6.4協(xié)同進(jìn)化與生物多樣性的形成（教學(xué)設(shè)計(jì)）高一生物（人教版必修2）

第4節(jié)協(xié)同進(jìn)化與生物多樣性的形成年級(jí)高一年級(jí)授課時(shí)間1課時(shí)課題第4節(jié)協(xié)同進(jìn)化與生物多樣性的形成教材分析本節(jié)課是第六章的最后一節(jié)內(nèi)容，也是必修2最后一節(jié)內(nèi)容。本節(jié)包括“協(xié)同進(jìn)化”“生物多樣性的形成”和“生物進(jìn)化理論在發(fā)展”三部分內(nèi)容。物種的形成并不是孤立進(jìn)行的，不同物種之間、生物與無(wú)機(jī)環(huán)境之間是在相互影響中協(xié)同進(jìn)化的。協(xié)同進(jìn)化的結(jié)果不僅形成物種多樣性，還形成基因多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性。關(guān)于物種之間的協(xié)同進(jìn)化，教材通過(guò)植物與其傳粉昆蟲(chóng)的協(xié)同進(jìn)化、捕食者與被捕食者的協(xié)同進(jìn)化兩個(gè)實(shí)例來(lái)說(shuō)明，并且指出捕食者的存在客觀上有利于被捕食者種群的發(fā)展，有利于增加物種多樣性，這對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的辯證思維具有重要意義。關(guān)于生物多樣性的形成，教材首先指出生物多樣性包括基因多樣性、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性，接著講述了生物進(jìn)化的幾個(gè)重要階段。本節(jié)第三部分簡(jiǎn)單介紹了中性學(xué)說(shuō)和間斷平衡說(shuō)，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到在進(jìn)化論領(lǐng)域至今仍有不同觀點(diǎn)，生物進(jìn)化理論仍在不斷發(fā)展，同時(shí)再次強(qiáng)調(diào)以自然選擇學(xué)說(shuō)為核心的進(jìn)化理論的重要地位。本節(jié)內(nèi)容是在上一節(jié)基礎(chǔ)上的擴(kuò)展和深化。教學(xué)目標(biāo)1.舉例說(shuō)明協(xié)同進(jìn)化。2.概述生物多樣性及其形成的過(guò)程。3.概述以自然選擇學(xué)說(shuō)為核心的現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的要點(diǎn)，認(rèn)同其在現(xiàn)有生物進(jìn)化理論中的主流和核心地位。4.通過(guò)了解現(xiàn)代生物進(jìn)化理論存在的爭(zhēng)論和疑點(diǎn)，認(rèn)同科學(xué)理論是不斷發(fā)展的。教學(xué)重、難點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)(1)協(xié)同進(jìn)化與生物多樣性形成的關(guān)系。(2)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的要點(diǎn)。2.教學(xué)難點(diǎn)現(xiàn)有生物進(jìn)化理論中的不同觀點(diǎn)和未解決的問(wèn)題。教學(xué)過(guò)程教學(xué)內(nèi)容教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)創(chuàng)設(shè)情境導(dǎo)入新課展示視頻及教材中長(zhǎng)距彗星蘭及長(zhǎng)喙天蛾的圖片，引導(dǎo)學(xué)生觀察。講述達(dá)爾文觀察到長(zhǎng)距彗星蘭之后，就根據(jù)這種蘭花的特征預(yù)測(cè)存在具有細(xì)長(zhǎng)口器的天蛾，繼而被以后的科學(xué)家所證實(shí)的故事，體驗(yàn)科學(xué)家的探究過(guò)程。學(xué)生討論教材第119頁(yè)“問(wèn)題探討”中的問(wèn)題。觀察視頻及圖片，并討論“問(wèn)題探討”中的問(wèn)題。協(xié)同進(jìn)化展示自然界中一種昆蟲(chóng)為一種植物傳粉的圖片。學(xué)生思考討論一種植物專門由一種昆蟲(chóng)傳粉有什么意義?特定昆蟲(chóng)給特定的植物傳粉,這樣可以提高傳粉的效率,并且昆蟲(chóng)也可得到較多的食物或保護(hù)。展示草原上獵豹與羚羊圖片，提出一系列問(wèn)題，學(xué)生閱讀教材思考討論：大自然中，獵物可通過(guò)快速奔跑來(lái)逃脫被捕食，而捕食者則通過(guò)更快速的奔跑來(lái)獲得捕食獵物的機(jī)會(huì)，獵物和捕食者的每一點(diǎn)進(jìn)步都會(huì)促進(jìn)對(duì)方發(fā)生改變，這種現(xiàn)象在生態(tài)學(xué)上稱為什么？協(xié)同進(jìn)化。草原上獵豹與羚羊的關(guān)系對(duì)各自種群的進(jìn)化有何影響?自然選擇有利于羚羊種群中肌肉發(fā)達(dá)、動(dòng)作敏捷的個(gè)體，也有利于獵豹種群中跑得快的個(gè)體。這兩個(gè)物種的進(jìn)化過(guò)程宛如一場(chǎng)漫長(zhǎng)的“軍備競(jìng)賽”。捕食者的存在是否對(duì)被捕食者有害無(wú)益?捕食者所吃掉的大多是被捕食者中年老、病弱或年幼的個(gè)體，客觀上起到了促進(jìn)種群發(fā)展的作用。根據(jù)生態(tài)學(xué)家斯坦利的“收割理論”，食性廣捕食者的存在有利于增加物種多樣性，在這個(gè)過(guò)程中，捕食者使物種多樣性增加的方式是什么？捕食者往往捕食個(gè)體數(shù)量多的物種，為其他物種的形成騰出空間。物種之間的協(xié)同進(jìn)化都是通過(guò)物種之間的生存斗爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)的嗎？不是。物種之間的協(xié)同進(jìn)化有通過(guò)種間互助實(shí)現(xiàn)的，如某種蘭花和專門給它傳粉的蛾；也有通過(guò)種間斗爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)的，如獵豹和斑馬。協(xié)同進(jìn)化只是生物之間共同進(jìn)化嗎？協(xié)同進(jìn)化包括生物之間以及生物與無(wú)機(jī)環(huán)境之間共同進(jìn)化和發(fā)展。地球上的原始大氣中是沒(méi)有氧氣的，最早出現(xiàn)的生物都是什么生物？厭氧(進(jìn)行無(wú)氧呼吸)的生物。最早的光合生物的出現(xiàn)，使得原始大氣中有了什么？為哪種生物的出現(xiàn)創(chuàng)造了前提條件？這說(shuō)明了什么？氧氣。為好氧生物的出現(xiàn)創(chuàng)造了前提條件。說(shuō)明生物與無(wú)機(jī)環(huán)境之間在相互影響中不斷進(jìn)化和發(fā)展。引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建生物的進(jìn)化與無(wú)機(jī)環(huán)境的變化相互影響的模式圖。進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)]出協(xié)同進(jìn)化是指不同物種之間、生物與無(wú)機(jī)環(huán)境之間在相互影響中不斷進(jìn)化和發(fā)展。觀察圖片，閱讀教材，思考問(wèn)題，得出協(xié)同進(jìn)化發(fā)生在不同物種之間、生物與無(wú)機(jī)環(huán)境之間。正誤判斷典例分析判斷正誤1.蛾口器和蘭花花距相互適應(yīng)是協(xié)同進(jìn)化的結(jié)果()2.地球上最早出現(xiàn)的生物是進(jìn)行有氧呼吸的單細(xì)胞生物()3.協(xié)同進(jìn)化只發(fā)生在生物和生物之間()4.協(xié)同進(jìn)化都是通過(guò)物種之間的生存斗爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)的()【答案】1.√2.×3.×4.×典例分析[典例1]下列說(shuō)法不支持協(xié)同進(jìn)化觀點(diǎn)的是()A.某草原上狼的滅絕造成鹿數(shù)量激增B.通過(guò)捕食關(guān)系獵豹跑得越來(lái)越快，羚羊的逃生動(dòng)作越來(lái)越敏捷C.有長(zhǎng)著細(xì)長(zhǎng)花距的蘭花，就必然有同樣長(zhǎng)著細(xì)長(zhǎng)吸管似的口器的昆蟲(chóng)D.隨著藍(lán)細(xì)菌的出現(xiàn)，地球上有了氧氣，這為好氧生物的出現(xiàn)和進(jìn)化提供了條件【答案】A【解析】草原上狼的滅絕造成鹿的數(shù)量激增，這種情況是因?yàn)槁谷簺](méi)有捕食者的選擇作用，最終很可能會(huì)導(dǎo)致鹿群退化，不屬于協(xié)同進(jìn)化，A符合題意。生物多樣性的形成協(xié)同進(jìn)化有利于物種多樣性的形成，那么生物多樣性的形成過(guò)程是怎樣的呢?生物多樣性就是指物種多樣性嗎？物種多樣性只是生物多樣性的一個(gè)方面。讓學(xué)生觀察教材第120頁(yè)圖613，討論第122頁(yè)“思考·討論”中及以下的問(wèn)題，結(jié)合本章第1節(jié)的內(nèi)容，提問(wèn):研究進(jìn)化歷程的主要證據(jù)是什么?根據(jù)你的理解，分析三種生物多樣性之間的關(guān)系。遺傳多樣性(基因多樣性)是形成物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性的基礎(chǔ)，反過(guò)來(lái)物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性又影響遺傳多樣性(基因多樣性)。生物多樣性形成的根本原因和直接原因分別是什么？根本原因：遺傳多樣性(基因多樣性)。直接原因：蛋白質(zhì)多樣性。有性生殖出現(xiàn)后生物進(jìn)化的速度明顯加快的原因是什么？因?yàn)樯锿ㄟ^(guò)有性生殖，實(shí)現(xiàn)了基因重組，增強(qiáng)了生物變異的多樣性，使生物進(jìn)化的速度明顯加快。通過(guò)分析得出生物多樣性的形成經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的進(jìn)化歷程。人類也是生物進(jìn)化的產(chǎn)物。包括人類在內(nèi)的所有生物都是在相互依存、相互制約中生存和發(fā)展的，人類的生存和發(fā)展始終受益于生物多樣性，保護(hù)生物多樣性就是保護(hù)人類自己。觀察教材第120頁(yè)圖613，討論第122頁(yè)“思考·討論”及其他問(wèn)題，總結(jié)生物多樣性的形成過(guò)程。正誤判斷典例分析判斷正誤5.捕食者的存在有利于增加物種多樣性()6.生物多樣性的根本原因是物種多樣性()7.生物多樣性包括遺傳多樣性、種群多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性三個(gè)層次()8.不同生物之間的相互影響形成了生物的多樣性()9.生物通過(guò)有性生殖，實(shí)現(xiàn)了基因重組，增強(qiáng)了生物變異的多樣性()10.生物登陸改變著陸地環(huán)境，陸地上復(fù)雜的環(huán)境又為生物進(jìn)化提供了更廣闊的舞臺(tái)()【答案】5.√6.×7.×8.×9.√10.√[典例2]下列關(guān)于生物進(jìn)化與生物多樣性形成的敘述，錯(cuò)誤的是()A.最早登陸的生物是適應(yīng)陸地生活的原始的兩棲類B.生物多樣性的形成經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的進(jìn)化歷程C.生物的進(jìn)化與無(wú)機(jī)環(huán)境的變化是相互影響的D.一個(gè)物種的形成或絕滅，會(huì)影響其他物種的進(jìn)化【答案】A【解析】大約在4億年前，由于造山運(yùn)動(dòng)使海洋縮小，陸地?cái)U(kuò)大，一些海洋植物開(kāi)始適應(yīng)陸地生活，形成了原始的陸生植物，主要是蕨類植物，隨后才出現(xiàn)了適應(yīng)陸地生活的動(dòng)物——原始的兩棲類，A錯(cuò)誤；由于不同物種之間存在協(xié)同進(jìn)化，因此，一個(gè)物種的形成或絕滅，會(huì)影響其他物種的進(jìn)化，D正確。生物進(jìn)化理論在發(fā)展讓學(xué)生閱讀教材第124頁(yè)，總結(jié)生物進(jìn)化的其他理論或?qū)W說(shuō)。間要了解中性學(xué)說(shuō)和間斷平衡說(shuō)。引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出以自然選擇學(xué)說(shuō)為核心的進(jìn)化理論已被學(xué)術(shù)界廣泛接受，但是還有很多問(wèn)題;不能用現(xiàn)有的進(jìn)化理論所解釋，有待進(jìn)一步的研究。生物進(jìn)化理論是不斷發(fā)展的。閱讀教材認(rèn)同生物進(jìn)化理論是不斷發(fā)展的。學(xué)習(xí)小結(jié)習(xí)題鞏固1．甲、乙兩物種在某一地區(qū)共同生存了上百萬(wàn)年，甲以乙為食。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．甲、乙的進(jìn)化可能與該地區(qū)環(huán)境變化有關(guān)B．物種乙的存在與進(jìn)化會(huì)阻礙物種甲的進(jìn)化C．若甲是動(dòng)物，乙可能是植物，也可能是動(dòng)物D．甲基因頻率改變可能引起乙基因頻率的改變【答案】B【解析】根據(jù)協(xié)同進(jìn)化的觀點(diǎn)，物種乙的存在與進(jìn)化會(huì)促進(jìn)物種甲的進(jìn)化，有利于提高生物多樣性，B錯(cuò)誤。5.下列敘述中，不符合中性突變學(xué)說(shuō)的是()A．基因突變大多數(shù)是中性的，自然選擇對(duì)它們不起作用B．中性突變被隨機(jī)地固定，日積月累、積少成多C．生物性狀的改變大多數(shù)是中性的，無(wú)利也無(wú)害D．種群間遺傳物質(zhì)出現(xiàn)較大差別是中性突變積累的結(jié)果【答案】C【解析】中性突變學(xué)說(shuō)認(rèn)為生物基因的突變大多數(shù)是中性的，無(wú)利也無(wú)害，并不是生物性狀的改變是中性的，C符合題意。板書(shū)設(shè)計(jì)第4節(jié)協(xié)同進(jìn)化與生物多樣性