第二節 生物進化的歷程
思維導航
生命誕生之初，地球上只有最簡單的單細胞藻類和單細胞動物。而今的地球上，到處是豐富多彩的各類生物。那麼現今的生物是從哪裏來的呢？人們一直在尋找這個問題的答案。
由於科學發展水平和認識能力的限制，一直以來，神創論的觀點佔據主導地位，認為人類和各種生物都是上帝或者神創造的。到底是不是這樣呢？
直到人類不斷髮現越來越多的古生物化石以後，生物進化的觀念才逐漸得到人們的認可。化石是什麼呢？生物是怎麼樣由簡單進化到現在複雜的各類生物的呢？
通過這一節的學習，你會了解到生物進化的證據以及生物進化的主要歷程。
隨堂反饋
1. 為生物進化提供了最直接的證據。
2.化石是地層裏古代生物的 、 等的總稱。
3.爬行類進化成鳥類的典型證據是在德國發現的“ ”化石。
4.科學家們發現，越 、越 的生物的化石總是出現在越古老的地層裏，越 、越
的化石則出現在越新近形成的地層裏。
5.科學家們根據親緣關係的遠近，用生物“
”形象而簡單地表示生物進化的主要歷程。
6.地球上最早出現的植物是海洋中原始的
，最早出現的動物是原始 。
7.生物進化的規律是從 到 、從 到 、
從 到 、從 到 。
8.生物多樣性是 的結果。
鞏固昇華
一、選擇題
1.在越古老的地層裏，成為化石的生物（ ）
a.數量越多 b.種類越豐富
c.越簡單、越低等 d.越複雜、越高等
2.始祖鳥在進化上可能是處於哪兩種動物之間的過渡類型？（ ）
a.鳥類和哺乳類 b.無脊椎動物和脊椎動物
c.魚類和兩棲類 d.古代爬行類和鳥類
3.下列觀點錯誤的是（ ）
a.所有的生物都有共同的原始祖先
b.越接近生物進化樹的頂端，生物越高等
c.越複雜的化石出現在越古老的地層裏
d.生物進化的方向是由簡單到複雜
4.下列生物中，哪個可能最接近於原始的自養生物？（ ）
a.藻類 b.蕨類 c.細菌 d.草履蟲
5.下列有關生物進化歷程的概括中，錯誤的是（ ）
a.由簡單到複雜 b.由低等到高等
c.由體小到體大 d.由水生到陸生
6.在生物進化的過程中，最早出現的脊椎動物是（ ）
a.節肢動物 b.爬行類
c.魚類 d.兩棲類
7.鉀是一種放射性元素，它的半衰期為13億年。這意味着每13億年，樣品中的鉀－40就會有一半衰變成氬－40。如果一個樣品中含有鉀－40的量是原來的二分之一，那麼，這個樣品距今的年數為（ ）
a.26億年 b.39億年 c.13億年 d.52億年
二、填空題
1.化石是古代生物的 或 ，由於某種原因被埋在地層中，經過若干萬年的複雜變化形成的。
2.一般來説，生物進化的總體趨勢是由 到
、由 到 、由 到 。
三、問答題
1.請歸納出脊椎動物的進化歷程。
2.馬的進化過程有比較完整的化石證據。你能説出始祖馬和現代馬在形態上的主要區別嗎？
3.鳥的起源也是科學家一直在探究的問題。根據現在已經發現的鳥及其祖先的化石，將它們按進化順序排列起來：古代的某種爬行動物、始祖鳥、遼西鳥、孔子鳥。
思維拓展
1.在澳大利亞生活着一種很奇特的動物，它的嘴又扁又長，與鴨喙特別相似，人們叫它鴨嘴獸。鴨嘴獸身上有毛，雌獸體內又乳腺，能分泌乳汁哺育幼獸，因此，它是哺乳動物。但是，它的生殖方式是卵生而不是胎生，身體後端只有一個空，糞、尿、生殖細胞都由此孔排出，它的體温也不很恆定，在24～34℃之間浮動，它的這些特徵不像哺乳動物，而像爬行動物。
鴨嘴獸的特徵説明了什麼？
2.恐龍曾經是地球上的霸主。你知道它們是怎樣從地球上消失的嗎？
博士網站
在兩億多年前的中生代，大量的爬行動物在陸地上生活，因此中生代又被稱為“爬行動物時代”，大地第一次被脊椎動物廣泛佔據。那時的地球氣候温暖，遍地都是茂密的森林，爬行動物有足夠的食物，逐漸繁盛起來，種類越來越多。它們不斷的分化成各種不同種類的爬行動物，有的變成了今天的龜類，有的變成了今天的鱷類，有的變成了今天的蛇類和蜥蜴類，其中還有一類演變成今天遍及世界的哺乳動物。
恐龍是所有爬行動物中體格最大的一類，很適宜生活在沼澤地帶和淺水湖裏，那時的空氣温暖而潮濕，食物也很容易找到。所以恐龍在地球上統治了幾千萬年的時間，但不知什麼原因，它們在6500萬年前很短的一段時間內突然滅絕了，今天人們看到的只是那時留下的大批恐龍化石。關於恐龍滅絕的原因，人們仍在不斷地研究之中。長期以來，最權威的觀點認為，恐龍的滅絕和6500萬年前的一顆大隕星有關。據研究，當時曾有一顆直徑7-10公里的小行星墜落在地球表面，引起一場大爆炸，把大量的塵埃拋如大氣層，形成遮天蔽日的塵霧，導致植物的光合作用暫時停止，恐龍因此而滅絕了。小行星撞擊理論，很快獲得了許多科學家的支持。1991年，在墨西哥的尤卡坦半島發現一個發生在久遠年代的隕星撞擊坑，這個事實進一步證實了這種觀點。今天，這種觀點似乎已成定論了。但也有許多人對這種小行星撞擊論持懷疑態度，因為事實是：蛙類、鱷魚以及其他許多對氣温很敏感的動物都頂住了白堊紀而生存下來了。這種理論無法解釋為什麼只有恐龍死光了。迄今為止，科學家們提出的對於恐龍滅絕原因的假想已不下十幾種，比較富於刺激性和戲劇性的“隕星碰撞説”不過是其中之一而已。除了“隕星碰撞説”以外，關於恐龍滅絕的主要觀點還有以下幾種：一、氣候變遷説。6500萬年前，地球氣候陡然變化，氣温大幅下降，造成大氣含氧量下降，令恐龍無法生存。也有人認為，恐龍是冷血動物，身上沒有毛或保暖器官，無法適應地球氣温的下降，都被凍死了。二、物種鬥爭説。恐龍年代末期，最初的小型哺乳類動物出現了，這些動物屬齧齒類食肉動物，可能以恐龍蛋為食。由於這種小型動物缺乏天敵，越來越多，最終吃光了恐龍蛋。三、大陸漂移説。地質學研究證明，在恐龍生存的年代地球的大陸只有唯一一塊，即“泛古陸”。由於地殼變化，這塊大陸在侏羅紀發生的較大的分裂和漂移現象，最終導致環境和氣候的變化，恐龍因此而滅絕。四、地磁變化説。現代生物學證明，某些生物的死亡與磁場有關。對磁場比較敏感的生物，在地球磁場發生變化的時候，都可能導致滅絕。由此推論，恐龍的滅絕可能與地球磁場的變化有關。
第二節 生物進化的歷程
隨堂反饋：1.化石 2.遺體 遺物 3.始祖鳥
4.簡單 低等 複雜 高等 5.進化樹 6.單細胞藻類 單細胞動物 7.無 有 低等 高等 簡單 複雜 水生 陸生 8.生物進化
鞏固昇華：一、選擇題 1. c 2.d 3.c 4.a 5.a 6.c 7.c 8.c 二、填空題 1.遺體 遺物 2.簡單 複雜 低等 高等 水生 陸生 三、問答題 1.魚類→兩棲類→爬行類→鳥類和哺乳類 2.提示：始祖馬形體小，前足4趾，後足3趾；現代馬形體大，前後肢只有中趾着地，兩旁的側趾退化。 3.古代的某種爬行動物→遼西鳥→始祖鳥→孔子鳥。
思維拓展：1.提示：説明哺乳動物可能是由古代的爬行動物進化而來的。 2.提示：恐龍的滅絕有多種假説，參見博士網站。
第2節生物進化的歷程教學目標：知識目標：1、舉例説出生物進化的主要依據——化石。2、概述生物進化的主要里程，形成生物進化的觀點。能力目標：1、通過對化石的觀察、比較和分析，培養學生的觀察能力，研究問題、解決問題的能力。2、培養應用已有知識，對問題的答案提出科學的設想能力。情感態度與價值關目標：1、結合我國出土的化石事例及其研究，對學生進行愛國主義教育。2、結合生物進化歷程的學習，進一步增強學生與生物和諧相處的教育和保護生物圈的意識。教學重難點：1、 重點：生物進化的證據和歷程。2、 難點：生物進化的證據和歷程。教學過程： 【提出問題，引出新課】各種生物是經過漫長的時間逐漸進化演變形成的。這一觀點已被大多數人所接受。但是我們要問：（1）人類是如何獲得這個結論的？研究方法是什麼； （2）接受這一觀點，需要一定的依據或證據。有什麼證據能夠證明各種生物是通過進化形成的？ （3）為什麼生物會不斷髮展，原因是什麼？即生物是怎樣進化的？ 這是這節課我們將要討論的問題。 一、生物進化的證據： 科學家在研究生物進化時發現生物進化的歷程是：由簡單到複雜，由低等到高等，由水生到陸生。科學家是如何瞭解進化的歷程的？科學家又是怎樣知道地球是曾經生活過什麼類型的生物？生物化石可以作為研究地球曾經生活過的生物的材料，通過化石瞭解生物進化的歷程。 我國宋朝的沈括在《夢溪筆談》中就談到他在太行山和其他地方看到的動物化石和植物化石。根據太行山山崖上的化石，沈括認為太行山曾經是海濱。 什麼是化石？生物化石是指由於某種原因，埋藏在地層中的生物的遺體、遺物或生活痕跡。化石保留了古代生物原有的特點，所以被用來研究古代生物，它們可以直接或間接證明某種生物曾經在地球上生活過。 化石有很多種，有由生物體的堅硬部分形成的遺體化石，如骨骼化石、貝殼化石等；有保存植物葉片痕跡的印痕化石；還有遺蹟、遺物化石等。 為什麼化石能夠説明生物的進化？ 地球的地層形成有早有晚，不同的地層中有不同的生物化石。根據存在於各個地層中的化石，可以判斷生物類型和生存的年代。對不同地層中的化石進行分析比較發現： （1）最古老的地層中沒有化石。 （2）從大約39億年前的地層中開始發現生物化石。 （3）越古老的地層中，成為化石的生物越簡單、越低等，越晚形成的地層中成為化石的生物越複雜、越高等。 （4）古老的地層中水生生物的化石較多；晚形成的地層中陸生生物的化石較多。 討論：科學家的這些發現説明了什麼問題？ 【小結】（1）通過對化石的研究，我們得知原始地球是沒有生命的，生命經歷了從無到有的發展過程。（2）根據對化石的研究，我們知道了生物進化經歷了由簡單到複雜，由低等到高等，由水生到陸生的發展過程。【提問】生物進化的歷程是怎樣的？二、生物進化的歷程與原始生命起源一樣，生物進化的歷程也是極其漫長的過程。現在地球上的豐富多彩的生物界是經過漫長的歷程逐漸進化形成的。 在進化的早期，由於營養方式的差異，原始生命的一部分進化為具有葉綠素的原始藻類，另一部分進化為不含葉綠素的原始單細胞動物。以後，這兩類原始生物分別沿着一定的歷程發展為動物界和植物界。 科學家在研究生物進化的歷程過程中對不同類羣的生物進化比較，對比不同類羣的生物的結構、功能和生活習性，發現各類生物的相同和不同的特點。一般説來，親緣關係近的生物類羣，相同的特點較多，反之較少。根據分析比較，找出不同類羣生物的關係和進化發展的順序。我們也可以用這種方法對植物和動物兩類生物中的不同類羣分析比較，認識它們的進化歷程。 1.植物進化的歷程： 提供各類羣植物代表植物的掛圖或投影片，組織學生對不同類羣植物的形態結構、生殖方式以及生活環境比較分析，哪類生物結構簡單，比較低等，哪類生物比較複雜，較為高等，最後總結植物進化的歷程。 提問：植物進化的歷程可以反映生物進化的什麼趨勢？ 從生活環境看，進化的歷程是從水生到陸生；從結構分析看，是從簡單到複雜；植物進化的總趨勢是由低等向高等發展。 1. 動物進化的歷程：科學家採用同樣的方法研究動物進化的過程。 2. 提供各類羣動物代表動物的掛圖或投影片，比較各類動物的特點，並歸納動物進化的歷程以及進化的趨勢。 3. 生物進化的趨勢： 根據生物進化的歷程，生物進化的趨勢是由簡單到複雜，由低等向高等，由水生到陸生。
周次周課時總課時數授課日期課題
第三節生物進化的歷程課型新授學習目標
1、概述生物進化的主要進化歷程。
2、養成收集和利用信息的能力，學會使用比較的方法。
3、培養應用已有知識，對問題的答案提出科學的設想能力。重點難點
動、植物進化的歷程。
教 學 過 程【基礎梳理】
植物類羣
生活環境
形態結構
繁殖
藻類植物
苔蘚植物
蕨類植物
種子植物
裸子植物
被子植物
【合作探究】
1、植物進化的歷程可以反映生物進化的什麼趨勢？
2、比較不同動物類羣的有關特徵：（課件9脊椎動物的四種心臟）推測哪類動物的血液輸送氧氣的能力最強？從心臟的結構特點推測它們的進化趨勢，比較各類動物心臟的圖片，根據各類動物的心臟特點，歸納動物進化的歷程以及進化的趨勢： 、 、 。
3、總結生物進化的總趨勢： 、 、 。
學習任務二：生物進化的主要歷程：觀察生物進化樹，完成生物進化樹的拼圖。
4、動物和植物的進化歷程分別是怎樣的？請用一種簡捷的方式表示出來。
【知識點突破】
1、生物進化的總體趨勢
2、生物進化的主要歷程（動物和植物的進化歷程）
【基礎檢測】
1、依照生物“進化樹”，植物的進化順序是
①原始多細胞藻類 ②原始單細胞藻類 ③原始蕨類植物④原始苔蘚植物 ⑤原始種子植物
a.①②③④⑤ b.②①④③⑤ c.⑤④③②① d.③④⑤②①
2、地球上最早出現的生物是 a.原始單細胞生物 b.原始藻類 c.原始多細胞動物 d.細菌
3、研究地球上生物進化的直接證據是 a.比較解剖 b.細胞研究 c.進化樹 d.化石
4、地球上的原始生命起源於 a.原始大氣中 b.冷卻降雨過程中 c.原始海洋中 d.土壤中5、在越古老的地層中，形成化石的生物
a.數量越多 b.種類越豐富 c.越簡單，越低等 d.越複雜，越高等
6、使原始地球不毛之地披上綠裝的是
a.原始藻類 b.原始苔蘚和原始蕨類 c.原始裸子植物 d.被子植物
學後反思
在教學裏經常會遇到這種情況：學生之間存在很大的個體差異，有的對教材講述的內容已經非常熟悉，有的則很陌生，有的則完全不感興趣。在這樣的課堂上要關注全體學生的感受是很不容易的。一般的情況下，對知識比較淵博的部分學生，邀請他們發言可以使這部分學生能夠保持關注。
但有時也會出現相反的情況，因為學生的很多認識是模糊不清的，他雖然知道，但講不明白甚至有錯誤，反而引起其他同學的反感。於是我儘量把同樣的知識利用不同的教學方法進行。比如本節課講“化石年代順序”時用的標圖比賽的方式。通過同學的動手活動，使已經具有這部分知識的同學積極參加競賽，對這部分知識比較陌生的同學可以通過觀摩來學習知識。我也經常會精心引進一些相關的課外知識（如本節課的“同源器官比較”、艾滋病教學中的“不回的艾滋病的人”等內容），既保持了新鮮感，又達到了同樣的教授知識和訓練技能的效果。
課題主講人修改意見教學目標知識目標 1.複習鞏固各種生物(包括動物、植物)的主要特徵。 2.概述生物進化的主要歷程。 3.形成生物進化的基本觀點。 能力目標 根據各種生物的主要特徵，要求學生排列出生物的進化順序，進一步鍛鍊學生用比較的方法解決問題的能力。 情感目標 通過不同形式的教學方法，激發學生對生物的學習興趣，培養其良好的學習態度。教學重點概述生物進化的主要歷程。教學難點用比較的方法，利用各種生物的主要特徵，排列出生物進化的主要歷程。教學方法討論、談話、多媒體放映導入教師：同學們，通過上節課的學習，我們瞭解到科學家們在研究生物進化過程時經常會用到一種方法，叫做—— 學生：比較法。 教師：科學家們通過對不同年代化石的縱向比較，以及對現在生物種類的橫向比較等方法，推斷出了生物進化的大致歷程。那麼從地球上最初的生命形式到現在形形色色的生物，究竟經歷了哪些進化環節呢？今天，我們就一起來探討一下這個問題其他環節教師：現在我這裏有17個號牌，這17個號牌分別代表一種生物。一會兒發下去號牌後按4個人一小組進行討論，最後小組內的一位成員拿過來你們組的號牌，放在我們的生物進化樹上，放的時候一定要注意放得“恰到好處”。 (教師發放號牌。學生進行討論，同時，教師在黑板上畫出進化樹。) 板書：生物進化樹 教師：好了，既然同學們熱烈的討論結束了，我們就一起來幫我們的進化樹結出“果實”吧。從第1組先來，依次往後。 (學生把自己的號牌貼在進化樹上相應的位置。) 教師：我們大家的共同傑作進化樹完成了，老師充當一名記者採訪採訪我們的小成員，把自己的號牌放在某個位置的理由。我們先來看1號牌——原生動物門。 (教師走下講台，用課本捲起來充當話筒，開始進行採訪。) 小組1：我們組經過商議後認為原生動物門應該位於動物的最下層。因為原生動物門是最原始、最低等的動物界類羣，它的身體微小，結構簡單，整個身體是由一個細胞構成的，屬於單細胞生物。 教師追問：單細胞生物就應該放在最底層嗎？ 小組1：因為生物的進化過程是從單細胞生物進化到多細胞生物的。 教師：我們再來看一下3號牌——鳥綱，我想請問第3組為什麼將鳥類放在了哺乳類和爬行類動物之間？ 小組3：因為鳥綱的動物比起爬行類的動物來説有一個非常明顯的進步，那就是具有了保温系統——羽毛。由於它通身被覆羽毛，所以體温變得恆定，不會再隨着外界環境的變化而變化。 教師：很好。那麼現在請你來做一做小記者，去採訪我們的5號牌——哺乳類小組的同學，好嗎？ (第3小組同學走到第5小組同學邊。) 小組3：我想請你們接着回答剛才提出的問題，為什麼我們組將鳥類放在了哺乳類之下呢？説出理由。 小組5：哺乳類相對於鳥類來説有了許多優越的地方。比如説哺乳類動物的牙齒有了門齒、臼齒和犬齒的分化；體腔內出現了膈肌，把體腔分成了胸腔和腹腔兩大部分。由於膈肌的節律性前後運動，使得胸腔的容積時大時小，從而迫使肺擴大或縮小，而完成呼吸過程；哺乳動物是完全用肺呼吸，不再靠氣囊來輔助呼吸；在動物中哺乳類動物具有特有的生殖發育特點——胎生和哺乳，這樣就能夠大大提高後代的成活率，增強對陸上生活的適應能力。 小組3：接下來我們想採訪第6小組，你們把自己的號牌——兩棲類放在了魚類和爬行類之間，這是為什麼呢？ 小組6：我們主要是從它們的生活環境方面來考慮的。魚類只能用鰓來呼吸，用鰭游泳，只能適應水中生活的環境；而爬行類動物完全用肺呼吸，體內受精，陸上產卵，是在陸地上生活。位於二者之間的兩棲類動物就不同了。它們的幼體生活在水中，用鰓呼吸；成體生活在陸地上，少數也有在水中的，一般都用肺呼吸，皮膚也有輔助呼吸的作用。所以，可以説它是水陸兩棲的一種生物。 …… 教師：我的採訪工作結束了，同學們對自己選擇的位置也都作出了合理的解釋。那麼哪位同學能給大家作出一個合理的概括呢？ 學生a：我們都運用了比較的方法，根據它們的主要特徵，按照由簡單到複雜、由低等到高等、由水生到陸生的趨勢進行排列的。 教師：回答得非常正確。一般來説，生物進化的總體趨勢就是這樣的。在漫長的進化過程中，既有新的生物種類產生，也有一些生物種類絕滅。下面我們來看一段影片。 (教師播放《侏羅紀公園》片段。) 教師：在這部影片中我們可以看到當時地球霸主——恐龍曾經興盛一時，可現在卻無影無蹤。關於恐龍的滅絕，現在是眾説紛紜，你能説出幾種來嗎？ 學生b：有一種假説認為，在距今6500萬年前，一個直徑非常大的行星猛烈地撞擊了地球，碰撞後捲起的塵埃籠罩了整個地球，使得地球黑雲遮日，不見陽光，氣温迅速降低，持續時間長達3~6個月。植物因為沒有陽光不能進行光合作用大量死亡，植食性恐龍和其他動物相繼死去，肉食恐龍也由於失去食物而相繼死亡。 學生c：這裏還有一種認為恐龍的滅絕是由於在6500萬年前，地球上的氣候由於某種原因發生了異常的變化，温度忽然升高。一些科學家認為這種變化使恐龍等散熱能力較弱的變温動物不能適應環境的變化，造成雄性個體的生殖系統嚴重損壞，使恐龍無法繁殖後代，從而走向了最終的滅絕。 學生d：現在還有科學家認為，6500萬年前，地球受到了一顆大彗星的撞擊，產生了一個温度高達3000℃的大火球，這個大火球迅速地向外擴展，造成了北美洲和南美洲的森林大火，把生物都燒成了灰燼。 …… 教師：大家現在注意仔細閲讀57頁的一些證據，看看這些證據支持了哪位同學的假説呢？ (學生閲讀) 學生e：其中的1，2，3支持了b同學的行星撞擊地球説，1的證據是最有力的。 學生f：4，5，6，7支持了c同學的氣候驟變説，5的力度最大。 教師：科學家們在研究一些生物進化的過程中，往往根據已有的證據提出某種假説，然後進一步蒐集證據證明他們的假説。當然，找到的證據，有的支持假説，有的卻不支持假説課堂小結關於生物進化的很多問題，到現在都還是個謎，化石方面的證據也不是很全面。不過隨着一些新證據的不斷髮現，人們對生物進化過程的認識將越來越全面，越來越接近歷史原貌。不過，現存的各種生物在進化過程中都已形成了各自適應環境的形態結構和生活習性，這也是通過漫長的進化適應環境的一種表現。鞏固練習伴你學板書設計
第二節 生物進化的歷程 二、生物進化的大致歷程——生物進化樹
反思
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