1、1第二节 生物进化的历程本节分析生物进化历程，是在生命起源的基础上来学习，而生命的起源是科学关注的焦点至今尚无定论。生物进化的历程更是大家看不见的，不能亲身经历的事情，生物进化的历程极其漫长而复杂。因此在教学中我们只能引导学生学习科学家研究生物进化的历程的研究方法，探究生物进化的方法应是本节的重点。学情分析动植物的类群以及它们的形态结构特点，学生已经学习过，这对于学习生物进化的趋势是一个基础，但很多学生对化石不是很了解，但又有很大的兴趣。课下提前让学生搜集有关化石的资料，课堂上进行交流分析，是达到学习的目标的有效措施。生物进化的历程更是大家看不见的，不能亲身经历的事情，生物进化的历程极其漫长而
2、复杂。引导学生学习科学家研究生物进化的历程的研究方法，主要是比较的方法。像科学家一样实现自主探究、大胆推测，科学地分析问题、解决问题。教学目标知识与技能1举例说出研究生物进化的方法。2概述生物进化的主要历程。3评价证据与假说之间的关系。过程与方法1通过多种动植物的化石图片或化石标本，提高观察能力、分析问题能力。2通过分析资料，推出研究生物进化的方法。3通过小组讨论，提高合作意识和能力。情感态度与价值观1通过对化石资料的搜集及分析，培养学习生物的兴趣，热爱科学的态度。 2通过对比生命起源认识的不同观点，树立辩证唯物主义生命观，自觉抵制非科学的观点。教学重难点教学重点1生物进化的证据。2生物进化的
3、大致历程。3生物进化的总趋势。教学难点 探究生物进化的方法。教学方法资料分析法、讨论法、观察法、探究法、比较法。课前准备准备相关图片制作 PPT，化石标本，学案等。教学设计（设计者 迟霞：山东省优质课二等奖获得者）教 学 过 程 设 计导入新课【师】出示自然界中多姿多彩的生物图片。2【生】观看图片，引起学习好奇心。【师】如此生机勃勃的大自然，真是令人流连忘返，看着自然界中的一草一木，看着生龙活虎的动物，你们有没有想过，大自然的各种生物是由何而来？它们的进化历程是怎样的呢？今天我们学习 “第二节 生物进化的历程（板书）”。设计意图：通过欣赏自然界中多姿多彩的生物图片，体会神奇的生物世界，激发学生
4、的学习兴趣。【师】自然界中的生物是怎样进化而来的，我们能看到生物进化的过程吗？【生】不能。【师】那怎么才能弄清楚生物进化的过程？让我们先寻找研究生物进化的方法。板书：一、学习研究生物进化的方法探究新知一、 学习研究生物进化的方法【师】请分析下列图文资料，小组讨论回答问题：资料 1：化石是生物的遗体、遗物、生活痕迹，由于种种原因被埋藏在地层中，经过若干万年的复杂变化而形成的。【师】化石分遗体化石、遗物化石和印痕化石，恐龙骨骼化石属于什么化石？【生】遗体化石。【师】恐龙蛋化石属于什么化石？【生】遗物化石。【师】恐龙足迹化石属于什么化石？【生】印痕化石。【师】右图是不同地层化石模式图，比较不同类型动
5、物的化石在地层中出现的顺序，你能得出什么结论？【生】讨论交流。【师】越古老的地层中，形成化石的生物具有什么特点？【生】简单、低等。【师】越晚近的地层中，形成化石的生物具有什么特点？【生】复杂、高等。【师】由此可以推测：动物的进化趋势是怎样的？【生】由简单到复杂，由低等到高等。【师】脊椎动物的进化顺序是怎样的？【生】鱼类、两栖类、爬行类、哺乳类。【师】多种多样的蛋白质是组成细胞的一类重要物质，细胞色素 C 是其中一种。恐龙骨骼化石 恐龙蛋化石 恐龙足迹化石不同地层化石模式图哺乳类化石爬行类化石两栖类化石鱼类化石3资料 2：下表是 6 种生物的细胞色素 C 与人的细胞色素 C 的组成比较，请分析回
6、答：（1）从表中数据可发现生物的细胞色素 C 的氨基酸组成和生物的亲缘关系是：亲缘关系越近，细胞色素 C 的氨基酸组成差异越 。（2）从上表看，人和 的亲缘关系最远，因为两者的细胞色素 C 的差异最 。（3）上述对生物细胞色素 C 的氨基酸的组成比较，是从分子生物学方面为生物的 提供了证据。【生】可以推测：差异越小亲缘关系越近。人与黑猩猩的亲缘关系最近，与酵母菌的亲缘关系最远【师】马、蝙蝠的前肢及鹰的翅膀的外形差别很大，但它们骨骼的排列是相似的。说明它们可能是由什么进化而来的？展示资料 3：比较马、蝙蝠的前肢及鹰的翅膀的骨骼。【生】它们可能是由共同的祖先进化而来的。【师】下图是始祖鸟化石图及始
7、祖鸟复原图。展示资料 4：根据始祖鸟的化石发现，始祖鸟具有翅膀，被覆羽毛，具有角质喙，有牙齿，翅上有爪。其中具有翅膀，被覆羽毛，具有角质喙，与 类的特征相似；有牙齿，有爪，与 类的特征相似。由此推断，鸟类可能是由_进化来的。【师】现在还有始祖鸟这种动物吗？说明始祖鸟是属于什么类型的动物？【生】没有了，始祖鸟是属于爬行动物向鸟类进化的中间过渡类型。【师】科学家在研究生物进化的过程中，非常重要的证据是化石，除了化石证据，还有解剖学证据、分子生物学证据、胚胎学证据等间接证据，通过以上资料分析可以看出，科学家在研究生物进化时都用到了什么方法？【生】比较法。设计意图：通过从分析资料的过程中，由学生自己发
8、现在研究生物进化时用到的比较法。让学生像科学家一样自主动脑，自主探究，体会成功的喜悦。为学生创设一个自主学习的环境。培养学生观察、思考、比较、解决问题的能力。【师】科学家在研究生物进化时都用到了比较法，接下来，请同学们阅读教材第 58 页，自学“科学方法”，完成学案自主学习 1。【生】自学，完成学案。1研究生物的进化时，用到的最常见的方法是 法。 生物名称 黑猩猩 马 果蝇 小麦 向日葵 酵母菌与人细胞色素 C有差异的氨基酸数 0 12 27 35 38 44始祖鸟化石 始祖鸟复原图42比较是指根据一定的 ，把彼此有某种 的事物加以对照，确定它们的 和 之处。【师生】交流评价。二、 生物进化的
9、大致历程【师】科学家们通过对不同年代化石的纵向比较，以及对现在生物种类的横向比较等方法，推断出了生物进化的大致历程。从地球上最初的生命形式到现在形形色色的生物，究竟经历了哪些进化环节呢？ 请同学们阅读教材第 59 页，完成学案自主学习 2。板书：二、生物进化的大致历程【生】自学，完成自主学习 2。【师】请同学们仔细观察“动植物进化的大致历程图”，能读出哪些关于生物进化的信息？【生】植物的大致进化历程是： 动物的大致进化历程是： 【师】由此可以归纳总结出生物进化的总趋势：1结构上：2进化水平上：3生活环境上：【生】结构上由简单到复杂，进化水平上由低等到高等，生活环境上由水生到陆生。设计意图：这里
10、面涉及到的生物种类虽然基本上都是学生曾经学习过的内容，所以采用自学的方式学习。用进化树的形式介绍这一内容可以通过直观又简洁的方式使学生接受这个知识。在完成进化树的填图之后，纵观全局，引导学生总结出进化的总趋势。教育学生热爱生命，关爱生命。【师】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。中生代地球霸主恐龙曾经兴盛一时，可现在却无影无踪。关于恐龙的灭绝，现在是众说纷纭，你能说出几种来吗？【生】各抒己见。【师】科学家们在研究一些生物进化的过程中，往往根据已有的证据提出某种假说，然后进一步搜集证据证明他们的假说。当然，找到的证据，有的支持假说，有的却不支持假说。请同学们阅读教材第
11、 60、61 页，找出哪些证据是支持假说 A 的，哪些证据是支持假说 B 的？这些证据中哪个最就有说服力？【生】小组讨论，完成学案合作探究 2。设计意图：技能训练不仅重要而且十分有趣，它即是对教学内容的一种补充，又可以训练学生的思维，扩大学生的知识面和促进学生学习的积极性。利用学生对恐龙绝灭的兴趣，训练其如何利用证据支持假说，以及如何对证据进行评价。课堂小结通过这节课的学习，我们知道了研究生物进化的方法，了解了生物进化的大致历程。关于生物进化的历程，目前还有很多问题没有弄清楚，化石方面的证据也不是很全面。随着新的研究手段的应用和新证据的发现，人们对生物进化过程的认识将越来越接近历史原貌。人们对
12、生物进化的认识还将不断地丰富和深入。这也有待于同学们去研究发现。【师】对照屏幕总结本节内容。1生物有共同的起源，都起源于原始生命；2原始生命最早可能形成于原始的单细胞藻类植物和原始单细胞动物；3位于“进化树”下部生物简单、低等；4位于“进化树”上部生物复杂、高等；生物进化的历程学习研究生物进化的方法：研究生物进化的重要证据是生物进化的大致历程 由简单到复杂由低等到高等由水生到陆生比较法化石5【生】知识抢答。随堂检测1下列不是生物进化历程总趋势之一的是（ ）A由低等到高等 B由简单到复杂 C由小型到大型 D有水生到陆生2生物化石之所以能证明生物的进化，其根本原因是（ ）A化石是保存在地层中的古代
13、生物的遗体、遗物等B化石是经过漫长的地质年代才形成的C各类生物的化石在地层中出现有一定的顺序D化石是古生物学家的研究对象作业布置完成课本 61 页练习以及学案中的课后训练。板 书 设 计第二节 生物进化的历程一、研究生物进化的方法：比较法二、生物进化的历程：生物进化的总趋势：简单复杂 低等高等水生陆生教 学 反 思1本节课注重对学生进行科学方法的训练，如通过对各种资料的分析，学会运用比较的方法，研究生物的进化历程。技能训练与趣味性的知识紧密结合，激发学生的学习兴趣。例如利用学生对恐龙绝灭的兴趣，训练其如何利用证据支持假说，以及如何对证据进行评价。2充分体现学生的主体性。每一个知识的呈现，获取知
14、识的方法都是在学生主动学习，主动探究的基础上进行的。学生的合作思想和意识在本课中得到充分的发挥和体现。例如资料分析，小组之间的竞赛，都是小组合作的结果。3由于时间较长，学生对动植物类群的形态结构特点记忆不深刻，所占教学时间偏多，导致其他知识的学习时间不够充分。备课资料1化石保存在地壳岩石中的古动物或古植物的遗体或表明有遗体存在的证据都谓之化石。从太古宙（34 亿年前）至全新世（1 万年前）之间都有化石出现。研究化石可以了解生动物的演化并能帮助确定地层的年代。在漫长的地质年代里，地球上曾经生活过无数的生物，这些生物死亡之后的遗体或是生活时遗留下来的痕迹，许多都被当时的泥沙掩埋起来。在随后的岁月中
15、，这些生物遗体中的有机质分解殆尽，坚硬的部分如外壳、骨骼、枝叶等与包围在周围的沉积物一起经过石化变成了石头，但是它们原来的形态、结构（甚至一些细微的内部构造）依然保留着；同样，那些生物生6活时留下的痕迹也可以这样保留下来。我们把这些石化了的生物遗体、遗迹就称为化石。从化石中可以看到古代动物、植物的样子，从而可以推断出古代动物、植物的生活情况和生活环境，可以推断出埋藏化石的地层形成的年代和经历的变化，可以看到生物从古到今的变化等等。一个生物是否能形成化石取决于许多因素：（1）有机物必须拥有坚硬部分，如壳、骨、牙或木质组织。然而，在非常有利的条件下，即使是非常脆弱的生物，如昆虫或水母也能够变成化石
16、。（2）生物在死后必须立即避免被毁灭。如果一个生物的身体部分被压碎、腐烂或严重风化，这就可能改变或取消该种生物变成化石的可能性。（3）生物必须被某种能阻碍分解的物质迅速地埋藏起来。而这种掩埋物质的类型通常取决于生物生存的环境。海生动物的遗体通常都能变成化石，这是因为海生动物死亡后沉在海底，被软泥覆盖。软泥在后来的地质时代中则变成页岩或石灰岩。较细粒的沉积物不易损坏生物的遗体。在德国的侏罗纪的某些细粒沉积岩中，很好地保存了诸如鸟、昆虫、水母这样一些脆弱的生物的化石。（4）被埋藏的生物尸体还必须经历长时间的石化作用后才能形成化石。有时生物死后虽然被迅速埋藏，但不久因冲刷等各种因素暴露出来而遭到破坏
17、，也不能形成化石。有一些保存在较古老岩层中的化石，因岩层的变形和变质作用，使化石遭到破坏。（5）沉积物在固结成岩的过程中，压实作用和结晶作用都会影响化石的石化作用和保存。古生物化石分为一级化石、二级化石、三级化石三种。一级化石：（1）对生命起源和演化有特别重大科学研究价值，属国家宝贵自然遗产的。（2）能为全球大区域地质、古地理、古气候、古环境和重大地质历史事件的发现和地层对比提供依据的。（3）全球稀有、珍贵、国内仅有的。（4）新属种模式标本，其类别属种有：稀有鸟类、稀有爬行类、稀有哺乳类、稀有两栖类等及其胚胎化石。二级化石：（1）对生命起源、生物演化具有重要科学研究价值，属国家重要自然遗产的。
18、（2）能为国内或较大区域地质、古地理、古气候、古环境和重大地质历史事件的发现和地层对比提供依据的。（3）国内稀有、珍贵，大区域仅有的。其类别属种有：鸟类、爬行类、哺乳类及其遗存与遗迹化石和珍贵稀有植物类化石。三级化石：（1）对自身或本门类生物演化具有较大科学研究意义和价值的。（2）能为区域地质事件、古地理、古气候、古环境演化提供证据的。（3）区域稀有，本地区仅有的。其类别属种有：稀有昆虫类、稀有鱼类及稀有剖物类、确已研究清楚的鸟类、爬行类、恐龙蛋、恐龙足印、水母化石。非重点保护化石（一般化石）：在地层古生物研究中，已有明确结论，无重要科学研究价值和意义，同类标本较多，但具有较高观赏性、收藏性和
19、科普性化石。其类别属种有：一般鱼类、一般昆虫类、双壳类、腹足类、三叶虫、叶肢介、介形类、有孔虫、蜓类、珊瑚、苔藓虫、腕足类、头足类、海百合、笔石、牙形石、虾类和一般植物化石。2恐龙灭绝之谜恐龙是生活在距今大约 2 亿 3500 万年至 6500 万年前的、能以后肢支撑身体直立行走的一类动物，支配全球陆地生态系统超过 1 亿 6 千万年之久。大部分恐龙已经灭绝，但是恐龙的后代 鸟类存活下来，并繁衍至今。恐龙最早出现在约 2 亿 4 千万年前的三叠纪，灭亡于约6500 万年前的白垩纪所发生的中生代末白垩纪生物大灭绝事件。恐龙最终灭绝于 6300 万年前的新生代古近记古新世。当然这是目前的主流论断，
20、是当前最为人认可的。在两亿多年前的中生代，许多爬行动物在陆地上生活，因此中生代又被称为“爬行动物时代”。它们不断地分化成各种不同种类的爬行动物，有的变成了今天的龟类，有的变成了今天的鳄类，有的变成了今天的蛇类和蜥蜴类，其中还有一类演变成今天遍及世界的哺乳动物。7恐龙是所有陆生爬行动物中体格最大的一类，很适宜生活在沼泽地带和浅水湖里，那时的空气温暖而潮湿，食物也很容易找到。所以恐龙在地球上统治了一亿多年的时间，但不知什么原因，它们在 6500 万年前很短的一段时间内突然灭绝了，今天人们看到的只是那时留下的大批恐龙化石。来自中国的古生物学和物理家黎阳 2009 年在耶鲁大学发表的论文引起了国际古生
21、物学界的轰动，他和他的中国团队在 6534.83 万年前的希克苏鲁伯陨石坑 KT 线地层中发现了高浓度的铱，其含量超过正常含量二百三十二倍。如此高浓度的铱只有在太空中的陨石中才可以找到，地球本身是不可能存在的。根据墨西哥湾周围铱元素含量的精确测定，当时是一颗类似小行星的物质不仅撞击了地球中美洲地区，还撞破了地壳，致使地球内部岩浆汹涌喷出，撞击造成的超级火山爆发，从古玛拉岩石的同位素含量测出此次爆发的威力远远高于黄石超级火山最大的能量（普通火山口的直径也就是是几百米，而这次被撞击成的口子直径超过 148 千米。）整个地球被浓浓的火山灰和毒气所覆盖，地球上的生物长时间不见阳光和月亮，植物无法光合作
22、用，大气层氧气含量极低。综合这些因素造成此次生物的大灭绝。以前学术界都是把外来天体撞击说和火山喷发说分开讨论的，但这两个学术都有相当大的缺陷，外来天体说光是撞击不足以影响那么严重，时间那么久，范围那么远（全球性的），而火山说，地球上的火山活动本身就很多很剧烈，但都不足引起如此大的生物灭绝，包括黄石超级火山在内，而中国学者黎阳提供的论证方向和证据完美地解答了国际古生物界的长期疑问，两者的结合才可能造成如此重大的地球生物大灭绝。如果按单独的事件来定论恐龙灭绝的原因，并不能充分说明动植物在体型结构上的共同进化特征。这一共同的进化特征并不局限在任一地域，这就充分说明了共同进化特征只能是来源与地球引力的加重，这才致使与环境重力对于动植物的限制约束。
