高中生物第二節(jié)生物進(jìn)化和生物多樣性第3課示范教案 蘇教版

1、第三課時(shí)生物進(jìn)化和生物多樣性的形成(二)(課前布置預(yù)習(xí)任務(wù)：調(diào)查身邊的分類情況。如家里廚房用具的排放情況；自己書(shū)包文具的安放有條件的可以攝下數(shù)碼相片或自己用DV攝下，在課上播放、交流)師：前面我們著重研究了生物進(jìn)化的順序，在那些進(jìn)化圖中，你有沒(méi)有發(fā)現(xiàn)有共同的地方？生：越往上發(fā)展分支就越多，也就是種類越多，很多生物都是由共同的祖先進(jìn)化而來(lái)的。師：要研究這么多的生物，是一項(xiàng)龐大而復(fù)雜的工程，為了便于研究，科學(xué)家就將生物分類，我們今天就來(lái)學(xué)習(xí)生物的分界。板書(shū)：(二)生物的分界課件展示：1某超級(jí)購(gòu)物中心里化妝品、水果、蔬菜、日用品等在貨架上整整齊齊分區(qū)排列，人們?cè)诶锩孀杂蓵晨斓刭?gòu)物。2學(xué)校圖書(shū)館里的書(shū)

2、按照文學(xué)類、藝術(shù)類、科普類等井然有序地排放，學(xué)生按編號(hào)即可獲取該書(shū)，省時(shí)省力。3家里的廚房(可以由學(xué)生提供)用具的排放情況，鍋、碗、筷、調(diào)味品分別放在各自的位置。4書(shū)包中文具的擺放(可由學(xué)生提供)文具盒中鉛筆、圓珠筆、橡皮等等的擺放。師：以上例子中物品的歸類是在人們充分認(rèn)識(shí)該物品的基礎(chǔ)上劃分的，這又幫助了人們更好地認(rèn)識(shí)和利用該物品。面對(duì)大自然中如此多種多樣的生物，科學(xué)家除了要描述出它們的特征之外，還要將已知的這些生物分門(mén)別類地研究，試圖揭示生物間的進(jìn)化順序和親緣關(guān)系。因此，許多科學(xué)家開(kāi)始試用將五花八門(mén)的生物分類。課件展示：資料一：生物的分界地球上的生物經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的進(jìn)化歷程，逐步形成了不同類群的生

3、物。隨著人們對(duì)不同類群生物的認(rèn)識(shí)不斷加深，形成了不同的生物分界學(xué)說(shuō)。兩界說(shuō)：1735年，瑞典博物學(xué)家林奈將生物界分為植物界和動(dòng)物界。植物不能運(yùn)動(dòng)，靠光合作用制造自身所需的有機(jī)物；動(dòng)物能夠運(yùn)動(dòng)，靠攝取現(xiàn)成的有機(jī)物生活。三界說(shuō)：在顯微鏡發(fā)明以后，生物學(xué)家發(fā)現(xiàn)有些單細(xì)胞生物既有葉綠素，能夠進(jìn)行光合作用；又有鞭毛，能夠自由游動(dòng)和從外界攝取食物，如裸藻。因此，分不清它們是屬于植物還是動(dòng)物。1866年，德國(guó)學(xué)者?？藸柼岢隽巳缯f(shuō)，將生物界分成植物界、動(dòng)物界和原生生物界，其中的原生生物界包括細(xì)菌、藍(lán)藻、原生動(dòng)物和黏菌等。四界說(shuō)：在電子顯微鏡發(fā)明以后，生物學(xué)家發(fā)現(xiàn)原核生物和真核生物在細(xì)胞結(jié)構(gòu)上存在著很大差異。

4、1938年，生物學(xué)家又提出了四界說(shuō)，將生物界分成原核生物界、原始生物界、植物界和動(dòng)物界。這個(gè)學(xué)說(shuō)第一次將原核生物與真核生物分開(kāi)，同時(shí)還把營(yíng)異養(yǎng)生活的真菌從植物界分出來(lái)，列入原始生物界。這樣，原始生物界就包括原生動(dòng)物、真菌、金藻、綠藻、紅藻和褐藻等。五界說(shuō)：1969年，美國(guó)生物學(xué)家魏泰克在前人工作的基礎(chǔ)上，根據(jù)真菌和植物在營(yíng)養(yǎng)方式和結(jié)構(gòu)上的差異，把生物界分成了原核生物界、原生生物界、真菌界、植物界和動(dòng)物界五界。目前，分類學(xué)上較為廣泛應(yīng)用的就是五界分類系統(tǒng)。五界說(shuō)在生物發(fā)展史方面，顯示了生物進(jìn)化的三大階段：原核細(xì)胞階段、真核單細(xì)胞階段和真核多細(xì)胞階段。在各界生物相互關(guān)系方面，反映了真核多細(xì)胞生物進(jìn)

5、化的三大方向：靠制造有機(jī)物進(jìn)行自養(yǎng)的植物，它們是自然界的生產(chǎn)者；靠攝取有機(jī)物進(jìn)行異養(yǎng)的動(dòng)物，它們是自然界的消費(fèi)者；靠分解并吸收有機(jī)物進(jìn)行異養(yǎng)的真菌，它們是自然界的分解者。五界說(shuō)能夠較好地反映出自然界的實(shí)際，因而得到了多數(shù)生物學(xué)家的認(rèn)同。六界說(shuō)：五界說(shuō)也存在著一些有爭(zhēng)議的地方，如未能妥善安排非細(xì)胞生物病毒，原生生物界比較龐雜等。1979年，我國(guó)動(dòng)物學(xué)家陳世驤等提出了另一種分類系統(tǒng)：由藍(lán)藻界和細(xì)菌界構(gòu)成原核總界，由植物界、真菌界和動(dòng)物界構(gòu)成真核總界，非細(xì)胞的病毒獨(dú)立出來(lái)成為一界，從而把生物界分為兩個(gè)總界和六個(gè)界。而原生生物界所包含的原生動(dòng)物和一些藻類等，則分別劃歸動(dòng)物界和植物界。板書(shū)：1五界系統(tǒng)的

6、概況師：我們就以五界為例來(lái)學(xué)習(xí)生物的分界。請(qǐng)同學(xué)們閱讀課本比較P34表54，分析五界生物的特征差異，歸納出五界分類系統(tǒng)的依據(jù)是什么？學(xué)生活動(dòng)：自主觀察、小組合作討論，提出小組意見(jiàn)交流。師：(1)對(duì)眾多生物進(jìn)行分類和命名是生物學(xué)研究的基礎(chǔ)和認(rèn)識(shí)生物多樣性的基礎(chǔ)。生物的分類從高級(jí)單元到低級(jí)單元構(gòu)成若干分類階層，包括界、門(mén)、綱、目、科、屬、種，其中種是生物分類的基本單元。(2)五界分類系統(tǒng)是根據(jù)生物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)特征和能量利用方式的基本差異來(lái)劃分的。它是將地球上的全部生物劃分為原核生物界、原生生物界、真菌界、植物界、動(dòng)物界五大部分。師：原核生物分為古細(xì)菌、細(xì)菌和藍(lán)細(xì)菌3類，那么，原核生物界有什么特征？生

7、：沒(méi)有核膜將遺傳物質(zhì)與細(xì)胞質(zhì)分開(kāi)，都是一些微小的單細(xì)胞生物。師：原生生物大部分為原生動(dòng)物，其次是真核藻類和一些低等的菌類。它又有什么特征？生：真核細(xì)胞，單細(xì)胞或多細(xì)胞群體，大部分生活在水環(huán)境中。師：大家已經(jīng)知道真菌主要營(yíng)寄生和腐生生活，它們從動(dòng)植物活體、死體或土壤的腐殖質(zhì)中分解和吸收有機(jī)質(zhì)。它們的特征：是真核細(xì)胞但無(wú)葉綠素，不能進(jìn)行光合作用，行腐生生活。師：植物有些什么特征？可以明顯地分為哪些類別？生：植物是適應(yīng)于陸地生活、具有光合作用能力的多細(xì)胞真核生物，根據(jù)適應(yīng)陸地生活的能力和進(jìn)化的形態(tài)特征，可以分為苔蘚植物、蕨類植物、裸子植物、被子植物四大類。師：在所有生物類群中，大約有三分之二以上的種

8、類屬于動(dòng)物，無(wú)脊椎動(dòng)物和脊椎動(dòng)物是動(dòng)物界的兩個(gè)主要類別。請(qǐng)同學(xué)們仔細(xì)閱讀動(dòng)物界的代表生物圖片，分別有哪些？生：有腔腸動(dòng)物、軟體動(dòng)物、環(huán)節(jié)動(dòng)物、節(jié)肢動(dòng)物、魚(yú)類、兩棲類、爬行類、鳥(niǎo)類和哺乳類。師：僅僅從一個(gè)動(dòng)物界，就有如此多的種類，我們可以想象一下在地球上生物多樣性是怎樣的一個(gè)概念。多樣性與分類是相輔相成的，正是由于生物的多樣性，種類豐富，才需要借助分類來(lái)更好地研究，也由于分類的完善才使我們能對(duì)生物多樣性有更好的認(rèn)識(shí)和發(fā)現(xiàn)。課件展示：資料二：(1)中央電視臺(tái)的“新聞?wù){(diào)查”欄目，曾報(bào)道了我國(guó)的西南地區(qū)遭受外來(lái)有毒物種紫莖澤蘭的入侵，引發(fā)了當(dāng)?shù)貒?yán)重的生態(tài)危機(jī)的例子，并且，各地還有很多物種入侵破壞生態(tài)平

9、衡的現(xiàn)象。對(duì)于物種入侵問(wèn)題，隨著中國(guó)加入WTO，農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)口以及人員和貨物往來(lái)的增加，來(lái)自國(guó)外的有害物種對(duì)中國(guó)的威脅可能會(huì)大大增加。(2)什么是入侵物種？從自然分布地區(qū)(可以是其他國(guó)家和中國(guó)的其他地區(qū))通過(guò)有意或無(wú)意的人類活動(dòng)而被引入，在當(dāng)?shù)氐淖匀换蛉嗽焐鷳B(tài)系統(tǒng)中形成了自我再生能力，給當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)系統(tǒng)或景觀造成了明顯的損害或影響。(3)認(rèn)識(shí)幾種入侵物種(圖片)。師：入侵種引起什么問(wèn)題？ 學(xué)生活動(dòng)：小組討論，自由發(fā)言。師：入侵種使生物多樣性及其功能的喪失，當(dāng)?shù)匚锓N和生態(tài)景觀特有性的喪失，直接減少物種數(shù)量，間接減少依賴于當(dāng)?shù)匚锓N生存的物種的數(shù)量，改變當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)系統(tǒng)和景觀，對(duì)火災(zāi)和蟲(chóng)害的控制和抵抗能力降低

10、，土壤保持和營(yíng)養(yǎng)改善能力降低，水分保持和水質(zhì)提高能力降低，生物多樣性保護(hù)能力降低。師：面對(duì)生物入侵我們能做點(diǎn)什么？生：嚴(yán)格控制外來(lái)物種特別是有毒物種的引進(jìn)，建立中國(guó)外來(lái)物種信息系統(tǒng)，在共享信息和經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上建立全球信息系統(tǒng)，建立和更新最危險(xiǎn)的入侵物種名錄，并建立公約限制這些物種的擴(kuò)散。師：我國(guó)環(huán)保事業(yè)剛剛起步，許多人的環(huán)保意識(shí)還不是很強(qiáng)，對(duì)于一些有害物種的入侵，如果早有防范意識(shí)，在其剛剛露頭時(shí)就清除，就不會(huì)如此艱難。如在退耕還林還草、退田還湖、恢復(fù)植被中普及相關(guān)知識(shí)，使當(dāng)?shù)卣叭罕娏私?、選擇本地適合物種，避免單一物種種植和養(yǎng)殖，是恢復(fù)生態(tài)最理想和最易于成功的方案。因此在保護(hù)環(huán)境中迫切需要認(rèn)真

11、掌握一些必要的生態(tài)學(xué)知識(shí)作為實(shí)踐的理論指導(dǎo)。板書(shū)：2五界系統(tǒng)的意義師：五界系統(tǒng)有什么重要意義？學(xué)生活動(dòng)：分析課本P34表54生物的五界系統(tǒng)和P36表511五界系統(tǒng)進(jìn)化樹(shù)示意圖，分小組討論、歸納。生五界系統(tǒng)一方面顯示了生命發(fā)展史的三大階段：原核單細(xì)胞階段、真核單細(xì)胞階段和真核多細(xì)胞階段；另一方面又顯示了進(jìn)化的三大方向：進(jìn)行光合作用的植物，為自然界的生產(chǎn)者；分解和吸收有機(jī)物的真菌，為自然界的分解者；攝食有機(jī)物的動(dòng)物，為自然界的消費(fèi)者等。五界系統(tǒng)能夠較好地反映出自然界的實(shí)際，因而得到了多數(shù)生物學(xué)家的認(rèn)同，五界生物之間的關(guān)系可以用進(jìn)化樹(shù)來(lái)表示。但是五界系統(tǒng)也存在著一些有爭(zhēng)議的地方，如未能妥善安排非細(xì)胞

12、生物病毒，原生生物界比較龐雜等。1979年，我國(guó)動(dòng)物學(xué)家陳世驤等提出了另一種分類系統(tǒng)：由藍(lán)藻界和細(xì)菌界構(gòu)成原核總界，由植物界、真菌界和動(dòng)物界構(gòu)成真核總界，非細(xì)胞的病毒獨(dú)立出來(lái)成為一界，從而把生物界分為兩個(gè)總界和六個(gè)界。而原生生物界所包含的原生動(dòng)物和一些藻類等，則分別劃歸動(dòng)物界和植物界。當(dāng)然，隨著人們對(duì)生物進(jìn)化的不斷認(rèn)識(shí)，分類系統(tǒng)也將更完善。(二)生物的分界1五界系統(tǒng)的概況2五界系統(tǒng)的意義探究題目：人類是怎樣進(jìn)化發(fā)展的？這是人們一直探討的話題?；顒?dòng)主題：以學(xué)習(xí)小組為單位收集有關(guān)人類進(jìn)化發(fā)展的新資料，以“追尋生命的足跡”為題，舉辦關(guān)于人類的進(jìn)化發(fā)展的專題演講會(huì)。給活動(dòng)的組織者與交流者幾點(diǎn)建議：(1

13、)可以分工合作通過(guò)多種渠道搜集資料，如可以查閱書(shū)籍報(bào)刊，可以走訪有關(guān)專家，充分利用電視、廣播、網(wǎng)絡(luò)等媒體資源。(2)可以讓參與演講的學(xué)生將匯報(bào)內(nèi)容制作成 Powerpoint，用多媒體動(dòng)畫(huà)展示匯報(bào)。1解析：被子植物多樣化的地質(zhì)年代是第三紀(jì)古新世，草本植物廣泛分布的地質(zhì)年代是第四紀(jì)更新世。熱帶雨林加速絕滅的地質(zhì)年代是第四紀(jì)全新世，其主要原因是人類的破壞。答案：第三紀(jì)古新世第四紀(jì)更新世第四紀(jì)全新世人類破壞2解析：生物進(jìn)化歷程可以概括為：從原核到真核，從無(wú)性生殖到有性生殖，由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，由水生到陸生，由低等到高等。答案：原真無(wú)性有性3解析：生物界中一般不能進(jìn)行光合作用的生物屬于真菌界和動(dòng)物界。答案：

14、真菌動(dòng)物4(1)解析：如原核生物界中的螺旋藻可進(jìn)行光合作用，屬于自養(yǎng)型生物。原生生物界中衣藻等單細(xì)胞藻類也可進(jìn)行光合作用，屬自養(yǎng)型生物。答案：×。(2)解析：真核細(xì)胞和有性生殖的出現(xiàn)，使得基因重組成為生物重要的變異來(lái)源之一，生物的進(jìn)化速率加快。答案：。(3)解析：地球上的鳥(niǎo)類與哺乳類都是從原始的爬行動(dòng)物進(jìn)化而來(lái)。答案：。5解析：不同環(huán)境的自然選擇使得種的數(shù)目增加，也就提高了生物的多樣性。答案：B。6答案：因?yàn)榈刭|(zhì)變遷而被分割從而產(chǎn)生地理隔離，由于不同環(huán)境條件的影響使兩個(gè)群體的后代成為兩個(gè)不同的物種，形成生殖隔離。1生物的進(jìn)化過(guò)程和分界目前，地球上已經(jīng)知道的生物大約有200萬(wàn)種，而且陸

15、續(xù)有新種發(fā)現(xiàn)。在漫長(zhǎng)的歲月中，這些生物是怎樣由低等到高等進(jìn)化來(lái)的呢？原始生命誕生以后，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的自然選擇，逐步進(jìn)化成為原始的原核生物。人們?cè)谌鄡|年前的地層中，就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了細(xì)菌化石。這些原始的細(xì)菌以周?chē)h(huán)境中的有機(jī)物為養(yǎng)料，進(jìn)行無(wú)氧呼吸，屬于厭氧的異養(yǎng)生物。經(jīng)過(guò)若干億年以后，異養(yǎng)細(xì)菌消耗掉了早期地球上的大部分有機(jī)物。在這種情況下，它們經(jīng)過(guò)突變和自然選擇，逐步分化出了自養(yǎng)型的生物。這些生物可能是藍(lán)藻類的原核生物。自養(yǎng)生物能夠利用太陽(yáng)光能，以無(wú)機(jī)物為原料合成有機(jī)物，并放出氧。一些學(xué)者根據(jù)地質(zhì)方面的證據(jù)，推斷藍(lán)藻在20億年前已經(jīng)非常興旺，那時(shí)大氣中的氧含量達(dá)到了現(xiàn)在大氣的1%。大氣氧含量的增多，又

16、為需氧型生物的產(chǎn)生創(chuàng)造了條件。需氧型生物通過(guò)有氧呼吸，能夠?qū)⒂袡C(jī)物徹底氧化分解，釋放出較多的能量供生物進(jìn)行生命活動(dòng)。因此，與厭氧型生物相比，需氧型生物的新陳代謝效率明顯提高。大約在距今10多億年以前，地球上出現(xiàn)了真核生物。真核生物的出現(xiàn)在生物進(jìn)化歷史上具有重要意義。這主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：第一，與原核細(xì)胞相比，真核細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能要復(fù)雜得多；第二，真核細(xì)胞在增殖時(shí)，是進(jìn)行有絲分裂，而有性生殖過(guò)程中的減數(shù)分裂，實(shí)質(zhì)上是一種特殊方式的有絲分裂，所以說(shuō)，有絲分裂為有性生殖的產(chǎn)生奠定了基礎(chǔ)。生物體通過(guò)有性生殖，實(shí)現(xiàn)了基因的重組，這就增強(qiáng)了生物的變異性，直接推動(dòng)了生物的進(jìn)化。有關(guān)的化石資料表明，在地球

17、上出現(xiàn)了進(jìn)行有性生殖的生物以后，生物進(jìn)化的步伐大大加快了。在現(xiàn)存的生物中，絕大多數(shù)都是進(jìn)行有性生殖的。2原核生物具有多種營(yíng)養(yǎng)方式自養(yǎng)的原核生物從無(wú)機(jī)的CO2或其他無(wú)機(jī)化合物中獲得碳源，根據(jù)其能量的來(lái)源不同又分為光能自養(yǎng)和化能自養(yǎng)兩類。如藍(lán)細(xì)菌和光合細(xì)菌可以通過(guò)光合作用，從太陽(yáng)光中獲得光能來(lái)固定CO2，它們是光能自養(yǎng)生物(藍(lán)細(xì)菌又被稱為藍(lán)藻，常常在富營(yíng)養(yǎng)化的污染水體中大量繁殖而導(dǎo)致水華)；有的原核生物如硝酸鹽還原菌可以從其他無(wú)機(jī)物如S、H2、NH3等的氧化過(guò)程中獲得能量，因此是化能自養(yǎng)生物。目前，地球上存在的原核生物大多數(shù)是化能異養(yǎng)生物，它們從有機(jī)化合物中獲得能量和碳源。古細(xì)菌是一類特殊的原核生物，它們往往生活在厭氧的沼澤、鹽湖、酸性溫泉或動(dòng)物消化系統(tǒng)等極端環(huán)境中。一般細(xì)菌分布非常廣，在其細(xì)胞結(jié)構(gòu)上往往有一些特化的鞭毛或纖毛，以利于這些細(xì)小生物適應(yīng)于潮濕的環(huán)境或附著在一些特殊有機(jī)體的表面。一些細(xì)菌還可以形成內(nèi)生孢子，以適應(yīng)不利的極端環(huán)境。原生生物是一些最簡(jiǎn)單的真核生物，早期的原生生物也是植物、真菌類和動(dòng)物的祖先。原生生物一般都是單細(xì)胞個(gè)體，個(gè)體較小，多