第六章第二节生物进化的证据
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《生物进化的历程》优质课教案第一章:引言1.1 课程介绍:本节课我们将探讨生物进化的历程。
进化是生物学中最重要的概念之一,它解释了生物多样性的起源和生物与环境的关系。
我们将通过观察化石和现存物种的特征,了解生物如何从简单到复杂、从水生到陆生逐渐进化。
1.2 学习目标:学生能够理解进化的概念,了解生物进化的证据,掌握生物进化的基本原理。
1.3 教学方法:讲授法、小组讨论法、观察法。
1.4 教学准备:多媒体课件、化石标本、现存的生物标本。
第二章:化石——生物进化的证据2.1 课程介绍:化石是研究生物进化最重要的证据之一。
通过对化石的研究,我们可以了解生物在过去的时间里的演化过程。
本节课我们将学习化石的形成、分类和分布规律,以及如何利用化石研究生物进化。
2.2 学习目标:学生能够描述化石的形成过程,了解不同地层的化石分布规律,掌握利用化石研究生物进化的方法。
2.3 教学方法:讲授法、实验法、小组讨论法。
多媒体课件、化石标本、地层模型。
第三章:比较解剖学——揭示生物的进化关系3.1 课程介绍:比较解剖学是研究不同物种器官和结构相似性的学科。
通过对现存物种的比较研究,我们可以揭示它们之间的进化关系。
本节课我们将学习比较解剖学的方法和应用,了解生物进化中的适应和演化。
3.2 学习目标:学生能够描述比较解剖学的方法和应用,通过比较分析揭示生物的进化关系。
3.3 教学方法:讲授法、小组讨论法、比较分析法。
3.4 教学准备:多媒体课件、比较解剖学实例图片。
第四章:分子生物学与生物进化4.1 课程介绍:分子生物学是研究生物分子水平上的学科。
通过对DNA和蛋白质等生物大分子的研究,我们可以了解生物之间的亲缘关系和进化历程。
本节课我们将学习分子生物学在生物进化研究中的应用,了解生物进化与分子演化的关系。
4.2 学习目标:学生能够理解分子生物学的基本概念,了解DNA和蛋白质在生物进化中的作用。
4.3 教学方法:讲授法、实验法、小组讨论法。
生物进化的证据在科学界,有一种神奇的而又普遍的现象,那就是生物进化。
它是指生物在遗传、变异和自然选择的作用下,逐渐产生新的特征和形态,以适应不断变化的环境。
尽管我们无法直接观察到生物进化的全过程,但是通过各种证据和推理,我们可以逐步揭示这个神秘的过程。
化石记录是生物进化的直接证据。
化石是古生物遗体或痕迹在地质历史长期作用下所形成的石质遗存。
通过研究化石,我们可以了解古生物的形态、生态习性、古地理和古气候等信息。
化石记录显示,生物随着时间的推移,逐渐发生了变化,从简单到复杂,从低等到高等,这些变化都反映了生物进化的过程。
现存生物的地理分布和不同物种之间的形态差异也是生物进化的证据。
例如,同一种植物在不同地区的形态和适应性变化,这些变化可能是由于环境条件的不同而产生的。
不同物种之间的形态差异也可以解释为进化的结果,这些差异可能是由于不同的环境和生存策略而产生的。
第三,遗传学研究也为生物进化提供了重要的证据。
现代遗传学研究表明,生物的基因组在长时间的自然选择作用下会发生变异和遗传重组。
这些变异可能是有益的,也可能是有害的,但是只有有益的变异会被自然选择所保留下来。
通过研究这些遗传变异,我们可以了解生物进化的过程和机制。
比较解剖学也为生物进化提供了有力的证据。
比较解剖学研究不同物种之间的相似性和差异性,通过比较不同物种的器官和结构,我们可以发现它们之间的相似性和差异性是进化的结果。
例如,不同种类的哺乳动物都有相似的骨骼结构,这表明它们有共同的祖先。
生物进化的证据是多方面的,包括化石记录、现存生物的地理分布、不同物种之间的形态差异、遗传学研究和比较解剖学等。
这些证据都表明了生物进化的真实性和普遍性。
在未来,随着科学技术的不断进步和发展,我们可能会发现更多的生物进化证据,进一步揭示这个神秘的过程。
基于生物适应进化原理论证生物进化的动力生物进化是生物学的基础概念之一,它描述了生物种群在长时间的自然选择过程中,其物种特性逐渐发生变化并适应环境的过程。
生物进化的原理和证据生物进化是指物种随着时间的推移逐渐发生的变化和适应环境的过程。
进化是生命存在的基本规律,它支撑着我们生物学的核心理论。
本文将探讨生物进化的原理和支持进化理论的证据。
一、达尔文的自然选择生物进化的基础可以追溯到19世纪英国科学家查尔斯·达尔文的自然选择理论。
达尔文观察到,生物个体之间存在差异,并且某些特征会使个体更适合生存和繁殖。
他提出,适应环境的个体将更有可能在繁殖中传递其有利的特征,从而逐渐形成新的物种。
这一理论成为进化生物学的基石。
二、遗传变异进化的推动力之一是遗传变异。
在生物个体的遗传物质中,存在着基因的变异。
这些变异可以通过基因突变、基因重组等方式产生,并在后代中传递。
遗传变异的存在为进化提供了多样性,使得物种能够适应不断变化的环境。
三、物种适应进化的一个重要原理是物种对环境的适应。
在某一特定环境下,那些具有优势特征的个体更有可能生存下来并繁殖后代,这样有利特征逐渐在物种中变得更加普遍。
适应对环境的变化有着至关重要的作用,它使得生物能够在面对新的挑战时生存下来并繁衍后代。
四、生物分类学证据生物分类学为进化提供了强有力的证据。
根据进化理论,所有生物物种都有共同的祖先。
通过比较不同物种的形态、生理和分子特征,可以推断它们之间的亲缘关系。
例如,鸟类和爬行动物有着共同的爬行动物祖先,而鸟类进一步发展出其独特的特征,如羽毛和前肢变成翅膀。
通过生物分类学的研究,我们可以揭示生物之间的进化关系。
五、化石记录化石记录是支持进化理论的重要证据之一。
化石是古代生物的遗骸、足迹或其他化石化的遗迹。
通过研究化石,科学家可以追溯物种的起源和演化历史。
化石记录提供了进化过程中的关键信息,例如过渡化石可以展示物种演化的中间阶段。
化石记录的积累显示出了生物种类逐渐多样化和变化的证据。
六、分子遗传学证据近年来,分子遗传学的发展为进化生物学提供了新的证据。
通过比较不同物种的基因组,我们可以确定它们之间的遗传关系。
2024年高中生物新教材同步必修第二册第6章生物的进化第1节生物有共同祖先的证据第2节自然选择与适应的形成课程内容标准核心素养对接1.基于化石的直接证据,认同当今生物具有共同的祖先。
2.运用比较解剖学、胚胎学、细胞生物学和分子生物学等间接证据,说明当今生物具有共同的祖先。
3.运用达尔文的自然选择学说解释适应的形成,说明适应是自然选择的结果。
1.生命观念——结合实例理解适应的普遍性和相对性。
2.科学思维——比较拉马克的进化学说和达文尔的自然选择学说,深刻理解适应是自然选择的结果。
3.社会责任——认同生物是不断进化的,当今的各种生物来自共同祖先。
知识点1生物有共同祖先的证据1.达尔文的生物进化论2.地层中陈列的证据——化石3.当今生物体上进化的印迹——其他方面的证据知识点2自然选择与适应的形成1.适应的普遍性和相对性2.适应是自然选择的结果(1)拉马克的进化学说否定了神创论和物种不变论(2)达尔文的自然选择学说(1)生物的遗体、遗物或生活痕迹就叫作化石。
(×)(2)化石是研究生物进化的重要证据。
(√)(3)不同种真核生物细胞色素c的氨基酸组成有差异,属于分子水平的证据。
(√)(4)同源器官和痕迹器官属于比较解剖学的证据。
(√)(5)达尔文完全否定了拉马克的进化学说,强调了自然选择的作用。
(×)(6)自然选择学说阐明了基因突变在细菌抗药性产生中的作用。
(×)教材P102“图6-3”拓展1.回答下列有关问题:(1)蝙蝠的翼、鲸的鳍、猫的前肢与人的上肢骨骼相比,在结构上有相似之处,而且排列顺序也基本一致,这说明了生物之间存在一定的亲缘关系,它们可能都是由共同的原始祖先进化而来的。
(2)这四种前(上)肢内部结构模式非常一致,但功能迥异,在形态上差别也很大,这说明结构与功能相适应。
教材P106“思考·讨论”拓展2.为什么极地狐狸的耳朵短而圆,非洲沙狐的耳朵长而大?提示极地狐狸耳朵短而圆,有利于减少散热,非洲沙狐耳朵长而大,有利于增加散热。
《生物进化的证据》作业设计方案一、教学目标:1. 了解生物进化的基本观点和相关证据;2. 掌握不同类型的生物进化证据,并能够进行分类和诠释;3. 提高学生的科学素养和思辨能力。
二、教学内容:1. 生物进化的观点和意义;2. 各种生物进化的证据:化石记录、生物地理分布、胚胎发育、分子生物学证据等;3. 生物进化的理论:达尔文进化论、摩登合成进化论。
三、教学方法:1. 多媒体教学:通过图片、视频等多媒体资料展示生物进化的证据;2. 实验教学:通过实验模拟生物进化过程,让学生亲身体验;3. 讨论教学:引导学生讨论不同证据对生物进化理论的支持和挑战。
四、教学过程:1. 导入:通过展示化石记录、生物地理分布等证据,引发学生对生物进化的兴趣;2. 讲解生物进化的观点和意义,引导学生思考生物进化的重要性;3. 分组讨论:将学生分成小组,让他们讨论并总结不同类型的生物进化证据;4. 实验展示:进行一些简单的实验,让学生观察生物进化的过程;5. 知识梳理:对生物进化的理论和证据进行总结,强化学生对知识的理解和记忆。
五、作业设计:1. 个人作业:要求学生选择一个生物进化证据,撰写一篇短文介绍该证据的意义和钻研价值;2. 小组作业:要求学生分组进行钻研,选择一个生物进化理论,撰写一份小组报告,展示该理论的证据和争议点;3. 实验作业:要求学生设计一个模拟生物进化过程的实验,并撰写实验报告。
六、评判方式:1. 个人作业:评分标准包括文笔流畅、内容丰富、观点明确等;2. 小组作业:评分标准包括报告的完备性、逻辑性、团队合作等;3. 实验作业:评分标准包括实验设计的合理性、实验结果的准确性、报告的规范性等。
七、延伸拓展:1. 鼓励学生自主进修,探索更多生物进化的证据和理论;2. 组织学生参与生物进化领域的讨论和研讨会,拓宽学生的视野和知识面;3. 培养学生对生物进化的兴趣和热情,激发他们对科学钻研的探索欲望。
通过以上设计,希望能够引导学生深入了解生物进化的证据,提高他们的科学素养和思辨能力,培养他们对生物进化的兴趣和热情,为未来的科学钻研打下坚实的基础。
《生物进化的证据》作业设计方案一、教学目标:1. 了解生物进化的基本观点和证据。
2. 掌握不同生物进化的证据及其意义。
3. 培养学生的观察、分析和推理能力。
4. 激发学生对生物进化的兴趣,培养科学探究精神。
二、教学内容:1. 生物进化的基本观点2. 生物进化的证据:地质记录、化石记录、生物形态、分子证据等3. 生物进化的意义和影响三、教学重难点:1. 生物进化的证据及其意义2. 生物进化的分子证据四、教学方法:1. 多媒体教学法:通过图片、视频等多媒体展示生物进化的证据2. 实验教学法:设计实验让学生观察和分析生物进化的证据3. 讨论式教学法:组织学生进行小组讨论,共同探讨生物进化的证据及其意义五、教学过程设计:1. 导入:通过展示地质记录、化石记录等生物进化的证据,引发学生对生物进化的好奇和思考。
2. 探究:组织学生观察不同生物的形态特征,分析其进化的证据,并进行讨论。
3. 实验:设计实验,让学生通过观察生物的分子结构,了解分子证据对生物进化的支持。
4. 总结:引导学生总结不同生物进化的证据及其意义,加深对生物进化的理解。
5. 拓展:组织学生展开相关课外阅读或实践活动,深入了解生物进化的更多内容。
六、作业设计:1. 教室作业:要求学生根据所学内容,总结生物进化的证据及其意义,写出个人见解。
2. 实验报告:要求学生根据实验结果,撰写实验报告,分析分子证据对生物进化的支持水平。
3. 阅读任务:要求学生选择一篇相关文章进行阅读,撰写读后感,分享给同砚。
4. 创意设计:要求学生设计一个展板或海报,展示生物进化的证据和意义,展示给全班同砚。
七、评判方式:1. 教室表现:包括参与讨论、发言表现等。
2. 作业评判:根据作业内容的深度和广度进行评分。
3. 实验报告评判:评判实验设计、实验结果分析等。
4. 创意设计评判:评判展板或海报的设计创意和内容表达。
八、教学资源准备:1. 多媒体设备2. 实验器械及材料3. 相关书籍、文章和资料九、教学反思:通过本次教学,学生能够全面了解生物进化的证据及其意义,培养了他们的观察、分析和推理能力,激发了他们对生物进化的兴趣。
生物进化的证据及其意义摘要:生物界的历史发展表明,生物进化是从水生到陆生、从简单到复杂、从低等到高等的过程,从中呈现出一种进步性发展的趋势。
生物进化的证据很多,如:古生物学方面、胚胎学方面、比较解剖学方面、生理学方面、生物化学方面、遗传学方面、生物地理学方面……证实了现代的各种生物是经过漫长的地质年代逐渐进化面来的。
关键字:生物进化;古生物学;胚胎学;比较解剖学Evidence of the evolution and its significanceCollege of life science 082 class wu xiaojingAbstract: the history of the biological world development show that evolution of terrestrial and aquatic to from from simple to complex, from low until the process of higher, from which present one kind of progressive development trend. Evolution of evidence, such as: many paleontology, embryology, comparative anatomy, physiology, biochemistry and genetics, biogeography aspect...... Confirmed all sorts of contemporary biology is after a long geological s face to gradually evolve.Key word: evolution; Paleontology; Embryology; Comparative anatomy生物进化是指一切生命形态发生、发展的演变过程。
生物进化的基本概念与证据在我们生活的这个多姿多彩的世界里,生物的种类繁多,形态各异。
从微小的细菌到巨大的蓝鲸,从娇艳的花朵到参天的大树,每一种生物都有着独特的特征和习性。
然而,你是否曾经想过,这些生物是如何形成如今的模样?这就不得不提到生物进化这个神奇而又重要的概念。
生物进化,简单来说,就是生物在漫长的时间里逐渐改变和发展的过程。
它是一个持续不断的动态过程,通过遗传变异和自然选择等机制,使得生物种群的基因频率发生改变,从而导致生物的形态、结构、生理和行为等方面发生适应性的变化。
那么,什么是遗传变异呢?遗传变异是生物进化的原材料。
它指的是生物在繁殖过程中,基因发生的突变、重组和染色体变异等现象。
比如说,一个人的基因可能会发生突变,导致他的外貌或者身体机能与父母有所不同。
这些变异可能是有益的、有害的或者中性的。
有益的变异会使个体在生存和繁殖中更具优势,从而有更多的机会将这些变异传递给后代;有害的变异则会降低个体的生存和繁殖能力,往往会在自然选择中被淘汰;而中性的变异对个体的生存和繁殖没有明显的影响,但它们也可能在特定的环境条件下成为有益或有害的变异。
自然选择则是生物进化的驱动力。
在一个特定的环境中,具有适应环境特征的个体更容易生存和繁殖,从而将它们的基因传递给后代。
例如,在一个寒冷的地区,毛发浓密的动物可能更容易保持体温,生存下来并繁衍后代;而毛发稀疏的动物则可能因为无法抵御寒冷而死亡。
久而久之,毛发浓密这一特征就会在种群中逐渐普及,这就是自然选择的作用。
除了遗传变异和自然选择,还有一些其他的因素也会影响生物的进化。
比如,基因漂变是指由于种群大小有限,基因频率在世代传递中随机发生的变化。
性选择是指由于异性的偏好,某些特征得以在种群中传播和发展。
接下来,让我们来看看生物进化的证据。
化石是生物进化最直接、最有力的证据之一。
化石是古代生物的遗体、遗物或遗迹经过漫长的地质年代形成的。
通过对不同地层中化石的研究,我们可以了解生物在不同时期的形态和结构变化,从而推断出生物进化的历程。
第二节生物进化的证据教学目标1.知识目标①从对不同年代的马化石的研究中,理解生物是进化而来的观点。
②理解并掌握化石所代表生物的复杂程度与不同年代的地层之间的关系。
(重点)③能分析资料得出生物之间的进化关系及亲缘关系。
(难点)2.能力目标学会用比较法分析问题,培养学生通过事实进行分析、推理、判断问题的能力。
(难点)3.情感、态度与价值观目标认同在生物进化过程中生物与环境之间的相互作用,形成生物进化的观点。
教学方法及学法指导:本课内容较为抽象,根据学生的认知规律,课前积极准备相关资料,制成多媒体课件,增加教学的直观性;课堂上,采用多种教学手段,进行启发式教学,利用课件不断设疑,激发学生的学习兴趣,调动学生思维积极性,引导学生阅读、理解、归纳教材,对资料进行分析、推理、判断,最终形成生物进化的观点。
教学过程:板书设计:第二节生物进化的证据一、化石证据(最直接证据)二、解剖学证据(同源器官)三、分子生物学证据(细胞色素C)进化的脚步从未停止教材八年级下册第二节《生物进化的证据》的教学设计执教人:单位:学情分析本课内容涉及的年代久远,学生不可能获得直接的感性认识,对化石虽然有所了解,但是对如何通过化石来分析生物是进化来的还有一定难度,更不会总结生物进化的规律。
对解剖学证据虽然是现存动物具有的,学生却难以理解脊椎动物之间的同源关系。
分子生物学证据是是本课的难点,学生对于课本的插图自己很难读懂,需要教师的引导才能完成。
所以教材安排了大量的插图、照片,图文并茂,有助于学生生动、形象地理解课文内容,联系自己的生活实际主动学习。
教师要在课堂设计上苦下功夫,通过多种教学活动发展学生的探究能力。
效果分析1、通过观看各种化石图片增加学生探究的欲望,拓宽学生视野,调动学生兴趣。
2、问题的提出及多媒体视频的展示更有利于调动学生的兴趣,提高学习生物的积极性,同时又训练了学生合作学习的能力、推理、判断的能力和观察力。
教师适时对学生进行引导,同时关注学生在学习过程中表现出的情感、态度和价值观。
生物进化的原理与证据进化是生物学中的一个重要概念,指的是物种随着时间的推移逐渐改变和适应环境的过程。
生物进化的原理主要包括自然选择、遗传变异和适应性,而证据主要来自化石记录、生物地理分布、比较解剖学和分子遗传学的研究。
一、自然选择自然选择是进化的主要驱动力之一,由达尔文提出并被广泛接受。
它指的是个体适应环境的能力不同,从而使得适应性更强的个体更有可能在繁殖中传递其优良特征给下一代。
这一过程导致了物种的适应性改变和多样化。
自然选择的原理可以从以下几个方面进行论述。
首先是变异性,即个体间存在遗传变异。
这种遗传变异可以是由基因突变、基因重组和基因漂变等因素引起的。
其次,存在适应性,即个体的遗传特征与环境相匹配。
最后,个体间存在选择性,即某些个体能够更好地适应环境从而生存下来,并更有可能繁殖后代。
二、遗传变异遗传变异是生物进化的基础和推动力之一。
这种变异可以通过基因突变、基因重组和基因漂变等方式发生。
变异导致了个体之间的差异,从而个体适应环境的能力也不同。
适应性更强的个体更有可能在繁殖中传递其优良特征给下一代,最终导致了物种的适应性改变和多样化。
遗传变异可以通过以下几个方面进行论述。
首先是基因突变,即DNA序列发生了变化,从而导致了基因水平的变异。
这种突变可以是点突变、插入突变、缺失突变等。
其次,基因重组是指在有性生殖中,个体从两个不同的亲本获得了不同的遗传物质,从而形成了新的组合。
最后,基因漂变指的是随机事件导致基因频率的突然改变。
这些变异会在漫长的时间尺度上积累和传递,推动生物进化。
三、适应性适应性是生物进化中的关键概念,指的是个体对环境的适应能力。
适应性较强的个体更有可能在繁殖中传递其优良特征给下一代,从而导致了物种的适应性改变和多样化。
适应性可以从以下几个方面进行论述。
首先是结构适应性,即个体的形态结构或器官适应了特定的功能或环境。
例如,长颈鹿的长颈能够在树木较高的地方获取食物。
其次,功能适应性是指生物的生理功能或行为方式适应了特定的环境需求。
生物进化的证据和原因教学目标1.了解生物进化的主要证据——古生物学的证据。
2.通过对人工选择和自然选择的内容的学习,初步了解生物进化的原因以及生物多样性和适应性形成的原因,进行辩证唯物主义教育。
3.引导学生分析达尔文获得成功的原因,学习达尔文严谨的科学态度以及坚持真理的科学精神。
重点、难点分析1.生物进化的证据是本小节的教学重点之一。
生物进化的证据有很多,其中最可靠最直接的证据是化石。
化石是古代生物留下的遗体、遗物或痕迹,是某些生物曾经在地球上生活过的确凿证据,化石是生物进化的主要证据。
不同地层中保留了不同的生物化石,分析比较不同地层中的化石可以帮助人们认识生物进化的历程。
科学家在研究生物进化时,对不同地质年代地层中的化石结构、生存环境加以比较,并将化石生物与现存生物比较,发现各种不同类型的生物之间的亲缘关系、生存年代和进化历程以及进化的规律。
判断化石形成的年代对于研究形成化石的生物的生活年代是极为重要的。
科学家在研究化石过程中如何判断化石形成的年代?教师在教学过程中可以向学生简单介绍同位素测定的方法。
生物进化的证据有许多方面,教学过程中应该让学生了解这一点。
若有时间教师也可以简单介绍一些其他方面的证据,如胚胎学的证据、比较解剖学的证据。
2.自然选择也是本节的重点,也是一个难点。
自然选择是相对人工选择而言的。
虽然达尔文环球考察早于他对家养动植物的研究,但是自然选择这个概念是在观察人工选择的基础上提出的。
在教学中可以首先向学生介绍人工选择,了解人工选择的方法和意义,帮助学生理解自然选择的过程和意义。
教学过程设计【课前准备】学生阅读教材P.146~148阅读材料。
【提出问题,引出新课】各种生物是经过漫长的时间逐渐进化演变形成的。
这一观点已被大多数人所接受。
但是我们要问:(1)人类是如何获得这个结论的?研究方法是什么?(2)接受这一观点,需要一定的依据或证据。
有什么证据能够证明各种生物是通过进化形成的?(3)为什么生物会不断发展,原因是什么?即生物是怎样进化的?这是这节课我们将要讨论的问题。
生物进化的理论与证据例题和知识点总结生物进化是一个极其复杂而又引人入胜的领域,它试图解释地球上生命的多样性以及生命如何随着时间的推移而发生变化。
在这篇文章中,我们将探讨生物进化的一些重要理论和证据,并通过例题来加深对这些概念的理解。
一、生物进化的理论(一)达尔文的自然选择学说达尔文的自然选择学说是生物进化理论的核心。
该学说认为,生物个体之间存在着变异,这些变异是可以遗传的。
在生存斗争中,具有有利变异的个体更容易生存和繁殖后代,而具有不利变异的个体则更容易被淘汰。
这样,有利变异经过逐代积累,导致生物朝着适应环境的方向不断进化。
例如,在一个长颈鹿的群体中,个体之间脖子的长度存在差异。
由于食物资源主要分布在较高的树木上,脖子较长的长颈鹿能够更容易获取食物,从而生存和繁殖的机会更大。
经过长期的自然选择,长颈鹿的脖子逐渐变长。
(二)现代综合进化论现代综合进化论是在达尔文自然选择学说的基础上,结合了遗传学、生态学等多学科的研究成果发展而来。
它认为,进化是群体中基因频率的改变,而自然选择、基因重组、突变和迁移等因素都会影响基因频率的变化。
例如,一个果蝇群体中存在两种眼色的基因:红色和白色。
如果环境因素使得红色眼色的果蝇更容易生存和繁殖,那么随着时间的推移,红色眼色基因的频率将会增加,白色眼色基因的频率将会减少,从而导致果蝇群体的基因频率发生改变。
(三)中性学说中性学说认为,在分子水平上,大多数遗传变异是中性的,即对生物的生存和繁殖既无利也无害。
这些中性变异的积累导致了生物的进化。
例如,在人类的基因组中,存在着大量的非编码 DNA 序列,这些序列的变异往往对人类的表型没有明显的影响,但它们在进化过程中却可能发生了积累和变化。
二、生物进化的证据(一)化石证据化石是保存在地层中的古代生物的遗体、遗物或遗迹。
通过对化石的研究,可以了解生物的形态、结构、生活方式以及它们的演化历程。
例如,始祖鸟化石既有鸟类的特征,如羽毛,又有爬行动物的特征,如牙齿和尾骨。
高考生物中生物进化的主要理论与证据是什么在高考生物中,生物进化是一个重要的考点,理解生物进化的主要理论与证据对于掌握生物学的核心概念至关重要。
生物进化是指生物种群在世代延续过程中发生的遗传和表型变化,导致物种多样性和适应性的增加。
首先,达尔文的自然选择学说被认为是生物进化理论的基石。
自然选择学说的核心观点包括过度繁殖、生存斗争、遗传变异和适者生存。
过度繁殖是指生物具有强大的生殖能力,能够产生远远超过环境所能容纳数量的后代。
比如,一棵蒲公英能产生大量的种子,一条鱼能产下成千上万的卵。
生存斗争则是由于生物过度繁殖和资源有限之间的矛盾而产生的。
这包括生物个体之间、生物与无机环境之间的斗争。
在同一草原上,食草动物之间会为了争夺有限的食物资源而竞争;植物会为了争取阳光、水分和土壤中的养分而努力生长。
遗传变异是自然选择的基础。
生物在繁殖过程中会产生各种各样的变异,这些变异可能是有利的、有害的或者中性的。
例如,某些昆虫可能因为基因突变而产生对特定农药的抗性;有些植物可能因为基因变异而具有更强的耐旱能力。
适者生存是指那些具有有利变异的个体在生存斗争中更容易生存下来并繁殖后代,将有利的变异传递给下一代;而具有不利变异的个体则容易被淘汰。
经过长期的自然选择,微小的有利变异逐渐积累,导致生物朝着适应环境的方向进化。
然而,随着科学的发展,现代综合进化论对达尔文的自然选择学说进行了补充和完善。
现代综合进化论认为,进化是群体在遗传组成上的变化,这种变化不仅包括基因频率的改变,也包括基因型频率的改变。
种群是生物进化的基本单位,而不是个体。
这是因为种群中的个体之间存在基因交流,而个体的基因在其死亡后就消失了。
基因突变、基因重组和染色体变异为生物进化提供了丰富的原材料。
基因频率的定向改变是生物进化的实质。
自然选择决定生物进化的方向,隔离是物种形成的必要条件。
隔离分为地理隔离和生殖隔离。
地理隔离是指由于地理障碍,如山脉、河流、海洋等,使得种群之间不能进行基因交流。
生物进化的基本概念与证据在我们生活的这个多姿多彩的世界里,从微小的细菌到庞大的鲸鱼,从娇艳的花朵到参天的大树,每一种生物都有着其独特的形态和特征。
然而,你是否曾经思考过,这些生物是如何从简单的生命形式逐渐演变成如今复杂多样的模样?这就涉及到了生物进化这一重要的科学领域。
生物进化,简单来说,就是生物种群在漫长的时间里发生遗传变化和适应性改变的过程。
它不仅仅是生物形态和结构的改变,还包括生理功能、行为习性等方面的演变。
进化的基本单位是种群。
种群是指在一定时间和空间内,同种生物个体的总和。
在种群中,基因会通过遗传传递给后代,而基因的突变和重组则为生物进化提供了原材料。
基因突变是指基因在复制过程中发生的碱基对的增添、缺失或替换,这可能导致新的性状产生。
基因重组则是指在有性生殖过程中,不同个体的基因重新组合,产生新的基因组合类型。
自然选择是生物进化的主要驱动力。
在自然环境中,生物个体之间存在着差异,这些差异可能使得某些个体在生存和繁殖方面更具优势。
例如,在一个食草动物种群中,奔跑速度更快的个体可能更容易逃避天敌的追捕,从而有更多的机会生存和繁殖,将其有利的基因传递给后代。
而那些奔跑速度较慢的个体则可能更容易被捕食,其基因在种群中的比例逐渐减少。
经过一代又一代的选择,整个种群的平均奔跑速度就会逐渐提高。
除了自然选择,还有一些其他因素也会影响生物进化。
比如遗传漂变,它是指由于种群较小,基因频率在世代传递中随机波动而导致的基因频率改变。
在一个小种群中,偶然的因素可能会导致某些基因的丢失或固定,从而影响种群的遗传结构。
另外,基因流是指不同种群之间的基因交流,如果两个种群之间存在基因流动,那么它们的基因库就会相互影响,从而影响进化的方向。
那么,我们如何知道生物进化是真实发生的呢?这就要依靠一系列的证据。
化石是最直接、最有力的证据之一。
化石是古代生物的遗体、遗物或遗迹经过漫长的地质年代形成的。
通过对不同地层中化石的研究,我们可以了解生物在不同时期的形态和结构特征,以及它们的演化历程。
生物进化的其它证据简介生物进化的证据是多方面的,除了高中《生物》中所讲述的古生物学、胚胎学、比较解剖学三方面以外,在后来生物学的各方面研究中,生理学、生物地理学、生物化学、遗传学和分子生物学等也为生物进化提供了有力证据,丰富了生物进化的理论。
一、生理学上的证据生理学是研究生物的生理机能的,在进化论的影响下,后来出现了比较生理学。
比较生理学是从各类生物的种族发展中去比较研究其生理机能的,因而能更清楚地说明各类生物之间或远或近的亲缘关系。
生理学(比较生理学)上证明生物进化的内容是十分丰富的。
主要有:1.血清鉴别血清鉴别是一个经典的试验。
其根据是不同动物之间的“抗原——抗体反应”,即在注射了异种动物的血清后根据其沉淀的情况,来测定各种生物之间的亲缘关系。
通常的做法是:将人的血清注射到兔的血液里,兔的血清便产生一种抗体,将具有这种抗体的兔血清与人血清(抗原)相混合,就能产生:“抗原——抗体反应”而出现沉淀。
如果把这种含抗体的兔血清与其它动物的血清混合,观察沉淀的多少,就可推断被试验的动物与人之间的亲缘关系。
沉淀愈多,与人的亲缘就愈近;反之,则愈远(见下表)。
由表中可见,同样是哺乳动物,黑猩猩、大猩猩、猩猩(三种类人猿)与人的亲缘较近,而猪与人的亲缘较远。
血清鉴别亦可应用于植物方面,一般取不同植物的蛋白质进行比较。
其方法是用一种植物的蛋白质浸液注入兔(或其它动物)的体内,过一定时间使兔的身体对此种蛋白质有反应后,即取出其血液制成血清。
对另一种植物亦同样处理。
再将两种血清混合,根据其沉淀反应,确定其亲缘关系。
2.脊椎动物体温度变化的比较脊椎动物体温度变化的情况,也为生物进化提供了一定的依据。
温度调节机制的进步是进化的一个重要标志。
因为体温的恒定,有利于新陈代谢的正常进行,亦有利于生存。
冷血动物如鱼类、两栖类、爬行类等,体温不恒定,常随环境温度的变化而起伏;温血动物如鸟类和哺乳类,体温较稳定,因此,温血动物比冷血动物高等。
生物进化的证据教学目标1.了解特创论和被越来越多的人们所承认的进化论的基本观点;了解古生物学、胚胎学、比较解剖学的研究对象和部分其他学科为生物进化提供的证据;理解古生物学、胚胎学、比较解剖学为生物进化提供的具体证据;掌握生物进化的顺序。
2.通过理解三个学科研究为生物进化所提供的具体证据,培养学生的观察能力和分析问题、解决问题的能力;通过掌握生物进化的顺序,培养学生的分析综合的思维能力。
3.通过理解生物进化的证据和掌握生物进化的顺序,对学生进行进化、生物与环境相适应的生命科学观点的教育,渗透生命物质是不断变化发展的、内因与外因辩证关系等辩证唯物主义基本观点的教育。
重点、难点分析1.古生物学为生物进化提供的证据是本课题的重点知识,因为:(1)古生物学研究的对象——化石,是古代生物保存在地层里的遗体、遗迹、遗物等,是生物进化最直接、最可靠、最有力的证据。
(2)化石与地层有着密切的关系,根据地层的地质年代,可以揭示出生物进化的顺序。
也正是化石与地质年代的这种关系,可以使学生通过学习提高分析问题和解决问题的能力,同时受到进化观点的教育。
2.胚胎学上的证据之一是所有的高等生物的胚胎发育都是从一个受精卵开始的,这个情况可以说明高等生物起源于单细胞生物。
这一内容是本课题的难点之一。
这是因为学生只有个体发育的概念在头脑中形成,而没有系统发育的概念,更不清楚个体发育和系统发育的内在联系。
正是因为学生没有这方面的知识基础,所以很难理解受精卵与单细胞生物的联系。
另一个原因是,要理解这一难点还必须有初中的动物学知识为基础,如原生动物、腔肠动物、扁形动物、环节动物……,正是按照进化的顺序来学习的。
而这方面的知识又是初中一年级时学习的,经过了三年多的时间,已大部分遗忘了,因此增加了教学的难度。
3.同源器官的概念也是本课题的一个难点,这一内容所以难,主要难在同源器官的“源”字上,即同源器官的起源相同,这“起源”指的是什么,对学生来说是不好理解的。
这里的起源似应理解为,同源器官是来源于胚胎发育的同一胚层的同一部位。
例如,几种脊椎动物的前肢骨和人的上肢骨是同源器官,这些器官都来源于胚胎发育初期的中胚层的分化出前肢或上肢骨的部位。
而这种理解对于学生来说是没有知识基础的,因而成为教学的难点。
4.在本课题的教学中,应适时、适量地补充一些近代生命科学研究为生物进化提供的证据,这也可能成为教学的难点内容。
教材所安排的三个学科为生物进化提供的证据,都是经典的证据,而分子生物学、生物化学、生理学、遗传学、生物地理学等学科研究的成果,也提供了生物进化的有力证据。
这些内容的补充,虽然有些内容对学生来说难度大了一些,但可以使学生对生物进化的证据有更全面、更深刻的认识,同时也使学生对生命科学的发展和生物进化研究的关系,有更加明确的认识。
教学过程设计一、本课题的参考课时为二课时。
二、第一课时:1.首先,在复习生命的起源这一课题内容的基础上,进一步明确,原始生命的诞生,既是化学进化的结束,又是生物进化的开始。
由此提出原始生命是如何进化发展为现代的生物界的问题,并引出对此问题的另一种根本对立的看法,即特创论。
然后,简单讲述进化论与特创论的主要观点。
此时,可让学生分析讨论两种理论的区别,也可让学生列表进行比较。
下表可供参考使用。
其中“评价”一栏,可让学生自己去发挥填写,表明自己对这两种理论的看法,也可以在学习完第六章后再来填写。
经过分析、讨论、比较,引入本课题的学习。
2.生物进化的证据,学生在初中已有过接触,因此可以提问学生,让学生回答生物进化论有哪些证据。
当提到化石的证据后,引出古生物学上的证据。
此时可让学生观察各种化石标本(或模型、挂图、录像等),然后让学生讨论两个问题:①什么是化石?化石是怎样形成的?②为什么化石能证明生物的进化?目的是要归纳出化石的概念、化石与地质年代的关系、化石在地层里出现的顺序,以及化石所能证实的两个问题:①现代的各种各样的生物是经过漫长的地质年代逐渐进化而来的;②生物进化的顺序是由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生。
3.出示马的前股骨的化石、始祖鸟化石、种子蕨化石等的模型或挂图,由教师讲述或学生讨论这几个典型的实例所能证实的问题。
结论是:①马的进化历程是“始祖马→三趾马→现代马”;②鸟类是从古代爬行类进化而来;③种子植物和蕨类植物具有亲缘关系。
如有条件,教师还可列举其他化石证据,来证明生物进化。
4.当提出胚胎学上的证据时,应通过提问复习前面学习过的关于胚的发育的知识。
如提出个体发育从什么时候开始?胚的发育过程经过了哪些变化阶段等问题。
在此基础上,可简要介绍德国生物学家海克尔(Haeckel)的“重演律”(或生物发生律),认为生物在个体发育过程中,重现其祖先的主要发育阶段。
然后让学生回答:高等生物的个体发育从受精卵开始说明什么问题?得出结论是说明高等生物起源于单细胞生物。
5.出示七种脊椎动物和人的胚胎发育比较的挂图或投影片,让学生观察分析胚胎发育初期的相似点和晚期的差异。
然后讨论如何解释这些相似点和差异,可提示学生用“重演律”的理论来加以分析。
最后的结论是:①脊椎动物和人都是由共同的古代原始祖先进化而来的;②共同的古代原始祖先生活在水中;③人是从有尾动物进化而来的。
如有条件,教师可运用“重演律”的观点来分析哺乳动物的个体发育过程。
例如,一个哺乳动物从一个受精卵开始,经历囊胚、原肠胚、形成三个胚层等,相当于无脊椎动物阶段;经过组织分化、器官形成出现鳃裂时,相当于水生的鱼类阶段,再出现心脏的分隔变化(一心房一心室一两。
动房、一心室→两心房、有不完全隔膜的一心室→两心房、两心室),相当于鱼类、两栖类、爬行类和哺乳类的阶段。
这一实例说明了哺乳动物个体发育的过程,简单而迅速地重演了哺乳动物进化的历程。
6.由于本课时要组织学生对一些问题进行讨论,并补充了一些知识,所以到此为止,一课时的内容已经很充实了,其他方面的证据留在下一课时学习。
此时可对本课时学习的内容进行检查、反馈和矫正。
三、第二课时:1.本课时的开始应该检查上课时学习的古生物学和胚胎学上的进化证据等知识是否理解,对于生物进化的顺序是否掌握了。
然后引出其他方面的证据。
2.出示四种脊椎动物的前肢骨和人的上肢骨比较的挂图或投影片,让学生观察。
同时提出四个问题:①人的上肢骨是哪些骨组成?要求按从上到下的顺序说出;②脊椎动物和人的骨胳是由胚胎的哪个胚层分化形成的?③以人的上肢骨为据,其他脊椎动物的前肢骨与之相比有什么相似之处和差异?④如何解释这些相似和差异?组织学生进行讨论。
最后应得出结论:①人的上肢骨是由肽骨、桡骨、尺骨、腕骨、掌骨、指骨组成;②动物和人的骨胎是由胚胎的中胚层分化形成的;③脊椎动物的前肢骨和人的上肢骨的结构组成和排列方式,以及生长的部位是相似的,而它们的形态和功能是有差异的;④说明它们都是由共同的原始祖先进化而来的,但由于它们生活在不同的环境中形成了适应木同环境的形态和功能。
通过讨论得出结论后,还可列举其他一些实例,例如比较几种脊椎动物的心脏、脑等,目的在于:①进一步说明比较解剖学为生物进化提供的证据;②为学生归纳总结“同源器官”的概念做好准备。
在此基础上,教师提出比较解剖学研究的主要对象是同源器官。
然后让学生分析脊椎动物前肢骨和人的上肢骨、脊椎动物的心脏和脑等器官系统的起源、结构、部位、形态、功能等方面的特点,归纳出同源器官的概念,让学生参与到形成这一概念的过程之中。
最后应让学生明确所谓同源器官是指“一个相同、两个相似、两个不同的器官”,即起源相同,结构和部位相似,形态和功能不同的器官。
3.由于上述三方面的进化证据都是较为古老的、经典的学科研究成果,因此有必要补充一些其他学科的和近代生物学研究的成果,以说明进化论的观点有众多学科研究提供的大量证据支持。
补充哪些方面的证据,要求学生了解到什么程度,要因学生的不同而有所不同。
一般可以补充下列内容(详细内容见小资料):(1)比较解剖学研究的其他对象——同功器官和痕迹器官(或退化器官)提供的证据。
(2)生理学研究提供的证据。
(3)生物化学研究提供的证据。
(4)遗传学研究提供的证据。
(5)生物地理学研究提供的证据。
在补充其他方面的证据时,不但要突出这些学科研究是如何证明生物是进化的,而且要注意联系学生已学过的知识,使他们容易接受新的知识,也能巩固旧的知识。
例如,生理学上的证据主要是血清鉴别,要联系学生过去学过的抗原和抗体以及血清的知识;分子生物学上的证据主要是对蛋白质、核酸等高分子化合物的分析,要联系学生过去学过的有关生物化学的知识;遗传学上的证据主要是对染色体、DNA的研究,要联系学生过去学过的同源染色体、染色体组、DNA结构和复制等方面的知识;生物地理学上的证据是对生物的地理分布的研究,要联系学生过去学过的动物学和地理学的知识。
4.在学习完生物进化的证据后,要对生物进化的各方面证据进行一下小结,重温本课题开始时提到的进化论的主要观点和进化的顺序。
要让学生明确:①生物来源的同一性;②生物演变的进化性;③生物进化的漫长性和顺序性;④生物种类的多样性和亲缘性。
在此基础上,可让学生回忆过去学过的知识中,有哪些知识能反映生物的进化。
此时可组织学生讨论,允许学生翻开课本共同研究。
结合初中和高中的知识,能反映生物进化的内容很多,如原核细胞→真核细胞;单细胞生物→多细胞生物;原始绿藻→蕨类植物→种子植物;无脊椎动物→脊椎动物;原始鱼类→原始两栖类→原始爬行类→原始的鸟类和哺乳类;森林古猿→现代类人孩和人类;细胞内消化→细胞外消化;分散神经系统→集中神经系统;鳃呼吸→肺呼吸;无氧呼吸→有氧呼吸;无性生殖→有性生殖;心脏两腔→三腔→四腔;单循环路线→双循环路线等等。
如果学生小结的不全,教师可予以补充,使学生既复习了旧知识,又加深了对生物进化观点的理解。
5.学习完生物进化的证据后,应该引导学生思考关于生物的进化还有什么问题,最好由学生提出“生物为什么能进化、生物进化的原因是什么?”这样的问题。
如果学生没有提出问题,则教师可在小结进化证据的最后,提出上述问题,给学生一个悬念,为下一课题学习生物进化学说做好准备。
四、本课题教学中应注意的问题:1.无论学习哪一方面的进化证据,在教法上要注意符合学生的认识规律,最好都采用先感性后理性、先具体后一般、先讨论后结论、先发散后集中的顺序,让学生参与到获取知识的过程之中。
2.注意论点与论据的逻辑关系,并让学生真正明确这种关系。
各学科研究的成果是论据,而进化论的看法则是论点,教学中一定要使学生能用论据去证明论点。
抓住了这一知识的结合点并落实在学生的头脑中,实质上就是把知识的学习、思维能力的培养和辩证唯物主义基本观点的教育有机地统一了起来,一定会收到较好的教学效益。