生物进化的证据和原因

生物进化的证据和原因 教学目的： １.        了解生物进化的主要证据。 ２.        通过学习人工选择和达尔文的自然选择学说，了解生物进化的原因。 ３.        提高学生分析问题和解决问题的能力。 教学重点： 生物进化的原因。 教学难点： 生物进化的原因。 教学设计： 生物进化的原因，是本章的难点。应该尽量结合学生日常生活中较熟悉 的例子。可以组织学生调查金鱼、家鸽和某些花卉的培育过程来帮助学生理解。 教学方法： 讲述法。 课时安排： 1课时。 教具准备： １.        动植物的化石标本 ２.        原鸡和几个品种鸡的挂图 ３.        长颈鹿进化示意图的挂图 课前准备： 布置学生阅读本节课后“课外读”中的《达尔文和他的进化思想》。 教学过程： 复习提问：上节课，我们学习了生物的进化历程的知识。请哪位同学说 说生物是按照什么样的历程进化的呢？ 回答：生物是按照从单细胞到多细胞，从简单到复杂，从低等到高等，从水生到陆生的历程进化的。 讲述：我们知道，生物的进化过程是发生在很久以前的事情，我们不可能亲眼目睹。那么，有什么证据能够证明生物是按这样的历程进化的呢？又怎么样解释生物进化的原因呢？这节课我们就来解决这两方面的问题。 第二节  生物进化的证据和原因 一．生物进化的证据 1.化石的概念 讲述：从原始生命到现在种类繁多的生物世界，生物的漫长进化历程在自然界留下了大量的线索，它们为人类研究生物进化提供了种种在力的证据。其中最直接而可靠的证据是化石。什么是化石呢？化石就是在自然条件下保存在地层中的古生物的遗体或遗迹。 2.化石的种类 讲述：（出示动物和植物的化石标本。）从化石的形成过程来看，可以将化石分成两类：一类是古代生物的遗体直接形成的。这些化石大多是由古代动植物体的坚硬部分形成的，如动物的骨骼、牙齿、贝壳，植物的茎、花粉粒等；有的则是完整的古代生物体，如在西伯利亚的冻土层中发现的距今2.5万年的猛犸。由于遗体保存在冰里，不发生分解，肉还可以吃哩！另一类化石是由古生物的生活遗迹或遗物形成的。它们包括恐龙的遗迹、在河南发现的恐龙蛋、植物叶的印痕化石等。所有这些化石都是生物的遗体或生活痕迹，在若干万年中，经过矿物填充和交换作用逐渐形成的。 提问：为什么生物学家把生物化石作为研究地球上生物进化的主要证据呢？ 回答：由于化石是由古代生物的遗体或遗迹、遗物形成的，能够直接或间接证明各种古生物的存在。 讲述：但是，单个的化石的发掘，只能推断出该生物存在的年代和当时的自然环境，并不能说明整个生物界的进化历程。只有对不同地层中的许多化石进行分析、比较，才能了解生物进化的历程。 生物学家在研究化石的过程中发现，各类生物化石在地层里的出现有一定的顺序。那就是：越低等、结构越简单的生物出现在越早的地层中，其中大多是水生生物；越高等，结构越复杂的生物出现在距今戟近的地层里，其中大多为陆生生物。例如，最早的生物化石是在南非距现在35亿年的地层中发现的，它们是与蓝藻相似的古细胞化石。在我国东北发现的距今24亿年前的铁细菌化石。在我国五台山发现的距今18亿年前的蓝藻化石。这些化石足以证明了细菌和蓝藻的起源及进化程序。 提问：各种生物化石在地层中按一定顺序出现的事实与生物进化的历程有什么关系呢？ 回答：各种生物化石在地层中按一定顺序出现的事实，证实了生物进化的历程是：从简单到复杂，从低等到高等，从水生到陆生。 讲述：生物化石证明了现代生物是由古生物逐渐进化而来的。那么，引起生物进化的原因是什么呢？ 二、生物进化的原因 要了解生物进化的原因，我们首先来介绍一下19世纪著名的英国生物学家达尔文。课前，同学们已阅读过“课外读”中的《达尔文和他的进化思想》一文。在这里，我提几个问题，检查一下同学们阅读的情况。 1. 达尔文的生平 提问：达尔文通过多年的观察和研究，写出了一部关于生物进化的巨著，这部巨著的名字叫什么？ 回答：《物种起源》。 提问：恩格斯对达尔文的进化思想有什么评价？ 回答：恩格斯赞誉达尔文的进化论是19世纪自然科学的三大发现之一。 讲述：1836年，达尔文环球航行考察回来后，开始对多种栽培植物和饲养动物，如家鸽，鸡，兔，绵羊，牛，马等的培育过程进行研究。他注意到这些人工培育的动植物品种之间有很大的差异。例如：鸡的品种有许多。（出示原鸡和几个品种鸡的挂图，指着挂图讲解。）如斗鸡、长尾鸡、芦花鸡、乌骨鸡、北京白鸡和艾维茵鸡等，这些品种的鸡彼此间差异很大，但他们都来源于同一祖先——野生原鸡。现在的原鸡生活在我国的海南岛、云南，以及缅甸、印度的森林里。原鸡培育成现在这样种类繁多并且能满足人类同不需求的良种鸡呢？达尔文认为有两点原因：第一，在不同的饲养条件下，原鸡会产生许多变异。例如，有的产蛋多些，有的长肉多些，而且这些变异都是可以遗传的。第二，人类根据各自的需求，对不同变异的鸡进行了选择。例如，如果你需要产蛋多的鸡，就会杀掉产蛋少的鸡，而留下产蛋多的鸡进行培育、繁殖后代。这样，逐代选择下去，产蛋多这种变异就会逐代积累而得到加强。经过许多代以后，就培育出了产蛋多的良种鸡，如北京白鸡。像这样，根据人类的需求和爱好，经过不断选择而形成生物打拳品种的过程就叫做人工选择。人类培育的动植物品种，大多是这样培育出来的。 2.人工选择 提问：从鸡的培育过程来看，人们培育出一个新品种的条件是什么？ 回答：在不同的饲养条件下，原鸡产生变异，并且这些变异可以遗传。 提问：由谁来决定这些变异的培育方向呢？ 回答：人类。 提问：人工选择的结果是什么呢？ 回答：培育出符合人们需求的鸡的新品种。 讲述：由此可见，通过人工选择可以培育出符合人们各种需要的动植物新品种，这对丰富人类生活，对生物界的繁荣、发展，无疑具有十分重要的意义。 我国劳动人民很早就会通过人工选择培育各种动植物优良品种。例如，著名的北京鸭，就是在北京玉泉山下水草丰盛的环境中，经过300多年，从绿头鸭里精心选择培育而成的。五颜六色的金鱼是在一千多年前由红黄色鲫鱼培育来的。我国人民在培育动植物新品种方面的成绩，为达尔文研究人工选择理论提供了有力的材料。 达尔文从人工选择的实例中联想到，在自然界里是否也存在类似人工选择的一种选择过程来实现物种的进化和发展呢？于是他从人工选择的原理出发，结合对自然界中生物生存斗争的研究，提出了自然选择的理论。自然选择的理论既是达尔文进化思想的理论基础，也是达尔文进化学说的中心内容。 3.自然选择 什么是自然选择？在自然界中，自然选择是如何进行的呢？达尔文认为，生物具有过度繁殖的倾向，而生物赖以生存的食物和空间都是有限的。任何生物要生存下去，就要为获取足够的食物和空间而进行生存竞争。这种生存竞争是多方面的，例如，同一片森林的树木必须争夺阳光、水分和食物；食肉动物和食草动物之间的捕食和反捕食斗争等。竞争的结果是哪些生物获胜，并且生存下去呢？这与生物个体的变异特性密切相关。自然界的生物在繁衍过程中，也不断地产生变异。具有有利变异的个体就容易获得食物、水阳光、空气，抵抗自然灾害和逃避敌害，这样的个体也就容易生存下去，并通过遗传将这些变异传给后代。相反，具有不利变异的个体，则在与自然环境以及与其他生物的生存斗争中被淘汰。这种在生存斗争中保存有利变异的个体，淘汰不利变异个体的过程，在自然界中是不断进行的。在这个过程中，保留下来的个体与环境相适应，淘汰的个体则与环境不相适应。达尔文就把这种自然界中生物通过剧烈的生存斗争，保留有利变异的个体，淘汰不利变异的个体，即适者生存，不适者被淘汰的过程，叫做自然选择。生物就是通过自然选择、适者生存而发生变化，实现着生物的进化。 （教师挂出长颈鹿进化示意图。）下面我们通过实例，来看看达尔文的自然选择学说是如何解释生物进化的过程和原因的。这幅图表示的是长颈鹿进化的过程（教师指图）。达尔文是这样解释长颈鹿进化过程的：长颈鹿的祖先存在着个体的差异，有的颈和前肢长一些，有的长颈鹿的颈和前肢短一些，颈的长短是可以遗传的。颈和前肢长一些的个体就容易吃到高处的树叶。这样，当青草缺乏时，颈和前肢长些的个体在生存斗争中就容易生存下来，并繁殖后代。颈和前肢短的个体就会因食物缺少而营养不良，体质虚弱，逐渐被淘汰。这样一代代选择下去，就在自然界产生和保存下来现在这样的颈和前肢都很长的长颈鹿。 小结、提问： １.        在长颈鹿的祖先中，为什么会出现颈和前肢长、短不同的个体？ ２.        在长颈鹿的进化过程中，颈和前肢长的个体被保留下来，而颈和前肢短的个体被淘汰了，这是什么原因引起的？ ３.        食物即自然条件在决定长颈鹿变异个体的生存和淘汰过程中，起了什么作用？ ４.        生存下来的个体是通过什么来积累其特性的？ ５.        具有有利变异的古长颈鹿，通过长期的自然选择和遗传积累，最终产生了什么特征？ 通过这一节的学习，我们可以看出，生物的进化一方面取决于生物个体 的变异和遗传，另一方面取决于环境的变化（如食物的缺少）。 经过许多亿年的自然选择，才使生物界像这样绚丽多彩，欣欣向荣。 板书设计: 第二节   生物进化的证据和原因 一、    生物进化的证据 １.         化石的概念： ２.         化石的种类： （1）             遗体化石： 由古代动植物体形成。 （2）             遗迹和遗物化石： 古代动物的足迹，蛋、叶痕等化石。 二、    生物进化的原因 １.         达尔文的生平 ２.         人工选择 （1）             人工选择的概念： （2）             人工选择的过程：                  人工选择 野生祖先产生变异          逐渐遗传积累      新品种 （3）             人工选择的条件： 生物产生变异和饲养环境 （4）             人类的作用： 决定选择的方向。 （5）             人工选择的结果： 创造动植物新品种。 ３.         自然选择 （1）             自然选择的过程： （2）             自然选择的概念： （3）             自然选择学说对生物进化过程的解释。 课后小结：