资源描述
22.3 生物进化的原因
教学
目标
知识与能力
1、了解人工选择的过程和条件。2、了解英国曼彻斯特地区的两种桦尺蛾的数量随环境的变化而改变的事例
3、概述自然选择学说，形成生物进化的基本观点。
过程与方法
1、通过观察原鸡的进化，培养学生观察能力，分析处理资料的能力。
2、通过观察有关桦尺蛾数量变化情况的资料分析，培养学生的信息分析和综合能力。
情感 态度与价值观
1、通过环境的变化可以导致生物进化的事实，对学生进行潜移默化的环保教育
2、介绍达尔文锲而不舍、历尽艰辛创立生物进化论的事迹，培养学生严谨的科学态度，塑造学生献身科学事业的美好心灵。
教学重点
了解人工选择的过程和条件，了解英国曼彻斯特地区的两种桦尺蛾的数量随环境的变化而改变的事例。
教学难点
概述自然选择学说，形成生物进化的基本观点。
教学方法
讲解法、讨论法、归纳法
教 具
ppt
教学内容及教学过程
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，接下来让我们一起复习上节的有关内容。
1.请简单描述动物进化的大致过程。
2.请简单描述植物进化的大致过程。
3.根据动植物进化的大致过程，试总结生物进化的一般规律。
(学生回答)
学生1：动物的进化过程是从单细胞动物开始，逐渐进化为原生动物、腔肠动物、扁形动物、线形动物、环节动物、软体动物、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。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。
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。
讲授新课：
教师：通过上节课的学习，我们知道生物进化的过程中，不断有新物种的产生和老物种的灭绝。这是为什么呢？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。
①从18世纪后期开始有很多人探讨此问题。法国博物学家拉马克（1744—1829）在18世纪首先提出生物进化论，是生物进化论的先驱者，他的核心学说是器官的用进废退和获得性状遗传理论。拉马克曾举长颈鹿的例子说，长颈鹿的祖先预部并不长，由于干旱等原因。在低处已找不到食物，迫使它伸长脖颈去吃高处的树叶。于是“用进废退”，久而久之，它的颈部就变长了。一代又一代，遗传下去，它的脖子越来越长，终于进化为现在我们所见的长颈鹿这一新物种。 “获得性遗传”是生物多样性的来源。
你们认为拉马克的进化论是否正确？为什么？
总的来说，拉马克的进化学说中主观推测较多，相对的争议也较多，但他的学说较系统和完整，内容很丰富，拉马克的学说为达尔文的科学进化论的诞生奠定了基础.
②半个世纪后，即1859年，科学的生物进化论诞生了，主要代表是达尔文提出自然选择的学说。他最先科学地解释了生物进化的原因的。
介绍小资料：达尔文的平生，书p37
讨论思考：
1、达尔文花费毕生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？
（1809年2月12日，达尔文出生在英国的施鲁斯伯里。祖父和父亲都是当地的名医，家里希望他将来继承祖业，16岁时他便被父亲送到著名的爱丁堡大学学医。但达尔文从小就热爱大自然，尤其喜欢打猎、采集矿物和动植物标本。进到医学院后，他仍然经常到野外采集动植物标本。父亲认为他游手好闲，一怒之下，于1828年又送他到剑桥大学，命令他改学神学，希望他将来成为一个“尊贵的牧师”。牧师在当时乃至现在的西方都是十分令人尊敬的职业。不过，年轻的达尔文对成为牧师却不感兴趣，因为他的心中隐藏着秘密的雄心——重新绘制生命的谱系。于是，他仍然把大部分时间用在听自然科学讲座，自学大量的自然科学书籍，热心于收集甲虫等动植物标本，对神秘的大自然充满了浓厚的兴趣。
1828年的一天，在伦敦郊外的一片树林里，一位大学生围着一棵老树转悠。突然，他发现在将要脱落的树皮下，有虫子在里边蠕动，便急忙剥开树皮，发现两只奇特的甲虫，正急速地向前爬去。这位大学生马上左右开弓，抓在手里，兴奋地观看起来。正在这时，树皮里又跳出一只甲虫，大学生措手不及，迅即把手里的甲虫藏到嘴里，伸手又把第三只甲虫抓到。看着这些奇怪的甲虫，大学生真有点爱不释手，只顾得意地欣赏手中的甲虫，早把嘴里的那只给忘记了。嘴里的那只甲虫憋得受不了啦，便放出一股辛辣的毒汁，把这位大学生的舌头蜇得又麻又痛。他这才想起口中的甲虫，张口把它吐到手里。然后，不顾口中的疼痛，得意洋洋地向市内的剑桥大学走去。这个大学生就是查理·达尔文。后来，人们为了纪念他首先发现的这种甲虫，就把它命名为“达尔文”。
1831年，达尔文从剑桥大学毕业。他放弃了待遇丰厚的牧师职业，依然热衷于自己的自然科学研究。这年12月，英国政府组织了“贝格尔号”军舰的环球考察。达尔文经人推荐，以“博物学家”的身份，自费搭船，开始了漫长而又艰苦的环球考察活动。达尔文每到一地，总要进行认真的考察研究，采访当地的居民，跋山涉水，采集矿物和动植物标本，挖掘生物化石，发现了许多没有记载的新物种。他白天收集谷类岩石标本、动物化石，晚上又忙着记录收集经过。1832年1月，“贝格尔”号停泊在大西洋中佛德角群岛的圣地亚哥岛。水兵们都去考察海水的流向。达尔文和他的助手背起背包，拿着地质锤，爬到山上去收集岩石标本。在考察过程中，达尔文根据物种的变化，整日思考着一个问题：自然界的奇花异树，人类万物究竟是怎么产生的？他们为什么会千变万化？彼此之间有什么联系？这些问题在脑海里越来越深刻，逐渐使他对当时西方占统治地位的神创论和物种不变论产生了怀疑。于是，一个伟大的设想在他心中诞生了。）
学生回答：
1、 达尔文的巨著物种起源；在此书中他提出了自然选择说，并认为生物是逐渐进化的。
2、 我们应该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、现身科学的态度和精神。
注：对学生的回答给予赞赏性的评价，通过第二小题回答引起学生热爱科学，现身科学情感上的共鸣。
对于他的学说，从教会到御用文人都群起攻之，对来自各方面对进化学说的攻击，达尔文持有什么态度？（顽强的抵抗、坚持到底）
接下来我们来介绍达尔文的生物进化论
一、人工选择：
下面我们来看达尔文对饲养动物（原鸡的进化，书p29）研究工作。
1、观察图片：讨论30页第1题，几个品种的鸡与原鸡相比，它们分别有什么不同？这些品种的鸡是怎样产生的？
狼山鸡（肉用）的个体较大，肉质鲜美
来亨鸡产卵率高
斗鸡体形优美，颜色鲜丽，攻击性较强
乌骨鸡药用价值高
芦花鸡体形较大，产卵率较高
达尔文认为，在不同的饲养条件下，原始祖先产生了许多变异，人们根据各自的爱好对不同的变异个体进行选择。经过若干年的选择使所选择的性状积累加强，最后选育出不同的品种。
人工选择是根据人类的需求和爱好，对生物发生的变异经过不断的选择形成生物新品种。
2、在生活中，用人工选择的方法培育成的植物或动物品种很多，你能说出几种吗？（菊花、金鱼、警犬）
达尔文由人工选择的实例联想到自然界中各种生物物种的形成。在自然界中的生物进化，选择作用是怎样进行的？
二、自然选择：
教师：提出问题与学生讨论自然选择是怎样进行的。
（l）自然界中大多数生物有很强的繁殖能力。
例：1株1年生的植物只产生两粒种子，20年后会有多少后代？
大象寿命一般在100岁。一对大象一生可生6只小象， 740～750年后一对大象的后代可以达到1900万头。
这样的现象称为过度繁殖。
但事实上，几万年来，象的数量也从没有增加到那样多，自然界里很多生物的繁殖能力都远远超过了象的繁殖能力，但各种生物的数量在一定的时期内都保持相对的稳定状态，这是为什么呢？达尔文因此想到了生存斗争。
（2）生物的生存需要一定的条件，即要保证生物必需的食物和生存的空间。生物生存的空间和食物是有限的。
提问：为了生存，生物在这个有限的生存条件下会出现什么现象？
生物之间为了获得生存所需要的食物和空间而进行的斗争，称为生存竞争。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）生存竞争总有胜败。什么类型的生物在生存竞争中容易取胜或者失败呢？
实例：曼彻斯特的桦尺蛾（书P30）
很多进化现象由于需要历经漫长的时间而没有办法被人类观察到，可是也有些进化现象在比较短的时间就发生了明显的变化。英国曼彻斯特的桦尺蛾就是这样的例子。
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(ｈｕò)，其成虫是一种飞蛾，其名为桦尺蛾。它们夜间活动，白天休止，通常栖息在有地衣覆盖的树干和石块上。到1848年，有关的报道都是浅色的。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，桦尺蛾栖息的背景由浅色地衣变为深色树干，于是黑色桦尺蛾逐渐增加，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蛾和深色的桦尺蛾同时放到树干上，然后用望远镜观察到树干上所发生的情况。一群爱吃桦尺蛾的鸟儿飞过之后，他们发现，浅色桦尺蛾所剩无几，而大部分桦尺蛾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？
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：通过对桦尺蛾体色变化的分析，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。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蛾体色变化的整个过程，但是我们可以设法模拟。模拟探究有助于你对这一现象的理解以及生物进化原因的直观印象和深层次理解。
注：教师在做此探究前需要强调以下注意事项：
1、 请两到三位同学担当小鸟。
2、 其余几位同学将制作好的桦尺蛾贴在墙上和后面的黑板报，以及边上的墙纸等地方。
3、比一比，谁找的最多。
教师：在比赛中，哪一种桦尺蛾容易被捕获？哪种不容易捕获？
学生：与环境颜色接近的不容易被天敌发现，反之则易被抓住。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。
（4）适者生存
教师：在人们对桦尺蛾的观察中也证明了这一点。（阅读课本31页）桦尺蛾从浅色品种变成深色品种，也是一种进化。这种进化是什么原因造成的呢？
学生：桦尺蛾的颜色改变是环境污染造成的。
教师：桦尺蛾的颜色改变是环境污染直接引发的吗？由于煤烟，一只浅色的桦尺蛾会被熏黑，变成深色的桦尺蛾吗？
学生：不是，桦尺蛾本来就有深色和浅色两种。
教师：我们把同一种生物，有不同颜色（性状）的现象叫做什么？
学生：变异。
教师：不同颜色的桦尺蛾在天敌面前，存活的机会是不同的。我们把桦尺蛾和天敌的斗争叫做生存斗争；而天敌对桦尺蛾的选择就是一种自然选择。
教师：达尔文认为，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。
教师：你能总结出自然选择学说的要点吗？
学生：必须有生存斗争；必须能繁殖；要有有利变异和不利变异，不利变异才能别淘汰……
自然选择：过度繁殖、生存竞争、遗传和变异、适者生存
解释：长颈鹿
小结：自然界中的生物，通过激烈的生存竞争，适应环境的生存下来，不适应环境的被淘汰，这就是自然选择。适者生存，不适者被淘汰，所以目前在地球上生活的各种生物大多是适应环境的。自然界的环境有各种类型，不同类型的环境对生物的差异进行选择，形成了适应不同环境的生物，同时，也产生了生物的多样性。
教师：那些生存斗争的胜者是不是一定是“强者”呢？
学生：海岛上常有大风，所以翅膀残缺的不会飞，反而不会被风吹走，是有利变异。
教师：可见，自然界的生物，通过激烈的生存斗争，适应者生存下来，不适应者被淘汰掉，这就是自然选择。生物通过遗传、变异和自然选择不断进化。
教师：生物进化的历程是否已经完成？如果还在进行，我们为什么不易发现生物的进化？
自然选择的进程十分缓慢。生物界的丰富多彩是经过许多亿年的选择形成的。
［巩固练习］
1.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
答案：C
2.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
答案：A
教学小结：
1． 人工选择：人工选择是根据人类的需求和爱好，经过不断的选择形成生物新品种。
2．自然选择：过度繁殖、生存竞争、遗传和变异、适者生存
作业布置：导学练p26~29
板书设计
第3节 生物进化的原因
一、 人工选择
二、 自然选择
过度繁殖、
生存竞争、
遗传和变异、
适者生存
教学后记
在自然选择学说的学习过程中，学生对生活中常接触到的人工选择现象先作了一番研究，这种从生活入手的方法，比较容易让学生接受，既激发了学生研究问题的兴趣，又为后面学习自然选择做了铺垫。
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