2021学年第二节 生物进化的证据教案及反思

1.2  生物进化的证据

教学目标

【知识与技能】

1．知道化石是生物进化的主要证据。

2．了解生物进化的解剖学证据。

3．了解生物进化的分子生物学证据。

【过程与方法】

通过观察和资料分析，提高学生分析比较信息的能力，学会使用比较的方法。

【情感态度和价值观】

1．通过对化石资料的搜集，培养学生学习生物的兴趣，树立热爱科学的态度。

2．通过对比生命起源认识的不同观点，认同唯物主义生命观。

教学重难点

1．生物进化的证据。

2．运用对比的方法对生物的进化进行研究。在教学时，教师引导学生对照课本的插图，对较早的动植物化石与较晚的动植物化石进行对比，从而形成生物的进化观点。

教学方法

自主学习、合作探究

课前准备

教师：多媒体课件

学生：搜集有生物进化的资料图片

课时安排

 1课时

教学过程

一、 创设情境，激趣导入

课件展示：各种多姿多彩的生物

通过上节课的学习，我们初步了解了有关地球上生命的起源的内容。地球上的生物千姿百态，纷繁复杂。那么，它们是怎样进化来的呢？

学生讨论、大胆猜测，教师总结：

为了寻求答案，科学家寻遍千山万水，走遍千山万壑，历经艰辛，找到了大量可靠的证据，证明了原始生命经过及其漫长的年代，不断进化繁衍，才形成了今天丰富多彩的生物世界。那么，什么证据能够证明各种生物是通过进化而来的呢？今天，我们就一起来探究这个问题。

二、问题引导，探究质疑

（一）化石证据

（过渡）没有人能够亲历生物进化的几十亿年的历史，地球的演变过程也没有文字记载，但科学家却找到了生物留下的印记——化石。

1.阅读课文P7第二自然段，思考：

什么是化石？

课件展示：各种化石图片

学生观看图片、视频，结合课文内容，归纳：

化石是保存在地层中的古代生物的遗体、遗物或生活痕迹。

2.质疑：为什么化石能够说明生物进化的历史？

观察课文P8图5.1—6，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？

(2)马的系列化石说明了什么问题？请说出你的观点。

课件展示：马及其前肢的进化过程示意图

学生讨论、交流，反馈，师生达成共识：

(1)从始祖马出发，在整个马的进化过程中，遵循着以下这些特征的变化：体型增大，腿和脚伸长，侧趾退化，中趾加强，以适应不断变化的地球环境。

(2)说明现代马是由体型较小的始祖马经过漫长的年代进化来的。

3 .走进科学家：

课件展示：法国博物学家居维叶的相关资料

居维叶：18-19世纪法国博物学家、解剖学和古生物学的创始人。他认为不同地层里埋藏着不同类型的动物化石。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。

科学家的研究告诉我们什么呢？让我们继续探究！

阅读课文P9及图5.1-7，思考：

（1）生物化石在地质层中的分布有何规律？

课件展示：岩层与化石关系示意图

学生交流、反馈、师生共同总结：

（1）①最古老的地层中没有化石。

②早期的地层中水生生物的化石较多，晚期形成的地层中陆生生物的化石较多。

③越古老的地层中，成为化石的生物越简单、越低等；越晚形成的地层中成为化石的生物越复杂、越高等。

（2）各类生物化石在地层中有没有按照一定的顺序出现？这说明了什么？

播放视频：化石的形成

学生观看、归纳：

地层形成有早有晚，生物进化有先有后。化石在地层中按照一定的顺序出现，说明各种各样的生物是经过漫长的地质年代逐渐进化来的。化石是研究生物进化的最直接证据。

知识拓展：另一种生物的化石证据

课件展示：始祖鸟化石及复原图

4. 生物化石在地质层中出现的规律总结：

越简单、越低等的生物化石总是出现在越古老的地层里；越复杂、越高等的生物化石则出现在越晚期的地层里。

知识链接：

课件展示：地质年代

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，将地层分为五代十二纪。五代即太古代、元古代、古生代、中生代、新生代。太古代没有分纪，元古代只有震旦纪，古生代分为寒武纪、奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪、二叠纪，中生代分为三叠纪、侏罗纪、白垩纪，新生代有第三纪、第四纪。各类生物在地质年代中的出现是有一定顺序的。

拓展延伸：

课件展示：中华龙鸟化石、最早的被子植物化石——四朵花

（二）解剖学证据

（过渡）除了化石能作为生物进化的直接证据外，生物进化的证据还很多，比较不同生物个体的解剖结构，也是研究生物进化的常用方法。

1.请学生观察课文P10图5.1-8，思考：

（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？

（2）通过比较四种脊椎动物的前肢和人的上肢，你认为它们的功能不同的原因是什么？从中你能得出什么结论？

观察图片，比较分析，结合课文讨论、反馈，师生达成共识：

（1）它们的上肢都由肱骨、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、行走、支撑、完成各种复杂的动作等。

（2）为了在进化过程中适应不同的生活环境；它们可能有共同的原始祖先。

2.小结：

同源器官：来源相同，结构和部位相似。

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。

  拓展延伸：

昆虫的翅和鸟的翼是同源器官吗？为什么？

说明：不是。昆虫的翅和鸟的翼是功能相同的器官，称为同功能器官，但来源不同，不属于同源器官。

（三）分子生物学证据

（过渡）随着科学技术的发展和进步，20世纪后期，分子生物学的研究取得了一系列重大突破，为生物进化提供了许多有力的证据。细胞色素C为研究生物进化提供了重要的依据。

温馨提示：

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。差异大的亲缘关系远，反之亲缘关系近。

人类细胞色素c是一种由112个氨基酸构成的蛋白质，是细胞质中与呼吸有关的、具有传递电子功能的蛋白质。

1.课件展示：不同生物细胞色素c的氨基酸序列差异比较，分析讨论：

（1）从表中所列生物可看出不同生物与人组成细胞色素c的氨基酸序列差异大小不同，其中差异最大和差异最小的生物分别是哪种？

（2）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？

（3）通过比较图中不同生物细胞色素c的氨基酸序列差异，你发现了什么规律？

学生认真观看，比较、讨论、反馈，师生共同总结：

（1）差异最大的是酵母菌，差异最小的是猴。

（2）与人的亲缘关系最近的是猴，亲缘关系最远的是酵母菌。

（3）规律：亲缘关系越近的生物，其蛋白质或核酸分子的相似性越高；亲缘关系越远的生物，其蛋白质或核酸分子的差别就越大。

2.知识拓展:

课件展示：

（1）胚胎学证据: 胚胎学在19世纪蓬勃发展的，是研究动物个体发育过程中形态结构的变化，叙述怎样从一个受精卵发育成胚胎，从而了解各种动物发育的特点和规律的生物学分支学科。也可广义地理解为研究精子、卵子的发生、成熟和受精以及受精卵发育到成体的过程的学科。

（2）遗传学证据：由于亲缘关系相近的生物个体，其染色体的结构也必须相似。遗传学上利用DNA分子杂交的技术，可以检查不同生物体之间的亲缘关系，从而得知是否有着共同的进化祖先。

三、总结收获，反思提升

本节课你还有什么疑问吗？把你学的知识梳理总结，看看你学到了什么？

四、挑战自我

1．下面能揭示生物由简单到复杂，由低等到高等的进化规律的证据中，最可靠的是（  A  ）

A．各类化石在地层中按一定顺序出现的事实

B．所有高等生物的胚胎发育都从一个受精卵开始

C．7种脊椎动物和人的胚胎发育比较

D．对同源器官的研究

2．下面属于同源器官的一组是（ B   ）

A．鱼的鳃裂和蛙肺   B．马的前肢和人的上肢

C．鸟的翼和昆虫的翅 D．鱼的鳍和鲸的鳍

3．关于地层中生物化石分布情况的叙述，下列哪项不正确（  D  ）

A．在古老的地层中可以找到低等生物的化石

B．在新近的地层中可以找到高等生物的化石

C．在新近的地层中也可以找到低等生物的化石

D．在极古老的地层中有的也可以找到一些高等生物的化石

4．研究结果表明，人和猿的骨骼在结构上几乎完全相同；人和猿的盲肠相似；人和猿的胚胎在五个月以前完全一样。这些事实说明（   B   ）

A.人比猿高等  

B.人和猿有共同的原始祖先

C.人是由猿进化来的   

D.现代的猿也能进化成人

5.鱼、蝾螈、龟、鸡、猪、牛、兔这7种脊椎动物和人的早期胚胎都有鳃裂和尾，这说明（  D  ）

A.它们的胚胎相似 

B.脊椎动物和人都是由古代原始的有鳃有尾的共同祖先进化来的

C.它们的早期胚胎都有游水能力       

D.脊椎动物和人的早期胚胎都是用鳃呼吸

板书设计            

生物进化的证据

化石证据（最直接的）

生物进化的证据       解剖学证据（同源器官）

                     分子生物学证据（细胞色素c）

教学反思

本节内容比较抽象，所以主要采取学生自主学习和教师点拨的方式进行学习，先了解科学家们的推测，指导学生观察课文中的有关插图，选用多媒体辅助教学，让学生参与到获取知识的过程中。通过教师预设的活动，学生快速融入课堂，学习兴趣浓厚，各抒己见，畅所欲言，很好地诠释教师为主导，学生为主体的教学模式。