第4节 生物的进化（培优教学课件）科学浙教版九年级下册

该初中科学课件聚焦生物进化，涵盖化石证据、进化论演变及生物进化历程。通过“神创论与进化论对比”表格导入，以问题驱动，按“化石类型及形成→进化论学说发展→动植物进化历程”脉络，搭配步骤分解、观点对比表等学习支架。 亮点在于以化石实例和模拟实验（如桦树尺蛾体色变化）为支撑，通过对比布丰、拉马克与达尔文观点培养科学思维，结合海岛昆虫进化案例强化探究实践。融入视频资源，帮助学生建立物种可变的科学观念，教师可借助结构化资料高效实施教学。

第一章 演化的自然 九年级上册•浙教版 第4节 生物的进化 自然界的各种生物是从哪里来的？这个问题与生命是如何起源的一样，很早就引起了人们的关注，并有着各种不同的解释。 导入新课 自然界的各种生物是从哪里来的？ 神创论 进化论 生物由神创造出来 生物进化而来 物种是一次性出来，不会改变的。 物种是逐渐演变产生的，不断变化的。 物种之间无亲缘关系 物种之间有或远或近的亲缘关系 动、植物的化石给了生物进化论有力的支持。 导入新课 想一想 有人认为各种生物都是由神创造的；也有人认为现存的生物是在原始生命诞生以后，在长达数十亿年的漫长年代里通过演变而形成的。神创论和进化论曾进行过长期的斗争。 在很长一段时间里，人们相信神创论，但随着科学技术的进步，尤其是通过对化石和遗传物质的研究，获得了很多生物进化的证据，现在进化论已普遍被人们所接受。 学习目标 1. 了解化石的形成过程 2. 比较拉马克与达尔文进化观点的异同 3. 用自然选择理论解释生物进化现象 4. 课堂总结 5. 练习与应用 6. 提升训练 生物的进化 重点难点 重点 1. 了解化石形成过程，列举生物演化的证据，认同物 种可变的进化观点。 2. 列举生物进化的现象，了解达尔文的进化论主要观点。 难点 运用自然选择学说解释自然界中的生物进化现象。 1. 化石告诉我们什么 2. 进化论的演变 3. 生物进化的主要历程 4. 课堂总结 5. 练习与应用 6. 提升训练 学习内容 生物的进化 一、化石告诉我们什么 第4节 生物的进化 一、化石告诉我们什么 化石：化石是指在地层中保留下来的古代生物的遗体、遗物和遗迹。化石存在于沉积岩中。 遗体化石 遗迹化石 遗物化石 一、化石告诉我们什么 化石的类型： （1）遗体化石：动植物遗体被埋后，在一定条件下形成的化石。如，骨骼化石等； （2）遗物化石：动物的粪便和蛋也可以形成化石，这类化石被称为遗物化石。 （3）遗迹化石：动物在沙地或泥地上爬过的痕迹和留下的足印，也可以形成化石，这类化石叫做遗迹化石。 一、化石告诉我们什么 仔细观察下图，说一说动物的化石是如何形成的？ 动物死亡 泥沙覆盖尸体 无机盐进入并沉淀骨骼 泥沙逐渐形成沉积岩 化石保存在岩石中 化石露出 一、化石告诉我们什么 化石的形成：任何化石的形成，都是只有条件适合，才能形成化石。动物化石形成的大致过程： （1）动物死亡； （2）肌肉腐烂，露出骨骼； （3）泥土和沙子掩埋骨骼； （4）无机盐进入并沉淀在骨骼形成化石； （5）泥沙逐渐形成沉积岩，化石保存在沉积岩中； （6）地壳变化和风化作用，化石露出，被发现。 植物化石的形成过程与动物化石的形成过程类似。 一、化石告诉我们什么 生物的生存离不开环境，从化石的形成过程和发现过程来看，这座高山曾经是海洋，后来由于地壳运动隆起形成的高山。 1、地球上曾出现过种类繁多的生物，许多与今天的生物并不相同。这说明了什么？ 在漫长的年代中，地球上的生物为了适应环境，在各个方面发生了一系列变化，有的因不适应环境而灭绝，所以它们与今天的生物并不相同，这说明生物是不断进化的。 2、在喜马拉雅山山上发现了贝壳的化石，你能解释这是为什么吗？ 思考与讨论 一、化石告诉我们什么 通过对化石材料的深入分析，在 18 世纪的后半叶，一种思想逐渐明晰起来 ：世界是运动的，地球不是一个固定不变的星球，生物也是在变化的……这就是物种可变的进化观点。 为了检验自己假设是否正确，科学家考察了大量的化石标本，有些人将同类化石标本按年代先后顺序排列起来，结果发现了一些支持生物演化观点的证据。 一、化石告诉我们什么 读图 一、化石告诉我们什么 1.根据始祖马和近代马的特征，你能描述它们当时的生活环境吗？ 2.将一系列年代不同的马化石进行比较后可以发现：随着时间的推移，马的体型在逐渐________，四肢由______趾变为______趾。 始祖马的体型小，趾的数目多，当时它们生活在比较茂密的树林之中，降雨较多，行动比较灵活。而近代马一般生活在缺乏高大树木的草原上，降雨较少，由于缺少树林，它们必须通过快速弃跑来躲避敌害等。 变大 四 三 一、化石告诉我们什么 根据始祖马和近代马的特征，你能描述它们当时的生活环境吗？ 始祖马（四趾） 三趾马 近代马（一趾） 广阔的草原上快速奔跑 广阔的草原上奔跑 在热带森林和沼泽地带，跳跃 现代马是由躯体较小的始祖马，经过漫长的地质年代逐渐进化而来的。 一、化石告诉我们什么 通过对大量各类化石的研究，目前多数古生物学家认为自然界中的生物不断地进行着由简单到复杂、由低等到高等的缓慢演变，我们称之为生物演化。 在越早形成的地层里，成为化石的生物越简单、越低等; 化石在地质层中的分布有何规律? 在越晚形成的地层里，成为化石的生物越复杂、越高等。 深、早 浅、晚 一、化石告诉我们什么 1、你还能列举出哪些生物演化的现象或证据？ (1)其他的化石证据，如始祖鸟化石与现代鸟明显不同， 而是有爬行类与鸟类的一些特征,中间过渡类型化石； (2)解剖学上的证据——同源结构； (3)胚胎学上的证据——人和脊椎动物胚胎早期极为相似。 2、1938 年，在南非附近的印度洋中捕获的腔棘鱼（如图 1-34），约 3 亿年前它们就已在地球上出现，但其形态结构至今仍无多大改变，因此被称为“活化石”。你如何解释这种现象？ 它生活的环境没有太大变化，生物演化缓慢。 思考与讨论 一、化石告诉我们什么 确定现代生物间的亲缘关系：化石研究结果认为，生物的物种是可变的，生物是演化着的。 ①以前：为了重建物种的演化过程，科学家需要确定现代生物间的亲缘关系。过去都是通过观察化石生物的形态结构特征来推测生物间的亲缘关系。 ②现在：随着科学的迅猛发展，目前，科学家已开始通过分析比较某些古生物遗体和古生物化石的 DNA 和蛋白质的差异，来推测其相互间的亲缘关系。新的证据不断地被发现，而原先被认同的各种假说也在不断地被修正和完善。 二、进化论的演变 第4节 生物的进化 二、进化论的演变 布丰的直线进化论 （1）内容：他认为物种是可变的，现在活着的种类是从今天已经不存在的种类演变而来的。 （2）生物进化的原因：它们之所以会发生变化，是因为物种生活的环境发生了改变，特别是气候和食物的变化，引起了生物体的改变。 （3）意义：阐明了生物是进化的，物种是可变的，且认为物种改变的原因是环境的改变。 二、进化论的演变 时间 A B C D A B C D 物种不变论 布丰的直线进化论 物种是可变的，生物是直线式进化，物种可变的原因是生活环境的变化，特别是气候和食物发生的变化。 各种生物之间没有任何的亲缘关系。现在的生物是古代生物一成不变的后代。 时间 A1 A 二、进化论的演变 拉马克的“用进废退”学说 （1）内容：现存的生物，包括人类都是由其他物种变化而来的，都有各自的祖先；生物体的器官会用进废退；后天获得的性状可以遗传。 （3）意义：不仅坚持物种可变的观点，而且把生物的性状与遗传相联系。 （2）物种进化原因：是生物本身存在着一种由低级向高级发展的力量。 二、进化论的演变 “拉马克学说”中心观点 现存的生物，包括人类都是由其它物种变化而来的，现在存活的生物都有各自的祖先。环境变化是生物变化的原因。 1、“用进废退” 2、“获得性遗传” 3、“定向变异” 时间 An A 二、进化论的演变 “用进废退”常说解释长颈鹿的腿和颈都那么长的原因： 长颈鹿祖先的腿和颈都不长，当环境发生变化时，如干旱，地上的草枯死了，这些动物只能把颈伸长去吃树叶，久而久之，经常使用的腿和颈就长长了。这种特征会遗传给它的后代，后代出生时腿和颈就比父母长一些。这种现象一代代地传下去，最后就形成了现在的长颈鹿。 时刻伸长脖子吃叶子→脖子变长→获得性遗传→长颈鹿 二、进化论的演变 比较布丰和拉马克理论的异同 理论 布丰的理论 拉马克的理论 不同点 ①现存生物今天已不存在的物种演变而来 ②演变的动力是环境改变 ①现存生物由不同的物种变化而来 ②进化的动力是生物本身的力量 相同点 认为现存生物是逐渐演化而来的 拉马克的“用进废退”理论虽有一定道理，但事实上由于使用而发达起来的器官特征并不能遗传给后代。 思考与讨论 二、进化论的演变 达尔文的“自然选择”学说 （1）内容：过度繁殖、生存竞争、遗传变异、适者生存 （2）生物进化的根本原因：自然选择 （3）意义：对当时“神创论”的观点造成了极大的冲击，许多人提出了激烈的抗议。 二、进化论的演变 达尔文发现：地球上的生物具有很强的繁殖能力，都有依照几何比例增长的倾向。以大象为例推算。 自然选择的内容 一头雌象一生可以产下6头小象，那么750年后，一对大象的后代可以达到1900万头。 自然选择的前提 过度繁殖 二、进化论的演变 生物进化的动力 生存斗争 自然选择的内因 遗传变异 当生物的数量超过环境承受能力，就会因食物、生存空间、配偶等资源有限，引发斗争。 适应环境的有利变异个体生存下来，并遗传给下一代。 二、进化论的演变 自然选择的结果 适者生存 生物 变异 适应环境 不适应环境 有利变异 不利变异 保留 淘汰 变异是不定向的，自然选择是定向的，生物多样性是自然选择的结果。 二、进化论的演变 长颈鹿有长颈和短颈的变异，是可以遗传的。 用达尔文的自然选择学说解释长颈鹿颈和前肢都长的原因 斗争中，长颈可以吃到树叶，短颈吃不到。 长颈的生存下来并繁殖后代。 二、进化论的演变 古代的长颈鹿存在着颈长和颈短、四肢长和四肢短的变异，这些变异是可以遗传的。 四肢和颈长的能够吃到高处的树叶，就容易生存下去，并且繁殖后代；四肢和颈短的个体，吃不到高处的树叶，当环境改变食物缺少时，就会因吃不到足够的树叶而导致营养不良，体质虚弱，本身活下来的可能性很小，留下后代的机会就更小。经过许多代以后，四肢和颈短的长颈鹿就被淘汰了，这样，长颈鹿一代代的进化下去，就成了今天我们看到的长颈鹿。 二、进化论的演变 曾经有科学家讲过，“科学发展史不能简单地归结为正确与错误的斗争，新旧理论的替代并不绝对代表正确的取代错误的。正确的理论中有错误，错误的理论中也有正确的东西。”请分析达尔文在自然选择学说中，分别汲取了布丰和拉马克理论的哪些观点？ 共同点：①生物处于进化之中；②生物的变化是逐渐进行的；③生物进化中，环境起了主导作用。 不同点：拉马克认为环境的变化会引起生物的定向变异，以适应变化的环境；而达尔文认为环境是通过自然选择而起主导作用，不同生物具有不定向的变异，适者生存，不适者将被淘汰。 二、进化论的演变 针对达尔文进化论的不同声音： 支持：达尔文认为生物进化是缓慢的，那么，在一种生物向另一种生物进化的过程中，应当存在过渡的类型。19 世纪，在欧洲中部的地层中发现的处于爬行类与鸟类过渡类型的始祖鸟化石就被认为是有力的证据；20 世纪 90 年代，在我国辽宁省北票市四合屯发现的中华龙鸟化石，也进一步证明了自然选择学说。 反对：①进化论与神创论相冲突，故很多神学家抵制诋毁达尔文进化论； ②有人认为，对于复杂的生物构造，不可能是靠进化出来的，一定存在着一个万能的设计者； ③达尔文进化论无法解释某些现象，如无法解释寒武纪物种大暴发原因等。 二、进化论的演变 桦树尺蛾群体中不同体色个体数量变化的原因 探究 在19世纪的英国，博物学家观察到桦树尺蛾黑化的现象。最初，树林里的一群尺蛾中，大部分体色是浅色的，只有几只是黑色的。1850 年前后，事情发生了变化。随着工业的发展，树林周围新建的工厂越来越多，工厂烟囱里冒出的滚滚浓烟染黑了树干。到了 1900 年，黑色尺蛾的数量远远超过了浅色尺蛾。让我们一起来探究桦树尺蛾群体中不同体色个体数量变化的原因。 二、进化论的演变 1.提出问题：在1850年之前，为什么浅色尺蛾的数量远多于黑色尺蛾？ 2.建立假设：在1850年之前，为什么浅色尺蛾体色与环境一致，不易被敌害发现；而黑色尺蛾体色与环境不一致，易被敌害发现，因此，浅色尺蛾的数量远多于黑色尺蛾。 3.模拟实验: （1）利用轮廓图，在纸上描出一只蝴蝶。 （2）根据教室中墙、橱柜等颜色，给蝴蝶着色，把它们贴在 与墙、橱柜、桌子等颜色一致的地方。 （3）让一位同学用1分钟的时间去寻找这些蝴蝶，记录找到的数量。 （4）用同样的方法给蝴蝶着色，但是要把蝴蝶贴在颜色差异大的地方， 让另一位同学去找，在表中记录数据。 二、进化论的演变 根据以上实验结果，你得出了什么结论？你的假设成立吗？ 分析实验结果可以发现，在同样的时间内，找到与环境同色的蝴蝶数远少于找到与环境颜色差异大的蝴蝶数，说明体色与环境颜色一致的动物不易被敌害发现，容易生存下来，而体色与环境颜色差异大的动物易被敌害发现而被捕食。 4.检验假设 二、进化论的演变 随着环境的变化，在以后一段较长的时间内，树木的颜色将逐渐变浅，黑色尺蛾由于不适应环境数量逐渐减少，浅色尺蛾的数量则会逐渐增多。（适者生存） （3）为何1900年以后环境中还存在浅色尺蛾呢？ 少量生命力顽强的浅色尺蛾适应环境生存下来。黑色尺蛾在繁殖后代时也会出现浅色尺蛾（不定向变异）。 5.交流： （1）在上述实验中，如果不受时间限制，你认为找到的蝴蝶数量会怎样变化？ 如果不受时间限制，在不同环境中找到的蝴蝶应该相差较小。 （2）今天这片树林周围的工厂污染减少了，根据自然选择学说，请预测不同体色尺蛾 的数量变化情况。 二、进化论的演变 遗传和变异是生物进化的基础。桦树尺蛾产生后代时都会出现灰色蛾和黑色蛾。 环境的改变是生物进化的外在动力。生物只有适应不断变化的环境才能生存和繁衍。 在1850年以前，树林的树干均为灰色，浅色尺蛾体色与环境相似，不容易被天敌发现，生存机会大、数量逐渐增多（适者生存）。 黑色尺蛾体色与环境不同，容易被天敌捕食，而导致数量逐渐减少（不适者淘汰）。 从1850年到1900年，随着工业的发展，工厂烟囱的滚滚浓烟染黑了树干，黑色的尺蛾这是容易生存下来，因而数量增多（适者生存）。 用自然选择学说理论解释。 二、进化论的演变 保护色是指动物的体色与周围环境的色彩非常相似的现象。 二、进化论的演变 尝试用自然选择学说解释下列现象？ 在某个常刮大风的海岛，有许多无翅和残翅的昆虫。请分析，为什么无翅或残翅的昆虫特别多？ 原始昆虫 过度繁殖 遗传变异 有翅 无翅 残翅 淘汰 生存 生存 无翅 残翅 生存斗争 适者生存 三、生物进化的主要历程 第4节 生物的进化 三、生物进化的主要历程 植物的进化历程： 原始藻类植物 苔藓植物 蕨类植物 裸子植物 被子植物 动物的进化历程： 单细胞动物 无脊椎动物： 腔肠动物→扁形动物→线形动物→ 软形动物→环节动物→节肢动物 脊椎动物： 两栖类 鸟类 鱼类 爬行类 哺乳类 生物的总体趋势：从简单到复杂  从低等到高等 从水生到陆生 三、生物进化的主要历程 阅读图、表，请你说出地球动植物进化的历程。 三、生物进化的主要历程 人类的演化历程 19 世纪后半叶，英国科学家赫胥黎在达尔文的启示下，以进化论的观点研究人类的起源，提出人类和类人猿是由同一祖先进化而来的论点，这就是“人猿同祖论”。人类是由已从地球上灭绝的古猿类进化而来的。 三、生物进化的主要历程 视频欣赏——达尔文相对论 四、课堂总结 第4节 生物的进化 四、课堂总结 四、课堂总结 五、练习与应用 第4节 生物的进化 五、练习与应用 1、在没有被破坏的地层里，越是古老的地层，其中的化石生物越 　低 等　和越 　简单　；越是新近的地层，其中的化石生物越 　高等　和 越 　复杂　。 2、法国博物学家布丰认为：物种是 　可变　的，现在活着的种类是从 今天已经不存在的种类 　演变　而来的。物种生活的环境发生了改变， 特别是 　气候　和 　食物　的变化，引起了生物体的改变。 低 等　 简单　 高等　 复杂　 可变　 演变　 气候　 食物　 五、练习与应用 3、法国博物学家拉马克提出了“ 　用进废退　”的观点。他认为：现 存的生物，包括人类都是由其他物种变化而来的，现在存活的生物都有 各自的 　祖先　；物种进化的原因是生物本身存在着一种由 　低级　. 向 　高级　发展的力量。他认为，生物体上经常使用的部分器官会越来 越 　发达　，而不经常用或少用的器官则会越来越 　退化　。 4、英国生物学家达尔文于1859年发表的《 　物种起源　》一书，其中 解释物种进化原因的是 　自然选择　理论。现在，这一理论已被人们普 遍接受。 用进废退　 祖先　 低级　 高级　 发达　 退化　 物种起源　 自然选择　 五、练习与应用 5、达尔文认为：现存于地球上的生物，都是 　自然选择　的结果，并 且都是由一个共同的 　祖先　进化而来的，因此生物间存在着或近或远 的 　亲缘　关系。他认为，自然选择的动力是 　生存竞争　，自然选择 的结果是 　适者　生存， 　不适者　被淘汰。生物进化是 　缓慢　的， 在一种生物向另一种生物进化的过程中，应当存在 　过渡　的类型。其 中始祖鸟化石就是 　爬行　类向 　鸟　类过渡的证据。 自然选择　 祖先　 亲缘　 生存竞争　 适者　 不适者　 缓慢　 过渡　 爬行　 鸟　 六、提升训练 第4节 生物的进化 六、提升训练 1、下列关于化石和地层的说法，正确的是（　C　） A. 所有的古生物在不同时代的地层都能形成化石 B. 越古老的地层中含有越高级、越复杂的生物的化石 C. 研究地层及其包含的化石，是研究地球生命演化的重要途径 D. 在地质年代较近的地层中不可能找到低等生物的化石 C 六、提升训练 2、在贫瘠的土壤中生长的捕蝇草，通过特殊的叶子捕食昆虫补充所缺 营养。根据达尔文进化论的观点，贫瘠的土壤在捕蝇草进化过程中所起 的作用是（　A　） A. 进行自然选择 B. 诱发植物变异 C. 影响生长发育 D. 提供营养物质 A 六、提升训练 3、青霉素作为治疗细菌感染的特效药被广泛使用，但滥用青霉素导致其使用效果下降。下列解释符合达尔文进化理论的是（　C　） A. 自然界中本来没有耐药细菌个体，滥用青霉素才导致耐药细菌出现 B. 细菌对青霉素进行定向选择，导致青霉素的使用效果下降 C. 在长期滥用青霉素的环境中，耐药细菌比不耐药细菌更具生存优势 D. 在抵抗青霉素作用时，细菌体内的某些结构会发生“用进废退” 现象 C 六、提升训练 4、小科同学前往动物园参观的研学旅行活动，① 蝙蝠、② 鳄鱼、③ 孔雀这三种动物在小科的参观路线（如图）中，它们的“出场”顺序依次是（　B　） A. ①→②→③ B. ②→③→① C. ③→②→① D. ③→①→② B 六、提升训练 5、某地区有一种蜗牛有深色和浅色两类外壳，在阴暗的石头缝或明亮 的草地都发现有这种蜗牛，该地区有一种专门以蜗牛为食的动物。小科 调查了该地区不同环境中这种蜗牛的数量，据此推断该动物主要是利用 视觉捕食蜗牛。下列各项中，支持小科推断的是（　B　） B 六、提升训练 6、科学家通过比较如图所示的与马相似的动物的骨骼化石以及它们的 生存时期，认为它们是现代马的祖先。科学家不能直接从图中获得的演 化证据是（　D　） A. 腿骨结构大致相同 B. 足趾个数逐渐减少 C. 中足趾逐渐变得发达 D. 遗传物质基本相近 D 六、提升训练 7、某化石采集队在甲、乙、丙三个不同地层中挖掘到许多化石，记录 如表所示。 地　层 形成化石的生物 甲 恐龙、始祖鸟、龟 乙 马、象、犀牛 丙 三叶虫、乌贼、软舌螺 六、提升训练 （1） 化石是研究生物 　进化　最直接的证据。 （2） 分析表格可知： 　丙　地层地质年代最远，因为该地层中形成化 石的动物都比较 　低等　（填“高等”或“低等”）， 　乙　地层地质 年代最近，因为该地层中形成化石的动物都比较 　高等　（填“高等” 或“低等”）。 进化　 丙　 低等　 乙　 高等　 六、提升训练 8、一种昆虫有正常翅和残翅两种类型，自其1900年迁徙到常刮大风的 海岛上，有人抽样统计了它们近几十年来两种翅形的数量变化（如图所 示）。请据图分析并回答下列问题。 六、提升训练 （1） 根据达尔文提出的 　自然选择　学说，对这种现象的解释是 　由 于海岛上经常刮大风，正常翅昆虫易被吹到海水里，因而生存和繁殖的 机会较少；而残翅昆虫不易被吹到海水里，生存和繁殖的机会较多　。 （2） 该事例说明适合在该海岛上生存的是 　残翅　（填“残翅”或 “正常翅”）昆虫。 自然选择　 由 于海岛上经常刮大风，正常翅昆虫易被吹到海水里，因而生存和繁殖的 机会较少；而残翅昆虫不易被吹到海水里，生存和繁殖的机会较多　 残翅　 $