法有什么共同之处?二、讲授新课 资料1采用比较化石的方法,即比较不同类型动物的化石在地层中出现的顺序,从动物的化石在地层中出现的顺序,从而判断动物的进化顺序的方法;
资料2采用比较组成蛋白质氨基酸的差异来比较生物之间的亲缘关系。(一)学习研究生物进化的方法 2.根据上述两个资料,你能对生物进化的历程作出怎样的推测?二、讲授新课 生物是不断进化的,而且它们之间存在一定的亲缘关系。(一)学习研究生物进化的方法二、讲授新课始祖鸟化石和复原示意图孔子鸟化石和复原示意图(一)学习研究生物进化的方法在研究生物进化的过程中,化石是非常重要的证据。二、讲授新课 通过对始祖鸟化石的研究表明,这种动物既像鸟,又像爬行动物。由此可以推断,鸟类可能是由爬行类进化来的。(一)学习研究生物进化的方法 此图片为《【知识解析】马的进化》视频截图,请下载使用此资源。二、讲授新课比较解剖学的进化证据 比较解剖学研究发现,不同生物的某些器官在外形上有时并不相似,功能上也有所差别,但基本结构几乎相同。例如,马的前肢、蝙蝠的翼手,鲸的鳍、猫的前肢以及人的上肢等都属于同源器官,可以证明这些生物是从共同祖先进化而来的。同源器官的研究为生物进化提供了另一种重要的证据。胚胎学的进化证据鱼蛙龟鸡人 胚胎学为生物进化提供了间接的证据。图中几种脊椎动物和人在胚胎发育初期是非常相似的,表明脊椎动物和人是由共同的古代原始祖先进化而来的。 科学家们通过对不同年代化石的纵向比较,以及对现存生物种类的横向比较等方法,推断出了生物进化的大致过程。二、讲授新课(一)学习研究生物进化的方法 在生物学研究中常常用到比较的方法。二、讲授新课 比较:根据一定的标准,把彼此有某种联系的事物加以对比,确定它们的相同和不同之处。(一)学习研究生物进化的方法三、课堂反馈例1.下列叙述中,错误的是( )
①化石是研究生物进化的唯一证据
②在越古老的地壳中,成为化石的生物越低等
③在越新近的地壳中,陆生生物的化石越多
④在越新近的地壳中,成为化石的生物越低等
A.①② B.③④
C.②③ D.①④D三、课堂反馈例2.下列不能作为生物进化证据的是( )
A.形态和结构
B.蛋白质的结构
C.地层中早期人类的脚印
D.外形和功能D三、课堂反馈例3.如图是未被破坏的地层示意图,图中表明两个地层中曾发掘出物种A和物种B的化石。下列关于物种A、B的关系的叙述,正确的是( )
A.物种B比物种A结构复杂
B.物种A的出现早于物种B
C.在Ⅰ层内能找到物种A的化石
D.在Ⅱ层内可能找到物种B的化石D三、课堂反馈例4.能为鸟类起源于古代的爬行类动物提供证据的化石是( )
A.三叶虫 B.恐龙
C.始祖鸟 D.始祖马C四、课堂小结 比较:根据一定的标准,把彼此有某种联系的事物加以对比,确定它们的相同和不同之处。四、课堂小结 2.分子生物学的进化证据 3.比较解剖学的进化证据 4.胚胎学的进化证据 生物进化的证据: 1.古生物学的进化证据:化石——直接证据再 见第二节 生物进化的历程(第2课时)
一、教学目标
1.了解研究生物进化的方法。
2.认同和掌握生物进化的历程。
3.构建生物进化树。
二、教学重点及难点
重点:生物进化的大致历程。
难点:构建生物进化树。
三、教学准备
教师收集植物、动物进化大致历程的相关视频、图片等。
四、相关资源
《【教学图片】生物进化树》图片资源、
五、教学过程
【课堂引入】在46亿年前,原始地球形成;在38亿~35亿年前,原始生命出现。原始生命诞生以后,经历了怎样的一个进化过程,才呈现出现在地球上这些形形色色的生物?
化石记录了地球上生物进化的历史。在地球的演化过程中,生物又是如何进化的?今天我们继续学习:生物进化的大致历程。
【新知讲解】
(二)生物进化的大致历程
科学家通过对古生物化石和现存生物的研究,对生物进化的过程是怎样进行推测的呢?
展示交互动画:【知识探究】地球上的生命史。
了解不同地质年代地球上出现的主要生物。
《【知识探究】地球上的生命史》
讲解:地球上最早出现的生物是原核生物,后来才出现了真核生物,现在形形色色的植物和动物都是真核生物。
讲解:最先出现的是水中生活的藻类,依次是蕨类植物、种子植物(裸子植物和被子植物),苔藓植物是由一些藻类进化形成的,被子植物是高等的植物类群。
无脊椎动物的进化历程是比较复杂的,脊椎动物的进化历程是怎样的?地球上最早出现的脊椎动物是哪一个类群呢?
讲解:地球上最早出现的脊椎动物是原始的鱼类,某些原始的鱼类经过漫长的时间进化为原始的两栖类。某些原始的两栖类又进化为爬行类,爬行类成为真正的陆生脊椎动物。从原始的爬行类分为两支,一支进化为原始的哺乳类,另一支进化为原始的鸟类。
播放视频:【教学实验】观察生物进化树。
(上图为素材库中《【教学实验】观察生物进化树》视频截图。。)
下图是动植物进化的大致历程,你能根据已有的知识补充其中的空缺吗?
讲解:一般来说,生物进化的总体趋势,是由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生。在漫长的进化过程中,既有新的生物种类产生,也有一些生物种类灭绝。各种生物在进化过程中形成了各自适应环境的形态结构和生活习性。
需要注意的是,关于生物进化的历程,目前还有很多问题没有弄清楚,化石方面的证据也不是很全面。不过,随着新的研究手段的应用和新证据的发现,人们对生物进化过程的认识将越来越接近历史原貌。我国也发现了许多关于生物进化的新证据,可见人们对生物进化的认识还将不断地丰富和深入。
2011年,英国《自然》杂志以封面文章报道:继“辽宁古果”“中华古果”和“十字里海果”之后,在辽宁西部又发现了我国迄今已知最早的“第4朵花”——“李氏果”,它生活在距今1.25亿年前,与现存被子植物有着直接的进化联系。
(三)评价证据与假说(有关恐龙绝灭的原因)
在一些有关生物进化的研究中,科学家往往根据一些已有的证据提出某种假说,然后搜集证据进一步证明假说。找到的证据,有的支持假说,有的却不支持假说。有关恐龙绝灭之谜就是这样的。
恐龙曾经作为地球上的“霸主”达一亿多年,但是,它们却在距今约六千多万年前神秘地绝灭了。恐龙究竟为什么会绝灭呢?
假说A:有些科学家认为,大约在六千多万年前,一颗小行星、陨石或彗星撞击了地球,引起了海啸、火山爆发,导致恐龙迅速绝灭。
假说B:有的科学家根据另一些证据,提出了不同的看法——恐龙是逐渐消亡的,绝灭原因是不能适应当时的环境变化。
以下所列的一些证据,有的可能支持假说A、有的可能支持假说B。
1.在墨西哥,人们发现了一个六千多万年前由一颗直径近10千米的小行星撞击地球造成的大坑。大的行星和陨石撞击地球会造成尘埃飞扬,遮天蔽日,导致生物大量死亡。
2.恐龙灭绝的时间相对较短。
3.恐龙的化石常常是集中出现,表明它们可能是同时大批地死亡的。
4.在造成墨西哥大陨石坑的小行星撞击地球事件之后,恐龙还生存了几十万年。
5.有人发现,在某一批70个恐龙蛋的化石中,只有1个有胚胎,这表明这批恐龙蛋的受精率比较低。
6.化石证据显示,在绝灭之前一段时期的恐龙,骨骼出现变形,蛋壳变得很薄,因此卵中的胚胎容易受到威胁。
支持假说A和支持假说B的证据分别有哪些?你对各证据对假说支持的力度是怎样评价的?你更倾向于支持哪种假说?
讲解:支持假说A的有:1、2、3;支持假说B的有:4、5、6。
支持假说B的证据更有说服力。
典型例题
例1.对生物进化历程的叙述,错误的是( )
A.由简单到复杂 B.由水生到陆生
C.由低等到高等 D.由恒温到变温
答案:D
解析:生物进化的总体趋势是从简单到复杂,从低等到高等,从水生到陆生。
例2.下列关于动物进化的主要历程的叙述中,错误的是( )
A.原始的单细胞动物进化为原始的无脊椎动物
B.原始的爬行类进化为原始的两栖类
C.原始的鱼类进化为原始的两栖类
D.原始的爬行类进化为原始的哺乳类
答案:B
解析:脊椎动物进化的大致历程可表示为原始鱼类→原始两栖类→原始爬行类→原始鸟类和原始哺乳类。A中原始的单细胞动物→无脊椎动物→脊椎动物,A正确;B中原始的爬行类进化为原始的两栖类,顺序颠倒了,B错误;C中原始的鱼类进化为原始的两栖类,C正确;D中原始的鸟类和哺乳类都是由原始的爬行类进化来的,D正确。
例3.如图生物“进化树”形象而简明地表示出生物进化的主要历程,下列叙述正确的是( )
A.②代表的是爬行类动物
B.③代表的植物无根茎叶的分化
C.丹顶鹤由扬子鳄直接进化而来
D.生物进化遵循从水生到陆生、低等到高等、简单到复杂的趋势
答案:D
解析:②比鱼类高等,比爬行动物低等,因此代表的是两栖类动物,A错误;③裸子植物有根、茎、叶的分化,B错误;鸟类是由古代爬行动物进化来的,但是不能判断丹顶鹤由扬子鳄直接进化而来,C错误;生物进化的总体趋势是从简单到复杂,从低等到高等,从水生到陆生,D正确。
六、课堂小结
讲解:本节课我们学习了生物进化的大致历程,认识了生物进化树。
植物进化的主要历程:
脊椎动物进化的主要历程:
生物进化的总趋势:由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生
播放视频:【知识解析】生物进化的主要历程(微课)。
(上图为素材库中《【知识解析】生物进化的主要历程(微课)》视频截图)
七、板书设计
生物进化的历程
(二)生物进化的大致历程
1.植物的进化历程:
2.脊椎动物的进化历程:
3.生物进化的总趋势:由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生
(三)评价证据与假说
根据已有证据→提出假说→搜集证据,证明假说
课件25张PPT。第2节 生物进化的历程(第2课时)第七单元 生物圈中生命的延续和发展·第三章 生命起源和生物进化
一、导入新课46亿年前,地球形成38亿~35亿年前,原始生命出现 形形色色的生物?一、导入新课 化石记录了地球上生物进化的历史。在地球的演化过程中,生物又是如何进化的?二、讲授新课 科学家通过对古生物化石和现存生物的研究,对生物进化的过程是怎样进行推测的呢? (二)生物进化的大致历程二、讲授新课 地球上最早出现的生物是原核生物,后来才出现了真核生物,现在形形色色的植物和动物都是真核生物。 (二)生物进化的大致历程二、讲授新课植物的进化历程苔藓植物多
细
胞
藻
类 单
细
胞
藻
类 蕨
类
植
物 种
子
植
物 (二)生物进化的大致历程二、讲授新课 脊椎动物进化的历程是怎样的? (二)生物进化的大致历程二、讲授新课鸟
类
两
栖
类鱼
类爬
行
类 哺
乳
类脊椎动物的进化历程 (二)生物进化的大致历程二、讲授新课 此图片为《【教学实验】观察生物进化树》视频截图,请下载使用此视频。二、讲授新课 右图是动植物进化的大致历程,你能根据已有的知识补充其中的空缺吗? (二)生物进化的大致历程二、讲授新课由简单到复杂由低等到高等由水生到陆生原始生命 (二)生物进化的大致历程生物进化的总体趋势二、讲授新课 2011年,英国《自然》杂志以封面文章报道:继“辽宁古果”“中华古果”和“十字里海果”之后,在辽宁西部又发现了我国迄今已知最早的“第4朵花”——“李氏果”,它生活在距今1.25亿年前,与现存被子植物有着直接的进化联系。生物进化研究新证据的报道 (二)生物进化的大致历程根据已有证据二、讲授新课提出假说搜集证据,证明假说 (三)评价证据与假说恐龙灭绝之谜二、讲授新课 假说A:有些科学家认为,大约在六千多万年前,一颗小行星、陨石或彗星撞击了地球,引起了海啸、火山爆发,导致恐龙迅速绝灭。 假说B:有的科学家根据另一些证据,提出了不同的看法——恐龙是逐渐消亡的,绝灭原因是不能适应当时的环境变化。 (三)评价证据与假说二、讲授新课 1.在墨西哥,人们发现了一个六千多万年前由一颗直径近10千米的小行星撞击地球造成的大坑。大的行星和陨石撞击地球会造成尘埃飞扬,遮天蔽日,导致生物大量死亡。
2.恐龙灭绝的时间相对较短。
3.恐龙的化石常常是集中出现,表明它们可能是同时大批地死亡的。 (三)评价证据与假说二、讲授新课 4.在造成墨西哥大陨石坑的小行星撞击地球事件之后,恐龙还生存了几十万年。
5.有人发现,在某一批70个恐龙蛋的化石中,只有1个有胚胎,这表明这批恐龙蛋的受精率比较低。
6.化石证据显示,在绝灭之前一段时期的恐龙,骨骼出现变形,蛋壳变得很薄,因此卵中的胚胎容易受到威胁。 (三)评价证据与假说二、讲授新课支持假说A和B的证据分别有哪些?你更倾向于支持哪种假说?支持假说A的有:1、2、3
支持假说B的有:4、5、6支持假说B的证据更有说服力。 (三)评价证据与假说三、课堂反馈例1.对生物进化历程的叙述,错误的是( )
A.由简单到复杂
B.由水生到陆生
C.由低等到高等
D.由恒温到变温D三、课堂反馈例2.下列关于动物进化的主要历程的叙述中,错误的是( )
A.原始的单细胞动物进化为原始的无脊椎动物
B.原始的爬行类进化为原始的两栖类
C.原始的鱼类进化为原始的两栖类
D.原始的爬行类进化为原始的哺乳类B三、课堂反馈例3.如图生物“进化树”形象而简明地表示出生物进化的主要历程,下列叙述正确的是( )
A.②代表的是爬行类动物
B.③代表的植物无根茎叶的分化
C.丹顶鹤由扬子鳄直接进化而来
D.生物进化遵循从水生到陆生、低等到高等、简单到复杂的趋势D四、课堂小结植物的进化历程苔藓植物多
细
胞
藻
类 单
细
胞
藻
类 蕨
类
植
物 种
子
植
物五、课堂小结脊椎动物的进化历程鸟
类
两
栖
类鱼
类爬
行
类 哺
乳
类生物进化的总体趋势由简单到复杂由低等到高等由水生到陆生五、课堂小结五、课堂小结 此图片为《【知识解析】生物进化的历程(微课)》视频截图,请下载使用此资源。再 见