6.4协同进化与生物多样性的形成（教学设计）高一生物（人教版必修2）

第4节协同进化与生物多样性的形成年级高一年级授课时间1课时课题第4节协同进化与生物多样性的形成教材分析本节课是第六章的最后一节内容，也是必修2最后一节内容。本节包括“协同进化”“生物多样性的形成”和“生物进化理论在发展”三部分内容。物种的形成并不是孤立进行的，不同物种之间、生物与无机环境之间是在相互影响中协同进化的。协同进化的结果不仅形成物种多样性，还形成基因多样性和生态系统多样性。关于物种之间的协同进化，教材通过植物与其传粉昆虫的协同进化、捕食者与被捕食者的协同进化两个实例来说明，并且指出捕食者的存在客观上有利于被捕食者种群的发展，有利于增加物种多样性，这对于培养学生的辩证思维具有重要意义。关于生物多样性的形成，教材首先指出生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性，接着讲述了生物进化的几个重要阶段。本节第三部分简单介绍了中性学说和间断平衡说，让学生认识到在进化论领域至今仍有不同观点，生物进化理论仍在不断发展，同时再次强调以自然选择学说为核心的进化理论的重要地位。本节内容是在上一节基础上的扩展和深化。教学目标1.举例说明协同进化。2.概述生物多样性及其形成的过程。3.概述以自然选择学说为核心的现代生物进化理论的要点，认同其在现有生物进化理论中的主流和核心地位。4.通过了解现代生物进化理论存在的争论和疑点，认同科学理论是不断发展的。教学重、难点1.教学重点(1)协同进化与生物多样性形成的关系。(2)现代生物进化理论的要点。2.教学难点现有生物进化理论中的不同观点和未解决的问题。教学过程教学内容教师活动学生活动创设情境导入新课展示视频及教材中长距彗星兰及长喙天蛾的图片，引导学生观察。讲述达尔文观察到长距彗星兰之后，就根据这种兰花的特征预测存在具有细长口器的天蛾，继而被以后的科学家所证实的故事，体验科学家的探究过程。学生讨论教材第119页“问题探讨”中的问题。观察视频及图片，并讨论“问题探讨”中的问题。协同进化展示自然界中一种昆虫为一种植物传粉的图片。学生思考讨论一种植物专门由一种昆虫传粉有什么意义?特定昆虫给特定的植物传粉,这样可以提高传粉的效率,并且昆虫也可得到较多的食物或保护。展示草原上猎豹与羚羊图片，提出一系列问题，学生阅读教材思考讨论：大自然中，猎物可通过快速奔跑来逃脱被捕食，而捕食者则通过更快速的奔跑来获得捕食猎物的机会，猎物和捕食者的每一点进步都会促进对方发生改变，这种现象在生态学上称为什么？协同进化。草原上猎豹与羚羊的关系对各自种群的进化有何影响?自然选择有利于羚羊种群中肌肉发达、动作敏捷的个体，也有利于猎豹种群中跑得快的个体。这两个物种的进化过程宛如一场漫长的“军备竞赛”。捕食者的存在是否对被捕食者有害无益?捕食者所吃掉的大多是被捕食者中年老、病弱或年幼的个体，客观上起到了促进种群发展的作用。根据生态学家斯坦利的“收割理论”，食性广捕食者的存在有利于增加物种多样性，在这个过程中，捕食者使物种多样性增加的方式是什么？捕食者往往捕食个体数量多的物种，为其他物种的形成腾出空间。物种之间的协同进化都是通过物种之间的生存斗争实现的吗？不是。物种之间的协同进化有通过种间互助实现的，如某种兰花和专门给它传粉的蛾；也有通过种间斗争实现的，如猎豹和斑马。协同进化只是生物之间共同进化吗？协同进化包括生物之间以及生物与无机环境之间共同进化和发展。地球上的原始大气中是没有氧气的，最早出现的生物都是什么生物？厌氧(进行无氧呼吸)的生物。最早的光合生物的出现，使得原始大气中有了什么？为哪种生物的出现创造了前提条件？这说明了什么？氧气。为好氧生物的出现创造了前提条件。说明生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展。引导学生构建生物的进化与无机环境的变化相互影响的模式图。进而引导学生总结]出协同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展。观察图片，阅读教材，思考问题，得出协同进化发生在不同物种之间、生物与无机环境之间。正误判断典例分析判断正误1.蛾口器和兰花花距相互适应是协同进化的结果()2.地球上最早出现的生物是进行有氧呼吸的单细胞生物()3.协同进化只发生在生物和生物之间()4.协同进化都是通过物种之间的生存斗争实现的()【答案】1.√2.×3.×4.×典例分析[典例1]下列说法不支持协同进化观点的是()A.某草原上狼的灭绝造成鹿数量激增B.通过捕食关系猎豹跑得越来越快，羚羊的逃生动作越来越敏捷C.有长着细长花距的兰花，就必然有同样长着细长吸管似的口器的昆虫D.随着蓝细菌的出现，地球上有了氧气，这为好氧生物的出现和进化提供了条件【答案】A【解析】草原上狼的灭绝造成鹿的数量激增，这种情况是因为鹿群没有捕食者的选择作用，最终很可能会导致鹿群退化，不属于协同进化，A符合题意。生物多样性的形成协同进化有利于物种多样性的形成，那么生物多样性的形成过程是怎样的呢?生物多样性就是指物种多样性吗？物种多样性只是生物多样性的一个方面。让学生观察教材第120页图613，讨论第122页“思考·讨论”中及以下的问题，结合本章第1节的内容，提问:研究进化历程的主要证据是什么?根据你的理解，分析三种生物多样性之间的关系。遗传多样性(基因多样性)是形成物种多样性和生态系统多样性的基础，反过来物种多样性和生态系统多样性又影响遗传多样性(基因多样性)。生物多样性形成的根本原因和直接原因分别是什么？根本原因：遗传多样性(基因多样性)。直接原因：蛋白质多样性。有性生殖出现后生物进化的速度明显加快的原因是什么？因为生物通过有性生殖，实现了基因重组，增强了生物变异的多样性，使生物进化的速度明显加快。通过分析得出生物多样性的形成经历了漫长的进化历程。人类也是生物进化的产物。包括人类在内的所有生物都是在相互依存、相互制约中生存和发展的，人类的生存和发展始终受益于生物多样性，保护生物多样性就是保护人类自己。观察教材第120页图613，讨论第122页“思考·讨论”及其他问题，总结生物多样性的形成过程。正误判断典例分析判断正误5.捕食者的存在有利于增加物种多样性()6.生物多样性的根本原因是物种多样性()7.生物多样性包括遗传多样性、种群多样性和生态系统多样性三个层次()8.不同生物之间的相互影响形成了生物的多样性()9.生物通过有性生殖，实现了基因重组，增强了生物变异的多样性()10.生物登陆改变着陆地环境，陆地上复杂的环境又为生物进化提供了更广阔的舞台()【答案】5.√6.×7.×8.×9.√10.√[典例2]下列关于生物进化与生物多样性形成的叙述，错误的是()A.最早登陆的生物是适应陆地生活的原始的两栖类B.生物多样性的形成经历了漫长的进化历程C.生物的进化与无机环境的变化是相互影响的D.一个物种的形成或绝灭，会影响其他物种的进化【答案】A【解析】大约在4亿年前，由于造山运动使海洋缩小，陆地扩大，一些海洋植物开始适应陆地生活，形成了原始的陆生植物，主要是蕨类植物，随后才出现了适应陆地生活的动物——原始的两栖类，A错误；由于不同物种之间存在协同进化，因此，一个物种的形成或绝灭，会影响其他物种的进化，D正确。生物进化理论在发展让学生阅读教材第124页，总结生物进化的其他理论或学说。间要了解中性学说和间断平衡说。引导学生总结出以自然选择学说为核心的进化理论已被学术界广泛接受，但是还有很多问题;不能用现有的进化理论所解释，有待进一步的研究。生物进化理论是不断发展的。阅读教材认同生物进化理论是不断发展的。学习小结习题巩固1．甲、乙两物种在某一地区共同生存了上百万年，甲以乙为食。下列叙述错误的是()A．甲、乙的进化可能与该地区环境变化有关B．物种乙的存在与进化会阻碍物种甲的进化C．若甲是动物，乙可能是植物，也可能是动物D．甲基因频率改变可能引起乙基因频率的改变【答案】B【解析】根据协同进化的观点，物种乙的存在与进化会促进物种甲的进化，有利于提高生物多样性，B错误。5.下列叙述中，不符合中性突变学说的是()A．基因突变大多数是中性的，自然选择对它们不起作用B．中性突变被随机地固定，日积月累、积少成多C．生物性状的改变大多数是中性的，无利也无害D．种群间遗传物质出现较大差别是中性突变积累的结果【答案】C【解析】中性突变学说认为生物基因的突变大多数是中性的，无利也无害，并不是生物性状的改变是中性的，C符合题意。板书设计第4节协同进化与生物多样性