第22章第3節(jié)生物進化的原因

1、第22章生命進化的長河第3節(jié)生物進化的原因教學目標：知識目標：1、了解人工選擇的過程和條件。2、了解英國曼徹斯特地區(qū)的兩種樺尺蛾的數(shù)量隨環(huán)境的變化而改變的事例3、概述自然選擇學說，形成生物進化的基本觀點。能力目標：1、通過觀察原雞的進化，培養(yǎng)學生觀察能力，分析處理資料的能力。2、通過觀察有關樺尺蛾數(shù)量變化情況的資料分析，培養(yǎng)學生的信息分析和綜合能力。情感態(tài)度與價值觀目標：1、通過環(huán)境的變化可以導致生物進化的事實，對學生進行潛移默化的環(huán)保教育2、介紹達爾文鍥而不舍、歷盡艱辛創(chuàng)立生物進化論的事跡，培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度，塑造學生獻身科學事業(yè)的美好心靈。教學重難點：1、 重點：了解人工選擇的過程和條

2、件，了解英國曼徹斯特地區(qū)的兩種樺尺蛾的數(shù)量隨環(huán)境的變化而改變的事列。2、 難點：概述自然選擇學說，形成生物進化的基本觀點。教學過程：復習舊課，導入新課教師：上節(jié)課我們學習了生物進化的大致歷程，對于生物進化的大致過程我們有了簡單的了解，接下來讓我們一起復習上節(jié)的有關內容。注：教師打開投影片投影片：1.請簡單描述動物進化的大致過程。2.請簡單描述植物進化的大致過程。3.根據(jù)動植物進化的大致過程，試總結生物進化的一般規(guī)律。 (學生回答)學生1：動物的進化過程是從單細胞動物開始，逐漸進化為腔腸動物、扁形動物、線形動物、軟體動物、環(huán)節(jié)動物、節(jié)肢動物、棘皮動物、魚類、兩棲類、爬行類、鳥類，最后到哺乳動物。

3、學生2：植物進化的過程：從藍藻開始，逐步進化為藻類植物、苔蘚植物、蕨類植物、裸子植物，最后出現(xiàn)發(fā)達的被子植物。學生3：一般來說，生物進化的總趨勢是從簡單到復雜，從水生到陸生，從單細胞到多細胞，從低等到高等的。在漫長的進化過程中，既有新的生物種類產(chǎn)生，也有一些生物種類絕滅。各種生物在進化過程中形成了各自適應環(huán)境的形態(tài)結構和生活習性。注：對學生的回答未完整的，教師可讓其他同學完善、補充。最后對全體回答問題的同學給予鼓勵性、贊賞性的評價。講授新課教師：通過上節(jié)課的學習，我們知道生物進化的過程中，不斷有新物種的產(chǎn)生和老物種的滅絕。這是為什么呢？推動生物不斷進化的原因是什么呢？對于這些問題，人們提出了各

4、種不同的解釋。從18世紀后期開始有很多人探討此問題。首次提出系統(tǒng)進化學說的是19世紀初的拉馬克，他提出用進廢退和獲得性遺傳的法則。半個世紀后，即1859年，科學的生物進化論誕生了，主要代表是達爾文提出自然選擇的學說，關于他及他的學說我們下節(jié)課學習。最終發(fā)展成現(xiàn)代的科學形態(tài)是在孟德爾的遺傳學創(chuàng)立之后。今天，我們學習生物進化的原因，主要是以這三位生物學家提出的觀點為依據(jù)的。借著前人的“肩膀”，我們通過下面一個實例來分析生物進化的原因。最先科學地解釋了生物進化的原因的是英國的博物學家達爾文。討論：達爾文是怎樣提出科學的進化理論的？（1）從小熱愛自然，喜歡觀察并不斷地提出問題。（2）科學考察，發(fā)現(xiàn)許多

5、與“上帝造物論”不一致的問題。（3）觀察研究人工選擇。（4）提出自然選擇理論。對于來自各方面對進化學說的攻擊，達爾文持有什么態(tài)度？1人工選擇：利用掛圖向學生介紹達爾文對飼養(yǎng)動物（家鴿和家雞）和栽培植物（甘藍）的研究工作。介紹時需要解釋什么是品種？品種是怎樣獲得的？達爾文認為，在不同的飼養(yǎng)或栽培條件下，原始祖先產(chǎn)生了許多變異，人們根據(jù)各自的愛好對不同的變異個體進行選擇。經(jīng)過若干年的選擇使所選擇的性狀積累加強，最后選育出不同的品種。人工選擇是根據(jù)人類的需求和愛好，經(jīng)過不斷的選擇形成生物新品種。達爾文由人工選擇的實例聯(lián)想到自然界中各種生物物種的形成。在自然界中的生物進化，選擇作用是怎樣進行的？2自然

6、選擇：教師：提出問題與學生討論自然選擇是怎樣進行的。（l）自然界中大多數(shù)生物有很強的繁殖能力。例：1株1年生的植物只產(chǎn)生兩粒種子，20年后會有多少后代？大象壽命一般在100歲。一對大象一生可生6只小象， 740750年后一對大象的后代可以達到1900萬頭。這樣的現(xiàn)象稱為過度繁殖。提問：過度繁殖會帶來什么問題？（2）生物的生存需要一定的條件，即要保證生物必需的食物和生存的空間。生物生存的空間和食物是有限的。提問：為了生存，生物在這個有限的生存條件下會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？生物之間為了獲得生存所需要的食物和空間而進行的斗爭，稱為生存競爭。（3）生存競爭總有勝敗。什么類型的生物在生存競爭中容易取勝或者失敗呢

7、？實例：曼徹斯特的樺尺蛾很多進化現(xiàn)象由于需要歷經(jīng)漫長的時間而沒有辦法被人類觀察到，可是也有些進化現(xiàn)象在比較短的時間就發(fā)生了明顯的變化。英國曼徹斯特的樺尺蛾就是這樣的例子。18世紀的英國曼徹斯特地區(qū)，山清水秀，綠樹成蔭，那里的森林及農(nóng)田生活著一種樺尺蠖(ò)，其成蟲是一種飛蛾，其名為椒花蛾。它們夜間活動，白天休止，通常棲息在有地衣覆蓋的樹干和石塊上。到1848年，有關椒花蛾的報道都是淺色的。直到1850年在英國工業(yè)中心曼徹斯特才第一次報道有黑色型突變。隨著英國工業(yè)化的日益擴大，煙塵和廢氣開始污染工業(yè)城市和近郊，使地衣不能生長而樹皮裸露，椒花蛾棲息的背景由淺色地衣變?yōu)樯钌珮涓?，于是黑色?/p>

8、花蛾逐漸增加，在曼徹斯特達到90%以上，而在未受污染的農(nóng)業(yè)區(qū)主要仍是淺色型?？茖W家們做了這樣一個實驗：他們先把數(shù)量相等的淺色的樺尺蠖和深色的樺尺蠖同時放到樹干上，然后用望遠鏡觀察到樹干上所發(fā)生的情況。一群愛吃樺尺蠖的鳥兒飛過之后，他們發(fā)現(xiàn)，淺色樺尺蠖所剩無幾，而大部分深色樺尺蠖卻逃過了這場災難。討論題：1.黑色樺尺蠖的出現(xiàn)對于后代的生存有何意義？2.黑色樺尺蠖的數(shù)量由少數(shù)逐漸變?yōu)槎鄶?shù)，而淺色樺尺蠖數(shù)量的減少，主要是受什么的影響？3.請你試著解釋樺尺蠖體色變化的原因？你從中受到哪些啟發(fā)？學生1：黑色樺尺蠖的出現(xiàn)屬于自然變異的結果，在環(huán)境改變的情況下這種突變對其后代的生存是有利的。學生2：黑色樺尺

9、蠖數(shù)量逐漸增加，由少數(shù)變?yōu)槌Ｒ婎愋停饕墉h(huán)境的影響，一方面工廠排出的煙煤殺死了地衣，使樹皮變黑；另一方面樺尺蠖的天敵決定樺尺蠖的不同顏色的數(shù)量。學生3：樺尺蠖體色變化是由于體內的遺傳物質發(fā)生變異，而且變異的性狀傳給了后代；并且是在外界環(huán)境變化及天敵的影響下，變異個體逐漸增加的結果。我認為：工廠排放出的煤煙是導致樺尺蠖顏色改變的關鍵，說到底是環(huán)境污染迫使生物性狀發(fā)生改變。所以，在工業(yè)高度發(fā)達的今天， 更應注重環(huán)境保護，減少工業(yè)“三廢”對環(huán)境的污染。注：教師對作答的同學給予鼓勵性、贊賞性的評價，可傾聽多數(shù)同學的回答，直到較滿意的答復。教師：通過對樺尺蠖體色變化的分析，我們知道了“遺傳和變異”是樺

10、尺蠖體色變化的基礎，而環(huán)境的改變是它體色變化的外在動力。如果要使英國曼徹斯特地區(qū)的淺色的樺尺蠖又重新恢復為常見類型，你認為該怎樣做？學生：我們應關掉曼徹斯特周圍的工廠，保持樺尺蠖生活區(qū)域內清潔的空氣，保持天敵的數(shù)目不變。這樣淺色樺尺蠖便成為常見類型。教師：由樺尺蠖體色變化的分析，我們可推想生物圈中不同種類生物的進化原因，是否與這一事例相類似呢？學生：是。 教師：在人們對樺尺蛾的觀察中也證明了這一點。（閱讀課本58頁）樺尺蛾從淺色品種變成深色品種，也是一種進化。這種進化是什么原因造成的呢？學生：樺尺蛾的顏色改變是環(huán)境污染造成的。教師：樺尺蛾的顏色改變是環(huán)境污染直接引發(fā)的嗎？由于煤煙，一只淺色的樺

11、尺蛾會被熏黑，變成深色的樺尺蛾嗎？學生：不是，樺尺蛾本來就有深色和淺色兩種。教師：我們把同一種生物，有不同顏色（性狀）的現(xiàn)象叫做什么？學生：變異。教師：不同顏色的樺尺蛾在天敵面前，存活的機會是不同的。我們把樺尺蛾和天敵的斗爭叫做生存斗爭；而天敵對樺尺蛾的選擇就是一種自然選擇。教師：你能總結出自然選擇學說的要點嗎？學生：必須有生存斗爭；必須能繁殖；要有有利變異和不利變異，不利變異才能別淘汰教師：同學們總結的非常全面。那么，自然選擇和我們通常講“用進廢退”的學說有什么不同嗎？學生：自然選擇學說認為生物存在有利變異和不利變異，但“用進廢退”認為生物原來都是一樣的。小結：自然界中的生物，通過激烈的生存競爭，適應環(huán)境的生存下來，不適應環(huán)境的被淘汰，這就是自然選擇。適者生存，不適者被淘汰，所以目前在地球上生活的各種生物大多是適應環(huán)境的。自然界的環(huán)境有各種類型，不同類型的環(huán)境對生物的差異進行選擇，形成了適應不同環(huán)境的生物，同時，也產(chǎn)生了生物的多樣性。教師：那些生存斗爭的勝者是不是一定是“強者”呢？學生：海島上常有大風，所以翅膀殘缺的不會飛，反而不會被風吹走，是有利變異。教師：可見，自然界的生物，通過激烈的生存斗爭，適應者生存下來，不適應者被淘汰掉，這就是自然選擇。生物通過遺傳、變異和自然選擇不斷進化。教師：