高二生物生物進化的證據(jù)

1、科目 生物 年級 高中二年級文件 gzja2026.doc標題章節(jié) 第六章第二節(jié) 生物進化的證據(jù)關(guān)鍵詞 生命的起源和生物的進化 / 生物進化的證據(jù)內(nèi)容生物進化的證據(jù)教學目標1了解特創(chuàng)論和被越來越多的人們所承認的進化論的基本觀點；了解古生物學、胚胎 學、比較解剖學的研究對象和部分其他學科為生物進化提供的證據(jù)； 理解古生物學、 胚胎學、 比較解剖學為生物進化提供的具體證據(jù)；掌握生物進化的順序。2通過理解三個學科研究為生物進化所提供的具體證據(jù)，培養(yǎng)學生的觀察能力和分析 問題、解決問題的能力；通過掌握生物進化的順序，培養(yǎng)學生的分析綜合的思維能力。3通過理解生物進化的證據(jù)和掌握生物進化的順序，對學生進行

2、進化、生物與環(huán)境相 適應的生命科學觀點的教育， 滲透生命物質(zhì)是不斷變化發(fā)展的、 內(nèi)因與外因辯證關(guān)系等辯證 唯物主義基本觀點的教育。重點、難點分析1古生物學為生物進化提供的證據(jù)是本課題的重點知識，因為：（ 1）古生物學研究的對象化石， 是古代生物保存在地層里的遺體、 遺跡、遺物等， 是生物進化最直接、最可靠、最有力的證據(jù)。（ 2）化石與地層有著密切的關(guān)系， 根據(jù)地層的地質(zhì)年代， 可以揭示出生物進化的順序。 也正是化石與地質(zhì)年代的這種關(guān)系，可以使學生通過學習提高分析問題和解決問題的能力， 同時受到進化觀點的教育。2胚胎學上的證據(jù)之一是所有的高等生物的胚胎發(fā)育都是從一個受精卵開始的，這個 情況可以說

3、明高等生物起源于單細胞生物。 這一內(nèi)容是本課題的難點之一。 這是因為學生只 有個體發(fā)育的概念在頭腦中形成， 而沒有系統(tǒng)發(fā)育的概念， 更不清楚個體發(fā)育和系統(tǒng)發(fā)育的 內(nèi)在聯(lián)系。正是因為學生沒有這方面的知識基礎， 所以很難理解受精卵與單細胞生物的聯(lián)系。 另一個原因是， 要理解這一難點還必須有初中的動物學知識為基礎， 如原生動物、 腔腸動物、 扁形動物、 環(huán)節(jié)動物 , ， 正是按照進化的順序來學習的。 而這方面的知識又是初中一年級 時學習的，經(jīng)過了三年多的時間，已大部分遺忘了，因此增加了教學的難度。3同源器官的概念也是本課題的一個難點， 這一內(nèi)容所以難， 主要難在同源器官的 “源” 字上，即同源器官的

4、起源相同，這“起源”指的是什么，對學生來說是不好理解的。這里的 起源似應理解為， 同源器官是來源于胚胎發(fā)育的同一胚層的同一部位。例如， 幾種脊椎動物的前肢骨和人的上肢骨是同源器官， 這些器官都來源于胚胎發(fā)育初期的中胚層的分化出前肢 或上肢骨的部位。而這種理解對于學生來說是沒有知識基礎的，因而成為教學的難點。4在本課題的教學中，應適時、適量地補充一些近代生命科學研究為生物進化提供的 證據(jù)， 這也可能成為教學的難點內(nèi)容。 教材所安排的三個學科為生物進化提供的證據(jù)， 都是經(jīng)典的證據(jù)，而分子生物學、生物化學、生理學、遺傳學、生物地理學等學科研究的成果， 也提供了生物進化的有力證據(jù)。這些內(nèi)容的補充，雖然

5、有些內(nèi)容對學生來說難度大了一些， 但可以使學生對生物進化的證據(jù)有更全面、更深刻的認識，同時也使學生對生命科學的發(fā)展和生物進化研究的關(guān)系，有更加明確的認識。教學過程設計一、本課題的參考課時為二課時。二、第一課時：首先，在復習生命的起源這一課題內(nèi)容的基礎上，進一步明確，原始生命的誕生，既是化學進化的結(jié)束，又是生物進化的開始。由此提出原始生命是如何進化發(fā)展為現(xiàn)代的生 物界的問題，并引出對此問題的另一種根本對立的看法，即特創(chuàng)論。然后，簡單講述進化論與特創(chuàng)論的主要觀點。此時，可讓學生分析討論兩種理論的區(qū)別，也可讓學生列表進行比較。下表可供參考使用。其中“評價”一欄，可讓學生自己去發(fā)揮填寫，表明自己對這兩

6、種理論 的看法，也可以在學習完第六章后再來填寫。經(jīng)過分析、討論、比較，弓I入本課題的學習。生物的來源生物的種類生物間的關(guān)系證據(jù)評價神創(chuàng)造的不變無任何親緣關(guān)系無由共同祖先進化而來由少到多有或遠或近的親 緣關(guān)系有大量的證據(jù)生物進化的證據(jù)，學生在初中已有過接觸， 因此可以提問學生， 讓學生回答生物進化 論有哪些證據(jù)。當提到化石的證據(jù)后， 引出古生物學上的證據(jù)。 此時可讓學生觀察各種化石 標本（或模型、掛圖、錄像等），然后讓學生討論兩個問題：什么是化石？化石是怎樣形 成的？為什么化石能證明生物的進化？目的是要歸納出化石的概念、化石與地質(zhì)年代的關(guān)系、化石在地層里出現(xiàn)的順序，以及化石所能證實的兩個問題：現(xiàn)

7、代的各種各樣的生物是經(jīng)過漫長的地質(zhì)年代逐漸進化而來的；生物進化的順序是由簡單到復雜、由低等到高等、 由水生到陸生。3出示馬的前股骨的化石、始祖鳥化石、種子蕨化石等的模型或掛圖，由教師講述或 學生討論這幾個典型的實例所能證實的問題。結(jié)論是：馬的進化歷程是“始祖馬t三趾馬t現(xiàn)代馬”；鳥類是從古代爬行類進化而來；種子植物和蕨類植物具有親緣關(guān)系。如有 條件，教師還可列舉其他化石證據(jù)，來證明生物進化。4當提出胚胎學上的證據(jù)時，應通過提問復習前面學習過的關(guān)于胚的發(fā)育的知識。女口 提出個體發(fā)育從什么時候開始？胚的發(fā)育過程經(jīng)過了哪些變化階段等問題。在此基礎上，可簡要介紹德國生物學家?？藸枺?Haeckel ）

8、的“重演律”（或生物發(fā)生律），認為生物在個體 發(fā)育過程中，重現(xiàn)其祖先的主要發(fā)育階段。然后讓學生回答：高等生物的個體發(fā)育從受精卵開始說明什么問題？得出結(jié)論是說明高等生物起源于單細胞生物。5出示七種脊椎動物和人的胚胎發(fā)育比較的掛圖或投影片，讓學生觀察分析胚胎發(fā)育 初期的相似點和晚期的差異。然后討論如何解釋這些相似點和差異，可提示學生用“重演律”的理論來加以分析。最后的結(jié)論是：脊椎動物和人都是由共同的古代原始祖先進化而來的； 共同的古代原始祖先生活在水中；人是從有尾動物進化而來的。如有條件，教師可運用“重演律”的觀點來分析哺乳動物的個體發(fā)育過程。例如，一個哺乳動物從一個受精卵開始，經(jīng)歷囊胚、原腸胚、

9、形成三個胚層等，相當于無脊椎動物階段；經(jīng)過組織分化、器官形成出 現(xiàn)鰓裂時，相當于水生的魚類階段，再出現(xiàn)心臟的分隔變化（一心房一心室一兩。動房、一 心室t兩心房、有不完全隔膜的一心室t兩心房、兩心室），相當于魚類、兩棲類、爬行類和哺乳類的階段。這一實例說明了哺乳動物個體發(fā)育的過程，簡單而迅速地重演了哺乳動物進化的歷程。6由于本課時要組織學生對一些問題進行討論，并補充了一些知識，所以到此為止， 一課時的內(nèi)容已經(jīng)很充實了， 其他方面的證據(jù)留在下一課時學習。 此時可對本課時學習的內(nèi) 容進行檢查、反饋和矯正。三、第二課時： 1本課時的開始應該檢查上課時學習的古生物學和胚胎學上的進化證據(jù)等知識是否理 解，

10、對于生物進化的順序是否掌握了。然后引出其他方面的證據(jù)。2出示四種脊椎動物的前肢骨和人的上肢骨比較的掛圖或投影片，讓學生觀察。同時提出四個問題：人的上肢骨是哪些骨組成？要求按從上到下的順序說出；脊椎動物和人的骨胳是由胚胎的哪個胚層分化形成的？以人的上肢骨為據(jù)，其他脊椎動物的前肢骨與之相比有什么相似之處和差異？如何解釋這些相似和差異？組織學生進行討論。最后應得出結(jié)論：人的上肢骨是由肽骨、橈骨、尺骨、腕骨、掌骨、指骨組成；動物和人的骨胎是 由胚胎的中胚層分化形成的； 脊椎動物的前肢骨和人的上肢骨的結(jié)構(gòu)組成和排列方式，以及生長的部位是相似的， 而它們的形態(tài)和功能是有差異的； 說明它們都是由共同的原始祖

11、 先進化而來的， 但由于它們生活在不同的環(huán)境中形成了適應木同環(huán)境的形態(tài)和功能。通過討論得出結(jié)論后，還可列舉其他一些實例，例如比較幾種脊椎動物的心臟、腦等，目的在于： 進一步說明比較解剖學為生物進化提供的證據(jù)； 為學生歸納總結(jié) “同源器官” 的概念做 好準備。 在此基礎上， 教師提出比較解剖學研究的主要對象是同源器官。 然后讓學生分析脊 椎動物前肢骨和人的上肢骨、脊椎動物的心臟和腦等器官系統(tǒng)的起源、結(jié)構(gòu)、部位、形態(tài)、 功能等方面的特點， 歸納出同源器官的概念， 讓學生參與到形成這一概念的過程之中。 最后 應讓學生明確所謂同源器官是指“一個相同、兩個相似、兩個不同的器官”，即起源相同，結(jié)構(gòu)和部位相

12、似，形態(tài)和功能不同的器官。3由于上述三方面的進化證據(jù)都是較為古老的、經(jīng)典的學科研究成果，因此有必要補 充一些其他學科的和近代生物學研究的成果， 以說明進化論的觀點有眾多學科研究提供的大 量證據(jù)支持。 補充哪些方面的證據(jù)， 要求學生了解到什么程度， 要因?qū)W生的不同而有所不同。 一般可以補充下列內(nèi)容（詳細內(nèi)容見小資料） ：（1） 比較解剖學研究的其他對象同功器官和痕跡器官（或退化器官） 提供的證據(jù)。（2）生理學研究提供的證據(jù)。（3）生物化學研究提供的證據(jù)。（4）遺傳學研究提供的證據(jù)。（5）生物地理學研究提供的證據(jù)。在補充其他方面的證據(jù)時， 不但要突出這些學科研究是如何證明生物是進化的， 而且要 注

13、意聯(lián)系學生已學過的知識，使他們?nèi)菀捉邮苄碌闹R，也能鞏固舊的知識。例如，生理學上的證據(jù)主要是血清鑒別， 要聯(lián)系學生過去學過的抗原和抗體以及血清的知識； 分子生物學 上的證據(jù)主要是對蛋白質(zhì)、 核酸等高分子化合物的分析， 要聯(lián)系學生過去學過的有關(guān)生物化 學的知識；遺傳學上的證據(jù)主要是對染色體、DNA勺研究，要聯(lián)系學生過去學過的同源染色體、染色體組、DNA吉構(gòu)和復制等方面的知識；生物地理學上的證據(jù)是對生物的地理分布的 研究，要聯(lián)系學生過去學過的動物學和地理學的知識。4在學習完生物進化的證據(jù)后，要對生物進化的各方面證據(jù)進行一下小結(jié)，重溫本課 題開始時提到的進化論的主要觀點和進化的順序。 要讓學生明確：

14、 生物來源的同一性； 生物演變的進化性； 生物進化的漫長性和順序性； 生物種類的多樣性和親緣性。 在此基 礎上， 可讓學生回憶過去學過的知識中， 有哪些知識能反映生物的進化。 此時可組織學生討 論，允許學生翻開課本共同研究。結(jié)合初中和高中的知識，能反映生物進化的內(nèi)容很多，如 原核細胞t真核細胞； 單細胞生物t多細胞生物； 原始綠藻t蕨類植物t種子植物；無脊椎動物T脊椎動物；原始魚類t原始兩棲類T原始爬行類T原始的鳥類和哺乳類；森林古猿t現(xiàn)代類人孩和人類；細胞內(nèi)消化T細胞外消化；分散神經(jīng)系統(tǒng)T集中神經(jīng)系統(tǒng)；鰓呼吸T肺呼吸；無氧呼吸T有氧呼吸；無性生殖T有性生殖；心臟兩腔T三腔T四腔；單循環(huán)路線T

15、 雙循環(huán)路線等等。如果學生小結(jié)的不全，教師可予以補充，使學生既復習了舊知識，又加深了對生物進化觀點的理解。5 學習完生物進化的證據(jù)后，應該引導學生思考關(guān)于生物的進化還有什么問題，最好 由學生提出“生物為什么能進化、生物進化的原因是什么？”這樣的問題。如果學生沒有提出問題，則教師可在小結(jié)進化證據(jù)的最后，提出上述問題，給學生一個懸念，為下一課題學 習生物進化學說做好準備。四、本課題教學中應注意的問題：1 無論學習哪一方面的進化證據(jù)，在教法上要注意符合學生的認識規(guī)律，最好都采用 先感性后理性、先具體后一般、先討論后結(jié)論、先發(fā)散后集中的順序，讓學生參與到獲取知識的過程之中。2注意論點與論據(jù)的邏輯關(guān)系，

16、并讓學生真正明確這種關(guān)系。各學科研究的成果是論 據(jù)，而進化論的看法則是論點，教學中一定要使學生能用論據(jù)去證明論點。抓住了這一知識的結(jié)合點并落實在學生的頭腦中，實質(zhì)上就是把知識的學習、思維能力的培養(yǎng)和辯證唯物主義基本觀點的教育有機地統(tǒng)一了起來，一定會收到較好的教學效益。3在本課題的教學中，要特別注意對學生進行進化、適應等生命科學觀點的教育，并 注意滲透內(nèi)因與外因、量變與質(zhì)變等辯證唯物主義基本觀點的教育。由于前面已經(jīng)學習過遺傳物質(zhì)基礎和生物變異的知識，因此，教學中對于各種進化證據(jù)的理解，不能過分地強調(diào)環(huán)境條件變化（即外因）的作用，應該引導學生考慮到生物體內(nèi)在的因素，讓學生明確，生物 的進化一定是外

17、因與內(nèi)因相互作用的結(jié)果，避免形成“外因論”。這也為下一課題學習達爾文的自然選擇學說奠定一定的基礎。小資料一、生理學研究提供的進化證據(jù)：生理學研究提供的進化證據(jù)主要是血清的鑒別。例如，用狗的血清注射到家兔的血液內(nèi)，家兔會產(chǎn)生抗體，用這種具有抗體的血液制成的血清稱為抗血清。再把家兔的抗血清分別與狗、狼、狐、牛的血清混合，結(jié)果發(fā)現(xiàn)狗的血清發(fā)生的沉淀最多，狼的血清沉淀少一些，狐 的血清沉淀更少一些，而牛的血清沒有發(fā)生沉淀。這說明家兔抗血清中的抗體與幾種動物血 清發(fā)生了作用，狗和狼的血清沉淀多， 說明它的血清蛋白的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)相似，則親緣關(guān)系很近；狗與孤和牛相比，則血清蛋白的差別就較大，其親緣關(guān)系較遠。人

18、100%長臂猿79%狐猴37%黑猩猩97%狒狒75%:刺猬17%大猩猩92%蛛猴58%豬8%再如，把人的血清作為抗原注入家兔體內(nèi)，分離出抗血清，再用家兔的抗血清檢驗人、 黑猩猩、佛狒和豬等動物的血清，得到的結(jié)果見上表（表中的百分數(shù)表示沉淀的多少）。根據(jù)表中的百分數(shù)就可以得知，動物親緣關(guān)系越近，沉淀量就越大，反之，沉淀量就越小。二、生物化學研究提供的進化證據(jù)：通過生物化學的分析可知，構(gòu)成各種類型生物的化學元素是一樣的；構(gòu)成蛋白質(zhì)的20種氨基酸是一樣的；構(gòu)成DNA勺四種脫氧核糖核旮酸和構(gòu)成 RNA勺四種核糖核普酸是一樣的； 所有的遺傳物質(zhì)和遺傳密碼是一樣的；各種生命活動中的高能化合物 ATP是一樣

19、的；各種生物體內(nèi)的糖酵解過程都是相似的，等等。這些分析表明，各種生物的結(jié)構(gòu)和基本生命活動方面的高度一致性，證明一切生物具有共同起源。還有一些證據(jù)，如分析不同物種的同一種蛋 白質(zhì)的氨基酸組成， 可以看出各種生物之間的親緣關(guān)系（分析細胞色素 C的實例見“教學參 考書”）。三、遺傳學研究提供的進化證據(jù)：遺傳學研究表明，親緣關(guān)系相近的生物之間染色體的結(jié)構(gòu)具有相似性，這可以成為生物進化的證據(jù)之一。另外，相似種的染色體數(shù)目常常相近，如人的體細胞中有46條染色體，猩猩和黑猩猩的體細胞中都有 48條染色體。在高等植物中，染色體的多倍化，可形成具有親緣關(guān)系的類群。例如，小麥的染色體基數(shù)為7而單粒小麥、二粒小麥和普通小麥體細胞中的染色體數(shù)分別是14、28和42,這三種雜色體核型形成了一個系統(tǒng)，說明它們之間的親緣關(guān)系。對于細胞減數(shù)分裂中染色體配