【核心素养目标】济南版生物八年级下册 5.1.2 生物进化的证据 教案

21世纪教育网精品试卷·第2页（共2页）济南版八年生物下册5.1.2生物进化的证据教学设计课题5.1.2生物进化的证据单元五学科生物年级八教材分析本节课教学内容为济南八年级下册第五单元第一章第二节生物进化的证据，在前一节课生命起源的基础上，进一步从三个方面介绍生命进化的证据，化石证据是最直接的证据，通过同源器官的学习得到解剖学上的证据，最后通过新技术的方面的发展，应用分子生物学的证据进一步说明了生物的发展是进化的。学习目标探究实践：分析马及其前肢的进化过程，认同化石是研究生物进化最直接的证据。通过理解化石、比较解剖学等为生物进化所提供的具体证据，通过观察、比较和分析培养学生的观察能力和分析问题、解决问题的能力，并表达自己观点的能力。科学思维：列举解剖学证据和分子生物学证据提供的材料，得出不同生物之间有一定的亲缘关系的结论。态度责任：通过探究性学习，培养学生探索的精神；通过对化石资料的搜集，培养学生学习生物的兴趣，热爱科学的态度；通过理解生物进化的证据，对学生进行进化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。生命观念：列举解剖学证据和分子生物学证据提供的材料，得出不同生物之间有一定的亲缘关系的结论。认同在生命演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。重点1.通过观察化石图片，推测每种化石可能的生活环境，并且对生物进化趋势进行推测。2.通过理解化石、比较解剖学等为生物进化所提供的具体证据，通过观察、比较和分析培养学生的观察能力和分析问题、解决问题的能力，并表达自己观点的能力。难点1.认同在生命演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。教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图导入新课地球上众多的生物是怎样进化来的？为寻求问题的答案，科学家走遍了万水千山，从崇山峻岭到戈壁沙滩，到处都有他们的足迹。现在，人们已经找到了大量可靠的证据，证明原始生命经过极其漫长的年代，不断进化、繁衍，才形成了今天丰富多彩的生物世界。分析问题导入新课，引发兴趣讲授新课一、化石证据1.化石(1)概念：化石是保存在地层中的古代生物的遗体、遗物或生活痕迹。它们是由于某种原因被埋藏在地层中，经过亿万年的复杂变化形成的。视频：生物的进化历程——化石(2)类型：①一类是由生物的遗体直接形成的，这些化石常常是植物或动物身体的坚硬部分，例如动物的牙齿、骨骼、贝壳等。②另一类则是由生物的生活痕迹和遗物形成的，如树叶的印痕、恐龙的脚印、恐龙蛋和粪便等。提示①化石不是生物，是生活在过去的生物的遗体、遗物或生活痕迹石化后形成的石头。②一般来说，古代生物身体的较坚硬部分容易形成化石，如动物骨骼化石、植物茎化石等。但有些生物的遗物或生活痕迹也能形成化石，如动物的粪便、运动的足迹等。(3)意义：如果我们把地层比作一部记载地球演化的史册，那么化石就如同各地层中的特殊文字，记载着生物进化的历史。因此，化石是研究生物进化的最直接证据。(4)举例在河南云台山地质公园发现的距今4亿年前的三叶虫化石在山东诸城发现的距今1.1亿年前的恐龙足迹化石在辽宁凌源发现的距今1.24亿年前的李氏果化石在河南南阳发现的距今9700万年前的恐龙蛋化石2.马及其前肢的进化过程现代马的进化过程有比较完整的化石证据。距今5000万年前的始祖马，生活在丛林中。它们只有现代的狐那么大，前足四趾，后足三趾。距今4000万年前的马，生活在丛林中。它们的体型像现代的羊那么大，前足和后足都有三趾。距今2000万年前的马，生活在草原上。它们的四肢变长，中趾成为唯一着地的趾，增强了其奔跑能力。距今1000万~300万年前的马，体型与现代马相似，中趾趾端形成硬蹄，侧趾退化成遗迹，适于在草原上快速奔跑。教材第8页“分析讨论”1.各个时期的马在形态结构以及生活环境方面有怎样的差异？这些差异与马的进化有什么关系？距今5000万年前的始祖马个体较小，前足四趾，后足三趾，生活在丛林中；距今4000万年前的马体型稍大，前足和后足都有三趾，生活在丛林中；距今2000万年前的马，四肢变长，中趾成为唯一着地的趾，奔跑能力增强，生活在草原上；距今1000万~300万年前的马，体型与现代马相似，前肢和后肢只有中趾着地，中趾趾端形成硬蹄，侧趾退化成遗迹，善于奔跑，生活在草原上。在马的进化过程中，都遵循着以下特征的变化：体型增大，四肢加长，侧趾退化，中趾加强，以适应不断变化的地球环境。2.马的系列化石说明了什么问题？请说出你的观点。在脊椎动物的进化史中，马的化石比较丰富，因而其相关研究比较详细。不同地层中的马化石说明现代马是由始祖马经过极其漫长的地质年代逐渐进化而来的。(1)马的进化规律马的进化始祖马→三趾马→现代马体型像现代的狐→像现代的羊→与现代马相似趾前足四趾，后足三趾→前、后足都有三趾→中趾唯一着地→中趾趾端形成硬蹄，侧趾退化成遗迹四肢短小→慢慢变长运动奔跑→奔跑能力增强→快速奔跑生活环境丛林→草原进化特点体型增大，四肢伸长，侧趾退化，中趾加强，以适应不断变化的环境(2)原因：通过分析上述进化过程，可以看出生物向着适应环境的方向进化，以适应不断变化的地球环境。(3)结论：现代马是由始祖马经过极其漫长的地质年代逐渐进化而来的。3.化石分布的规律(1)发现：早在19世纪初，法国博物学家居维叶在研究地层时就发现，不同地层里埋藏着不同类型的动物化石拓展地质年代是指地壳上不同年代的地层在形成过程中的时间和顺序。地质学家和古生物学家根据地层形成的先后顺序，将地质年代划分为太古代、元古代、古生代、中生代、新生代，再将某些代分为若干个纪。各类生物在地质年代中的出现是有一定顺序的。(2)化石在不同地层中的分布规律①埋藏于较浅地层中的化石与现代动物的结构比较相似，埋藏于较深地层中的化石则与现代动物的结构差别较大，并且越是在古老地层中发掘的生物化石结构越简单，越是在晚期地层中发掘的生物化石结构越复杂。科学家通过对化石的研究发现，鱼类、两栖类、爬行类、鸟类、哺乳类依次在越来越近的地层中出现。②古老地层中水生生物的化石较多，晚期地层中陆生生物的化石较多。注意生物是由低等向高等进化的，所以，在古老的地层中不能找到高等生物的化石；在生物进化的过程中，有些低等生物能够适应环境并生存下来，所以在晚期的地层中也可以找到低等生物的化石。4.结论地球上的各种生物并非在同一时期出现，而是有早有晚，它们有的一直延续至今，有的却灭绝了。各类生物化石在地层中按照一定顺序出现的事实证明，现代的各种各样的生物是经过漫长的地质年代逐渐进化来的。二、解剖学证据比较不同物种生物个体的解剖结构，也是研究生物进化的常用方法。科学家在比较某些物种时发现，它们的某些器官在形态和结构上存在着演化趋势，由此可以找出生物之间的亲缘关系。1.四种脊椎动物的前肢和人的上肢的比较第10页“观察思考”1.①鲸的鳍、鸟的翼、蝙蝠的翼手、狗的前肢和人的上肢在结构上有哪些相似之处？在功能上有哪些不同？它们都由肱骨、桡骨、尺骨、腕骨、掌骨和指骨组成，排列方式基本一致。在功能上，它们的作用分别是适于游泳、飞行、支撑、行走、完成各种复杂的动作等。2.通过比较这四种脊椎动物的前肢和人的上肢，你能得出什么结论？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。鲸的鳍、鸟的翼、蝙蝠的翼手、狗的前肢和人的上肢在外形和功能上差异很大，但在解剖结构上却具有相似性，并且从这些器官的结构和发育可以看出，它们都有相同的来源。这些器官是同源器官。2.同源器官(1)概念：不同生物的某些器官在外形和功能上差异很大，但在解剖结构上具有相似性，并且通过对比这些器官的结构和发育可以看出，它们都有相同的来源。这样的器官叫作同源器官。(2)同源器官的意义：同源器官反映出生物之间存在着一定的亲缘关系，凡是具有同源器官的生物都是由共同的原始祖先进化而来的。(3)外形差异产生的原因：在进化过程中，由于适应不同的生活环境行使不同的功能而逐渐形成差异。拓展陆生脊椎动物的肺和鱼鳔、鸟的羽毛与爬行类的鳞片分别是同源器官。植物也有同源器官，如葡萄的卷须和马铃薯的块茎都是茎的变态，豌豆的卷须和小檗的刺与叶均是同源器官。拓展同功器官不同动物的某些器官功能相同，有时外形也相似，但其来源与基本结构均不同，这样的器官叫作同功器官。如鸟的翼和昆虫的翅，它们的结构和来源不同，但其功能都是飞行。所以，外形相似的器官不一定是同源器官，也可能是同功器官。三、分子生物学证据分子生物学是从分子水平上研究生命现象的科学，通过研究生命活动主要物质基础的生物大分子(核酸、蛋白质)的结构与功能，阐明各种生命现象的本质。通过测定蛋白质和核酸的结构可以准确地判断生物之间的亲缘关系。1.细胞色素c的特点细胞色素c是生物细胞中与呼吸作用有关的一种蛋白质，由104个氨基酸组成。不同生物体内的细胞色素c在氨基酸的排列顺序上存在着差异，并且其序列差异能反映生物之间的亲缘关系。所以，细胞色素c为生物进化的研究提供了重要依据。2.不同生物细胞色素c的氨基酸序列差异比较若以人的细胞色素c中的氨基酸排列顺序为基准，对比其他生物个体中细胞色素c的氨基酸排列顺序，则可看出各种生物与人的亲缘关系的远近。方法技巧判断同源器官的重要依据：在解剖结构上具有相似性以及来源的相同性。第11页“分析讨论”1.在所列的生物中，你认为哪种生物与人的亲缘关系最近？哪种生物与人的亲缘关系最远？与人亲缘关系最近的是猴，最远的是念珠藻。2.通过比较图中不同生物细胞色素c的氨基酸序列差异，发现了什么规律？亲缘关系越近的生物，蛋白质分子结构越相似；亲缘关系越远的生物蛋白质分子结构的差异越大。由此，可以确定生物之间亲缘关系的远近。提示从进化上看，细胞色素c是一种缓慢进化的保守分子，它的氨基酸顺序每200万年才发生1%的改变，因此它在进化中才能被保留下来。不同生物的细胞色素c中氨基酸的组成和排列顺序反映了这些生物之间的亲缘关系。3.细胞色素c与生物进化的关系(1)以细胞色素c为研究生物进化证据的依据：蛋白质是生命活动的主要体现者，氨基酸是蛋白质的基本组成单位。利用分子生物学技术比较不同生物体内同一种蛋白质的氨基酸序列，根据其差异程度，可以断定生物之间的亲缘关系和生物进化的顺序。(2)细胞色素c揭示的生物进化规律：亲缘关系越近的生物，其蛋白质和核酸分子的相似性越高；亲缘关系越远的生物，其蛋白质和核酸分子的差别就越大。4.研究生物进化的方法生物进化是一个漫长的过程，人们无法直接用观察或实验的方法再现生物进化的全过程，因而科学家始终积极寻求各方面的证据，通过类比、归纳、推理等方法，不断总结生物进化的规律。拓展研究生物进化最常用、最重要的方法是比较法。生物学常用的比较法有横向比较和纵向比较两类。横向比较是根据同一标准对同一时期的不同对象进行比较；纵向比较是对同一对象在不同时期的特点进行比较。科学家根据对地层中化石的纵向比较和对现存生物种类的横向比较，以及对其他科学领域(如地质学、遗传学、胚胎学和分类学等)的综合研究，推断出了生物进化的总体趋势和大致历程。知道什么是化石了解化石的类型知道研究化石的意义分析马的进化过程完成分析讨论归纳总结马的进化规律找出进化的原因和结论了解化石的分布规律的发现了解化石的分布规律得出结论进行四种脊椎动物的前肢和人的上肢的比较完成观察思考知道什么是同源器官知道同源器官的意义知道外形差异产生的原因拓展了解同功器官知道细胞色素c的特点对不同生物细胞色素c的氨基酸序列差异比较完成分析讨论知道细胞色素c与生物进化的关系了解研究生物进化的方法拓展了解比较法介绍什么是化石介绍化石的类型介绍研究化石的意义图文分析介绍马的进化过程引导完成分析讨论引导归纳总结马的进化规律归纳介绍进化的原因和结论概述化石的分布规律的发现介绍化石的分布规律引导得出结论指导进行四种脊椎动物的前肢和人的上肢的比较引导完成观察思考介绍什么是同源器官介绍同源器官的意义介绍外形差异产生的原因拓展介绍同功器官介绍细胞色素c的特点指导对不同生物细胞色素c的氨基酸序列差异比较引导完成分析讨论介绍细胞色素c与生物进化的关系介绍研究生物进化的方法拓展介绍比较法课堂练习1.鲸的鳍与下列哪种器官为同源器官？(C)A.人的下肢B.鸟的足C.狗的前肢D.蝴蝶的翅膀2.下列叙述的各类物体中，不属于化石的是(B)A.在河南西峡盆地发现的恐龙蛋B.从古代墓穴中发掘出的木乃伊C.在德国巴伐利亚州发现的始祖鸟D.在某森林中发现的史前海洋爬行动物的骨骼3.下列关于化石的叙述，正确的是(C)A.所有的古代生物都能形成化石B.一般而言，在越古老的地层中形成化石的生物越高等C.生物化石为研究生物进化提供了重要证据D.一般而言，在越浅的地层中形成化石的生物越简单4.关于生物进化研究的叙述，错误的是(C)A.可采用模拟实验法B.最重要的研究方法之一是比较法C.化石是唯一的研究证据D.生物进化的研究需要科学的推测5.利用分子生物学技术比较不同生物体内同一种蛋白质的分子结构，可根据其差异程度，来判断生物之间的亲缘关系。图为不同生物体内细胞色素c的氨基酸序列差异比较，下列各组生物之间亲缘关系最近的是(C)A.鸡与大袋鼠B.金枪鱼与链孢霉C.海龟与火鸡D.响尾蛇与猴进行本节相关习题训练巩固应用本节所学知识课堂小结1.越是古老地层中发掘的生物化石结构越简单，