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1、生物进化的原因 1课时教学目标知识目标1.了解英国曼彻斯特地区的两种桦尺蠖的数量随环境的变化而改变的事例。2.模拟保护色的形成过程，分析生物进化的原因。3.了解达尔文及他的进化思想。4.概述自然选择学说，形成生物进化的基本观点。能力目标通过对事例的分析，养成运用生物知识分析生活中现象的能力。培养学生实际操作及动手能力、收集、分析资料的能力。情感目标通过对生物进化事例的分析，使学生形成环保意识，以及环保的重要意义。通过对达尔文的故事的学习，培养学生尊重客观事实，热爱科学，献身科学的态度。教学重点1.模拟保护色的形成过程的探究实验。2.通过模拟实验分析生物进化的原因。3.概述自然选择学说。4.通过
2、对达尔文进化思想的学习，形成生物进化的基本观点。教学难点由模拟保护色的形成过程，分析生物进化的原因。概述自然选择学说。教学方法实验式、启发式、演示式、分析法、谈话法、归纳法。教具准备1.教师准备：有关英国曼彻斯特地区桦尺蠖颜色变化的图片及资料的多媒体课件；有关保护色的多媒体课件。投影片(有关自然选择学说的内容)。2.学生准备：彩色布料或彩纸(单色)；彩色小纸片(大量)。课时安排2课时 教学过程第1课时复习旧课，导入新课教师：上节课我们学习了生物进化的大致历程，对于生物进化的大致过程我们有了简单的了解，接下来让我们一起通过几个问题回顾一下上节的有关内容。注：教师打开投影片投影片：(学生填空回答)
3、学生1：动物的进化过程是从单细胞动物开始，逐渐进化为腔肠动物、扁形动物、线形动物、软体动物、环节动物、节肢动物、棘皮动物、鱼类、两栖类、爬行类、鸟类，最后到哺乳动物。学生2：植物进化的过程：从蓝藻开始，逐步进化为藻类植物、苔藓植物、蕨类植物、裸子植物，最后出现发达的被子植物。学生3：一般来说，生物进化的总趋势是从简单到复杂，从水生到陆生，从单细胞到多细胞，从低等到高等的。注：对学生的回答未完整的，教师可让其他同学完善、补充。最后对全体回答问题的同学给予鼓励性、赞赏性的评价。出示课件：相关动物图片（长毛象、巨型蜻蜓、熊猫、恐鸟等）教师：在漫长的进化过程中，既有新的生物种类产生，也有一些生物种类绝
4、灭。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。上图中有些动物已经灭绝了，有些我们现在还可以看到，但与远古时期相比有很大的差异，这是为什么呢？为什么有些生物会绝灭呢？新的生物种类又是怎样产生的呢？推动生物不断进化的原因是什么呢？对于这些问题，人们提出了各种不同的解释。这节课我们就来讨论生物进化的原因。我们通过下面一个实例来分析生物进化的原因。注：教师播放多媒体课件，并板书。多媒体课件：(有关内容)先播放对照图片，图下为相关资料及讨论题。(资料内容)18世纪的英国曼彻斯特地区，山清水秀，绿树成荫，那里的森林及农田生活着一种桦尺蠖()，其成虫是一种飞蛾，其名为椒花蛾。它们夜间活动，
5、白天休止，通常栖息在有地衣覆盖的树干和石块上。桦尺蛾在英文中被称做“斑点蛾”，之所以这么叫是因为在19世纪中叶之前采集到的这种蛾的种类都是浅灰色的翅膀上散布着一些斑点。到1848年，有关椒花蛾的报道都是浅色的。直到1850年在英国工业中心曼彻斯特才第一次报道有黑色型突变。随着英国工业化的日益扩大，烟尘和废气开始污染工业城市和近郊，使地衣不能生长而树皮裸露，椒花蛾栖息的背景由浅色地衣变为深色树干，于是黑色椒花蛾逐渐增加，在曼彻斯特达到90%以上，而在未受污染的农业区主要仍是浅色型。科学家们做了这样一个实验：他们先把数量相等的浅色的桦尺蠖和深色的桦尺蠖同时放到树干上，然后用望远镜观察到树干上所发生
6、的情况。一群爱吃桦尺蠖的鸟儿飞过之后，他们发现，浅色桦尺蠖所剩无几，而大部分深色桦尺蠖却逃过了这场灾难。讨论题：1.黑色桦尺蠖的出现对于后代的生存有何意义？2.黑色桦尺蠖的数量由少数逐渐变为多数，而浅色桦尺蠖数量的减少，主要是受什么的影响？3.请你试着解释桦尺蠖体色变化的原因？你从中受到哪些启发？板书课题：第三节生物进化的原因一、分析生物进化的原因注：请学生讨论后回答出以下要点。1：黑色桦尺蠖的出现属于自然变异的结果，在环境改变的情况下这种突变对其后代的生存是有利的。2：黑色桦尺蠖数量逐渐增加，由少数变为常见类型，主要受环境的影响，一方面工厂排出的烟煤杀死了地衣，使树皮变黑；另一方面桦尺蠖的天
7、敌决定桦尺蠖的不同颜色的数量。3：桦尺蠖体色变化是由于体内的遗传物质发生变异，而且变异的性状传给了后代；并且是在外界环境变化及天敌的影响下，变异个体逐渐增加的结果。我认为：工厂排放出的煤烟是导致桦尺蠖颜色改变的关键，说到底是环境污染迫使生物性状发生改变。所以，在工业高度发达的今天， 更应注重环境保护，减少工业“三废”对环境的污染。注：教师对作答的同学给予鼓励性、赞赏性的评价，可倾听多数同学的回答，直到较满意的答复。教师：通过对桦尺蠖体色变化的分析，我们知道了“遗传和变异”是桦尺蠖体色变化的基础，而环境的改变是它体色变化的外在动力。板书：板书：1.生物进化的基础：遗传与变异。2.生物进化的外在动
8、力：环境的改变。3.生物只有适应不断变化的环境才能生存和繁衍。如果要使英国曼彻斯特地区的浅色的桦尺蠖又重新恢复为常见类型，你认为该怎样做？学生：我们应关掉曼彻斯特周围的工厂，保持桦尺蠖生活区域内清洁的空气，保持天敌的数目不变。这样浅色桦尺蠖便成为常见类型。教师：由桦尺蠖体色变化的分析，我们可推想生物圈中不同种类生物的进化原因，是否与这一事例相类似呢？学生：是。教师：尽管我们不能重复桦尺蠖体色变化的整个过程，但我们可以设法模拟。模拟探究有助于你对这一现象的理解以及对生物进化原因的直观印象和深层次的理解。在模拟探究之前，我们先了解自然界中几种常见的利用保护色捕食或防御敌害的例子。注：打开多媒体课件
9、(关于雷鸟、变色龙等体色随环境而变化；或者枯叶蝶、菜青虫、青蛙等在不同环境中的体色对比)。教师：图中动物的体色与周围环境的色彩非常相似，这就是保护色。具有保护色的动物不易被其他动物发现，这对它躲避敌害或者捕食猎物是十分有利的。这种保护色是如何形成的？接下来我们模拟保护色的形成过程来探究保护色是如何形成的。注：教师在做此实验前需强调以下注意事项：1.全班分组，各组员统一听从组长的指挥。2.不论彩色布料或彩纸颜色必须单一，每小组所选颜色可不一样；彩色小纸片颜色应多样化，但其中之一最好与彩色布料或彩纸的颜色一致或相近。3.提醒学生在实验时一定要把自己想象成“捕食者”，在选取彩色小纸片时，不要事先观察
10、小纸片的位置，一定不要特意寻找某一种颜色的小纸片。4.要及时记录小纸片的数量，并进行分析。5.分析探究后面的讨论题。实验讨论完毕。各小组汇报其探究结果。学生1：通过5代的筛选，幸存者数最多的是红色，因为我们组的布料是红色的。学生2：我们组的结果是：蓝色数量最多，与布料的颜色一致。学生3：通过5代筛选，幸存者数最多的是与布料颜色相近的粉红色。注：教师引导学生回答讨论2、3、4题。学生1：在第一代与第二代之间代表生物多样性的彩色纸片颜色种类很接近。而到了第五代，彩纸片的颜色种类大大减少，只保留与布料颜色相近的几种。学生2：我们组黄色在“幸存者”群体中没有代表。因为我们组所用的布料是红色的，黄色纸片
11、放在上面对比非常明显，所以“捕食者”最先将黄色捕捉。学生3：我认为保护色的形成过程与它的天敌和周围环境有关系。与环境颜色较接近的就不容易被天敌发现，反之则易被捉住。这样与环境相适应的生物得以繁衍，它的体色便成了保护色。推动生物进化的动力是环境的改变，遗传与变异是基础。注：教师应针对学生的回答给予客观、公正、鼓励性的评价，对回答不完善的同学给以补充。教师：保护色的形成过程是与周围环境相适应的结果。这是自然环境对生物进行选择的一个方面。除了保护色之外你还能举出其他方面的例子吗？（展示课件：警戒色、拟态）学生：有一种蝴蝶，它的翅膀展开很像眼镜蛇体表的花纹，这样它可以避免它的天敌一种鸟的捕食。教师：这
12、是一种警戒色。学生：有一种竹节虫，它的躯体与四肢修长。当爬在竹上，如果不动我们很难发现它。这也许是它存活下来的一个原因。教师：这是一种拟态，模拟与周围相似的物体，不易被其天敌发现。像保护色、拟态、警戒色等都是在生物进化过程中，通过长期的自然选择而逐渐形成的适应性特征。由此，我们可以看出自然选择在生物进化的过程中所起的作用，生物只有适应不断变化的环境才能生存和繁衍。请大家通过以上这些内容总结生物进化的原因。注：可以让学生讨论总结。教师补充完善并板书。第三节生物进化的原因一、分析生物进化的原因1.生物进化的基础：遗传与变异。2.生物进化的外在动力：环境的改变。课堂小结： 本节课我们通过对英国曼彻斯
13、特地区的两种桦尺蠖的数量随环境的变化而改变的事例分析，以及模拟保护色的形成过程的探究，初步了解了导致生物进化的原因。简单地可归纳为两个方面：一是生物进化的外在动力即环境的改变；二是生物进化的基础即遗传与变异。只有适应不断变化的环境，才不会被淘汰，才能得以生存与繁衍。衍。巩固练习一、看谁做得又对又快1. 导致桦尺蠖体色变化的动力原因是A.环境的改变B.体色的变异C.体色的遗传2. 在进行模拟保护色的探究活动中，“你”扮演的角色是A.猎物B.捕食者C.幸存者3. 某些蛾类的幼虫的体表长有毒毛，但色彩鲜艳、有斑纹，像这些有毒刺或恶臭的动物所具有的鲜艳色彩和斑纹，叫做A.保护色B.拟态C.警戒色4.练
14、习1第2课时复习旧课，导入新课教师：上节课我们通过对英国曼彻斯特地区桦尺蠖体色变化的分析，以及模拟保护色的探究活动，了解生物进化的原因。哪位同学试着分析一下生物进化的原因。学生：导致生物进化的基础是遗传与变异，动力是环境的改变，生物只有适应不断变化的环境才能生存和繁衍。教师：我们所了解的这些观点主要来自于达尔文的自然选择学说，他的进化思想是以大量的事实为依据，因此，具有科学性、客观性的特点，也就被广大的科学家及人们所接受。那么达尔文和他的进化思想是怎样产生的呢？接下来大家先阅读64页“科学家的故事”，你会从中找到答案的。讲授新课注：学生阅读，教师板书，同时展示课件。板书：二、了解达尔文和他的进
15、化思想。板书：二、了解达尔文和他的进化思想。投影片：1.达尔文花费毕生的精力著成了一部巨著是什么？在这部书中他提出了什么样的进化观点？2.通过对达尔文小故事的学习，你受到哪些启发？注：学生阅读完讨论后回答。学生1：达尔文的巨著是物种起源；在此书中他提出了自然选择学说，并认为生物是逐渐进化的。学生2：我们应学习达尔文认真观察、不怕吃苦、勤于思考、勤于实践、不断探索的精神以及尊重客观事实、热爱科学、献身科学的态度和精神。注：教师对学生的回答给予赞赏性评价。通过第2小题的回答引起学生热爱科学，献身科学情感上的共鸣。教师：了解了达尔文这位伟大的科学家历经千难万苦，呕心沥血完成巨著物种起源，你们想了解他
16、在这本书中提到的被人们普遍接受的一种进化学说自然选择学说，这个观点的主要内容就在咱们书上62页。好，大家抓紧时间将它迅速阅读，然后看投影片上的问题。注：教师板书，并展示课件。板书：三、自然选择投影片：请学生思考、理解。1.你是如何理解生物普遍具有很强的繁殖能力、能够繁殖大量的后代的？2.生物的繁殖能力是如此强大，但是事实上每种生物的后代能够生存下来的却很少，这是什么原因呢？3.引起生物变异的根本原因是环境条件的改变。有的变异可以遗传，有的不能够遗传。但哪些变异可以遗传呢？4.试着概括达尔文的自然选择学说。5.对于长颈鹿长颈的形成原因，请用自然选择学说解释。6.课后练习2题。7.练习3题。8.练
17、习4题。9.练习5题。注：学生讨论完毕，进行回答。1：教师展示一个基本的数学推理事例：大象是一种繁殖很慢的动物，但是如果每一头雌象一生(3090岁)产仔6头，每头活到100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。2：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。3：达尔文认为，
18、在自然界中，生物个体都有遗传和变异的特性，只有那些具有有利变异的个体才能在斗争中生存下来，并将这些变异遗传给了下一代；而具有不利变异的个体则容易被淘汰。这就是适者生存，不适者被淘汰的自然法则。4：达尔文的自然选择学说其主要内容有四点：过度繁殖；生存斗争；遗传和变异；适者生存。注：教师对这几位同学的回答给予补充，回答准确的给予肯定、鼓励。同时教师可将第四位同学概括的内容让其板书到黑板上。回答继续进行。板书：主要内容有四点：过度繁殖、生存竞争（也叫生存竞争）、遗传变异、适者生存。5：自然选择学说是这样解释的：古代长颈鹿的长颈与短颈可以遗传。当环境发生变化，比如缺乏青草的时候，颈长的可以吃到高处的树
19、叶，就容易生存下来，并且繁衍后代。而颈短长颈鹿的因为吃不到足够的树叶，活下来的可能性就很小，其留下来的后代也更少，经过许多代以后，短颈的就被淘汰。因此我们今天看到的长颈鹿都是颈长的。6：这是因为人工选择的结果，与自然选择相比，人们根据自己的需要和爱好有目的的选择可以加快生物演变的历程，缩短生物演化的时间。7：这是自然选择的结果。由于这些海岛上经常刮大风，那些有翅能飞但翅膀不够强大的昆虫，就常常被大风吹到海里，因而生存和繁殖后代的机会就少。而无翅或残翅的昆虫由于不能飞翔，就不容易被风吹到海里，因而生存和繁殖后代的机会就多。经过一段时间的自然选择之后，岛上无翅的昆虫就特别多。8：在青霉素刚被使用的
20、时候能够杀死大多数类型的细菌。但少数细菌由于变异而具有抵抗青霉素的特性，不能被青霉素杀死而生存下来，并将这些特性遗传给下一代。因此，下一代就有更多的具有抗药性的个体，经过青霉素的长期选择，使得有的细菌不再受其影响了。9：自然选择留下来的变异并不都有利于生物生存，由于生物的变异偶然性很大，而且是不定向的。比如，在我们现代人后代中也会出现返祖现象。第二小题也不对。因为它们体表长有毒毛，食虫鸟吃后就很“痛苦”；而又由于它们体表颜色鲜艳，斑纹明显，很容易被食虫鸟辨认出来。吃过这种虫的鸟会告知它的邻鸟及它的后代，所以它的后代在取食时，便不再食这种蛾类幼虫。而这些幼虫将得以生存。这是自然选择的结果。注：由
21、于这几道练习题有一定难度，学生在回答时，须先提示。对于回答不完善的应给予完善、补充，并对积极回答问题的同学给予客观、肯定性的评价。教师：通过分析与思考，我想大家已对达尔文的自然选择学说有了较深的理解：自然选择就是指自然界中的生物，在生存斗争中，适者生存，不适者被淘汰的现象。生物的进化就是通过遗传、变异和自然选择来实现的。我们对达尔文的自然选择学说有了大概了解。它的主要内容可概括为：过度繁殖、生存竞争、遗传变异、适者生存。从这一学说中我们吸收了“生物是进化的”思想，这对于我们认识身边的事物和自然界有着重要意义，把我们从“神造人”的谬论中解放出来。巩固练习一、看谁做得又对又快1.使用某种农药来防治
22、某种害虫，开始效果很显著，但长期使用以后，效果就越来越差。原因是A.害虫对农药进行了定向选择B.害虫对农药产生了定向变异C.害虫对农药产生了隔离D.农药对害虫的抗药性变异进行了定向选择2.在俄罗斯北部的苔原地带，生活着一种棕熊，为了获得食物，有时与狼群进行争斗。这种现象属于A.种内斗争B.种间斗争C.与外界环境之间的斗争D.三者都有二、思考题3.家牛与野牛相比发生了较大的变异，请解释其原因。答案：这是因为人工选择的结果，与自然选择相比，人们根据自己的需要和爱好有目的的选择可以加快生物演变的历程，缩短生物演变的时间。4.如果一只猫一年可繁殖1胎，假如每胎4只，雌雄各半，小猫一年后性成熟又能繁殖小猫（假定生的小猫全部成活，并都有生育能力），四年后一只猫的后代就有32只。为什么现有猫的数量始终维持在一定的范围内？答案：由于猫与猫之间要争夺食物，食物不足，导致猫数量减少；猫与其他食肉动物之间也要竞争食物与领地等；猫的数量受人为影响与控制。所以受多种因素的影响，猫的数量不会无限制地增加。板书设计第三节生物进化的原因一、分析生物进化的原因1.生物进化的基础：遗传与变异。2.生物进化的外在动力：环境的改变。3.生物只有适应不断变化的环境才能生存和繁衍。二、了解达尔文和他的进化思想三、自然选择主要内容有：过度繁殖、生存竞争、遗传变异、适者生存