生物进化的原因

生物进化的原因 设计(第一时)
一、设计思想
本节的教学重点是（1）拟保护色的形成过程的探究实验。（2）过模拟实验分析生物进化的原因。教学难点是“由模拟保护色的形成过程、分析生 物进化的原因。”
本节设计了一个材料分析过程和一个模拟探究过程，这两个过程有助于学生对“生物进化原因”的获得。因此，第一时主要完成“分析生物进化的原因”这一部分。程进行的方式可以通过活动、讨论、谈话的方式完成。
二、教学目标
知识目标
1．简述英国曼彻斯特地区的两种桦尺蠖的数量随环境的变化而改变的事例。
2．模拟保护色的形成过程，分析生物进化的原因。
能力目标
1．通过对事例的分析，提高运用生物知识分析生活中现象的能力。
2．通过模拟“保护色形成过程”的活动，提高动手操作能力。
情感目标
通过对生物进化事例的分析，形成环保意识，以及环保的重要意义。
三、重点难点
重点：
1．简述英国曼彻斯特地区的两种桦尺蠖的数量随环境的变化而改变的事例。
2．模拟保护色的形成过程，分析生物进化的原因 。
难点：
由模拟保护色的形成过程、分析生物进化的原因。
四、时安排
1时
五、教学媒体
有关英国曼彻斯特地区桦尺蠖颜色变化的图片及资料的多媒体；有关保护色的多媒体；彩色布料或彩纸（单色）；彩色小纸片（大量）。
六、教学策略
对于生物进化的原因的分析，首先让学生阅读英国蔓彻斯特地区的两种桦尺蠖的数量随环境的变化而改变的真实事例，让学生分析：
1．在1850年，为何浅色桦尺蠖的数量多？这于环境有何关系？
2．在1950年，深色的桦尺蠖为何占多数？这时环境有何特点？与环境有什么关系？
然后结合科学家的实验，通过学生讨论，加深对生物进化的认识。
组织学生开展模拟保护色 的形成过程的探究活动，进行探究活动时：
1．组织同学严肃 认真、相互配合，统一听从组长的指挥。
2．彩色布料最好采用单一的布料，有利于结果的分析。
3．彩色小纸片的选择应该多样化，其中之一最好与彩色布料的颜色一致或相近。
4．实验时要把自己当成捕食者，选取彩色的小纸片时，一定不要特意寻找某一种颜色的小纸片。
并保证实验活动的成功，通过探究，从感性上认识生物进化的过程和原因。
七、案例
［导入新］
教师：上节我们学习了生物进化的大致历程，对于生物进化的大致过程我们有了简单的了解，接下 让我们一起复习上节的有关内容。
注：教师打开投影片[
投影片：
根据动植物进化的大致过程，试总结生物进化的一般规律。
（学生回答）
学生1：一般说，生物进化的总趋势是从简单到复杂，从水生到陆生，从单细胞到多细胞，从低等到高等 的。在漫长的进化教程中，既有新的生物种类产生，也有一些生物种类绝灭。各种生物在进化教程中形成了各自适应环境的形态结构和生活习性。
注：对学生的回答未完整的，教师可让其他同学完 善、补充。最后对全体回答问题的同学给予鼓励性、赞赏性的评价。
［讲授新］
教师：通过上节的学习，我们知道生物进化的过程中，不断有新物种的产生和老物种的灭绝。这是为什么呢？
注：教师播放多媒体，并板书。
多媒体：（有关内容）
先播放对照图片，图下为相关资料及讨论题。
（资 料内容）
18世纪的英 国曼彻斯特地区，清水秀，绿树成荫，那里的森林及农田生活着一种桦尺蠖（huà），其成虫是一种飞蛾，其名为椒花蛾。它们夜间活动，白天休止，通常栖息在有地衣覆盖的树干和石块上。到1848年，有关椒花蛾的报道都是浅色的。直到1850年在英国工业中心曼彻斯特才第一次报道有黑色型突变。随着英国工业化的日益扩大， 烟尘和废气开始污 染工业城市和近郊，使地衣不能生长而树皮裸露，椒花蛾栖息的背景由浅色地衣变为深色树干，于是黑色椒花蛾逐渐增加，在曼彻斯特达到90%以上，而在未受污染的农业区主要 仍是浅色型。科学家们做了这样一个 实验：他们先数量相等的浅色的桦尺蠖和深色的桦尺蠖同时放到树干上，然后用望远镜观察到树干上所发生的情况。 一群爱吃桦尺蠖的鸟儿飞过之后，他们发现，浅色桦尺蠖所剩无几，而大部分深色桦尺蠖却逃过了这场灾难。
讨论题：
1．黑色桦尺蠖的出现对于后代的生存有何意义？
2 ．黑色桦尺蠖的数量由少数逐渐变为多数，而浅色桦尺蠖数量的减少，主要是受什么的影响？
3．请你试着解释桦尺蠖体色变化的原因？你从 中受到哪些启发？
板书：第三节　生物进化的原因
一、分析生物进化的原因
注：学生讨论后回答。
学生1：黑色桦尺蠖的出现属于自然变异的结果，在环境改变的情况下这种突变 对其后代的生存是有利的。
学生2：黑色桦尺蠖数量逐渐增加，由少数变为常见类型，主要受环境的影响，一方面工厂排出的烟煤杀死了地衣，使树皮变黑；另一方面桦尺蠖的天敌决定桦尺蠖的不同颜色的数量。
学生3：桦尺蠖体色变化是由于体内的遗传物质发生变异，而且变异的性状传给后代；并且是在外界环境变化及天敌的影响下，变异个体逐渐增加的结果。我认为：工厂排放出的煤烟是导致桦尺蠖颜色改变的关键，说到底是环境污染迫使生物性状发生改变。所以，在工业高度发达的今天，更应注重环境保护，减少工业“三 废”对环境的污染。
注：都是对作答的同学给予鼓励性、赞赏性的评价，可倾听多数同学的回答，直到满意的答复。
教师：通过对桦尺蠖体色变化的分析，我们知道了“遗传和变异”是桦尺蠖体色变化的基础，而环境的改变是它体色变化的外在动力。如果要使英国曼彻斯特地区的浅色桦尺蠖又重新恢复为常见类型，你认 为该怎样做？
学生：我们应关掉曼彻斯特周围的工厂，保持桦尺蠖生活区域内清洁的空气，保持天敌的数目不变。这样浅色桦尺蠖便成为常见类型。
教师 ：由桦尺蠖体色变化的分析，我们可推想生物圈中不同种类生物的进化原因，是否与这一事例相类似呢？
学生：是。
教师：尽管我们不能重复桦尺蠖体色变化的整个过程，但我们可以设法模拟。模拟探究有助于你对这一现象的理解以及对生物进化原因的直观印象和深层次的理解。
在模拟探究之前，我们先了解自然界中几种常见的利用保护色捕食或防御敌害的例子
注：打开多媒体（关于雷鸟、变色龙等体色随环境而变化；或者枯叶蝶、菜青虫、青蛙等在不同环境中的体色对比）。
教师：图中动物的体色与周围环境的色彩非常相似，这就是保护色。具有保护色的动物不易被其他动物发现，这对它躲避敌害或者捕食猎物是十分有利的。这种保护色是如何形成的？接下我们模拟保护色的形成过程探究保护色是如何形成的。
注：教师在做此实验前需强调以下注意事项：
1．全班分组，各组员统一听从组长的指挥。
2．不论彩色布料或彩纸颜色必须单一，每小组所选颜色可不一样；彩色应多样化，但其中之一最好与彩色布料或彩纸的颜色一致或相近。
3．提醒学生在实验时一定要把自己想象成“捕食者”，在选取彩色小纸片时，不要事先观察小纸片的位置，一定不要特意寻找某一种颜色的小纸片。
4．要及时记录小纸片的数量，并进行分析。
5．分析探究后面的讨论题。
实验讨论完毕。各小组汇报其探究结果。
学生1：通过5代的筛选 ，幸存者数量最多的是红色，因为我们组的布料是红色的。
学生2：我们组的结果是：蓝色数量最多，与布料的颜色一致。
学生3：通过5代筛选，幸存者数量最多的是与布料颜色相近的粉红色。
……
注：教师引导学生回答讨论2、3、题。
学生1：在第一代与第二代之间代表生物多样性的彩色纸片颜色种类很近。而到了第五代，彩纸片的颜色种类大大减少，只保留与布料颜色相近的几种。
学生2：我们组黄色在“幸存者”群体中没有代表。因为我们组所用的布料是红色的，黄色纸片放在上面对比非常明显，所以“捕食者”最先将黄色捕捉。
学生3：我认为保护色的形成过程与它的天敌和周围环境有关系。与环境颜色较接近的就不容易被天敌发现，反之则易被捉住。这样与环境相适应的生物得以繁衍，它的体色便成了保护色。推动生物进化的动力是环境的改变；遗传 与变异是基础。
注：教师应针对学生的回答给予客观、公正、鼓励性地评价；对回答不完善的同学给以补充。
教师：保护色的形成过程是与周围环境相适应的结果。这是自然环境对生物进行选择的一个方面。除了保护色之外你还能举出其他方面的例子吗？
学生：有一种蝴蝶，它的翅膀展开很像眼镜蛇体表的花纹，这样它可以避免它的天敌一种鸟的捕食。
教师：这是一种警戒色。
学生：有一种竹节虫，它的躯体与四肢修长。当爬在竹上，如果不动我们很难发现它。这也许是是它存下的一个原因。
教师：这是一种拟态，模拟与周围相似的物体，不易被其他天敌发现。像保护色、拟态、警戒色等都是在生物进化过程中，通过长期的自然选择而逐渐形成的适应性特征。由此，我们可以看出自然选择在生物进化的过程中所起的作用，生物只有 适应不断变化的环境才能生存和繁衍。
最后，根据本节所学的知识，请大家总结生物进行的原因。
注：可以让学生讨论总结。教师补充完善并板书。
板书：1．生物进化的基础：遗传与变异。
2．生物进化的外在动力：环境的改变。[
3．生物只有适应不断变化的环境才能生存和繁衍。
［堂小结］
教师：通过对英国曼彻斯特地区的两种桦尺蠖的数量随环境的变化而改变的事例分析，以及模拟保护色的过程的 探究，初步了解了生物进化的原因。简单地可归纳为两个方面：一是生物进化的动力即环境的改变；二是生物进化的基础即遗传与变异。只有适应不断变化的环境，才不会被淘汰，才能得以生存与繁衍。
八、板书设计
第三节 生物进化的原因
一、分析生物进化的原因
1．生物进化的基础：遗传与变异。
2． 生物进化的外在动力：环境的改变。
3．生物只有适应不断变化的环境才能生存和繁衍。


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