21.3 生物进化的理论 课件-2025-2026学年苏教版生物八年级下册

第21章 生命起源和生物进化 第3节 生物进化的理论 情境导入 长颈鹿进化的困惑 长颈鹿的进化问题一直备受关注,它们的祖先与现在的长颈鹿体形存在差异,下面让我们一起走进AI长颈鹿,让它来和大家说说进化的小困惑吧! 同学们,你们好,我是长颈鹿!你们看我的脖子这么长,能轻松吃到高处的树叶,但你们知道吗?我的祖先可不是这样哦!它们生活在森林里,体形不高大,四肢和脖子都短短的,和普通的小鹿差不多。现在,我的进化奥秘还没有被完全揭开,但科学家们已经找到了生物进化的原因和总体趋势,你们愿意和我一起,探寻生物进化的理论,解锁我的进化之谜吗?” 为什么长颈鹿的脖子会越长越长?科学家提出了哪些生物进化理论? 19世纪的欧洲,人们普遍认为物种是经过精心设计且恒定不变的。 生物进化的探索之路 新知探索 随着自然科学的发展,生物进化理论逐渐成熟,人们开始认识到,生命有曲折复杂的发展历程。 拉马克(1744-1829) 达尔文(1809-1882) 新知探索 阅读课本第127页~第129页,小组合作完成以下内容: 1.拉马克进化理论的主要观点是什么呢? 2.尝试结合拉马克理论解释长颈鹿的进化,并思考拉马克进化理论是否存在争议呢? 3.达尔文进化理论提出的背景是什么? 4.加拉帕戈斯群岛上的地雀是如何进化的呢? 5.达尔文自然选择学说的主要内容是什么? 生物进化的探索之路 新知探索 生物进化的探索之路 1 拉马克进化理论 拉马克进化理论的主要观点是什么呢? 拉马克(1744-1829) 拉马克认为生物是进化的,环境变化是物种变化的原因。生物的一些器官由于经常使用而越来越发达,这种变化的性状能遗传给后代。 用进废退 新知探索 VS 生物进化的探索之路 森林或半干旱草原环境中等 适合吃草 栖息于稀树草原、灌丛、开放的林地 以树叶及嫩芽为主食 生活环境: 食物类型: 比较古长颈鹿和现代长颈鹿的生活环境、食物类型和形态特征,你能尝试用拉马克进化理论解释长颈鹿的进化吗? 古长颈鹿 形态特征: 体形较小、四肢和颈较短 长颈鹿 体形高大、四肢和颈较长 新知探索 拉马克的进化理论 环境变化 器官因使用而发展 主动伸长脖子取食 遗传给后代多代累积 现代长颈鹿 新知探索 拉马克进化理论的进步意义有哪些?是否存在争议之处? 进步意义: 1.历史上第一个系统地提出了进化的理论的学者。 2.反对神创论和物种不变。 争议之处: 1.提出的用进废退和获得性遗传的观点缺少科学证据的支持。 2.拉马克过于强调环境的变化直接导致物种的改变,实际上环境的变化如果未引起遗传物质的改变,就不会使生物产生可遗传的变异。 生物进化的探索之路 新知探索 2 达尔文进化理论 达尔文进化理论提出的背景是什么? 生物进化的探索之路 走进进化论奠基人——达尔文 新知探索 达尔文环球航行过程中停留时间最长的区域是南美洲 生物进化的探索之路 加拉帕戈斯群岛 距离南美洲大陆约1000公里加拉帕戈斯群岛,是由海底火山喷发的熔岩凝固而成的13个小岛和19个岩礁组成。这里奇花异草荟萃,珍禽怪兽云集,被称为“生物进化活博物馆”。达尔文于1835年曾到这里考察,促使他后来提出著名的生物进化论。 新知探索 生物进化的探索之路 达尔文在《物种起源》中提出了以自然选择学说为核心的生物进化理论。 新知探索 生物进化的探索之路 达尔文观察到不同岛屿上地雀喙的形态存在差异,这与什么有关系呢? 不同岛屿相互独立,每个岛屿上的食物等环境因素不同,推测由于取食不同类型的食物,不同岛屿上的地雀喙的形态存在差异。 新知探索 生物进化的探索之路 喙粗而尖 取食种子 产生大量后代 同种地雀 喙呈凿状 (取食果实) 喙不变 (取食种子) 喙窄而小 (取食昆虫) 喙尖而长 (取食仙人掌) 分布到不同岛屿 岛屿1:果实 岛屿2:昆虫 岛屿3:仙人掌 岛屿4:种子 食物类型等环境因素不同 喙呈凿状 地雀存活 喙窄而小 地雀存活 喙尖而长 地雀存活 喙粗而尖 地雀存活 1.从地雀进化过程,你能尝试总结并描述达尔文自然选择学说的主要观点及内容吗? 过度繁殖 遗传变异 生存斗争 适者生存 新知探索 生物进化的探索之路 地球上的生物一般都具有很强的繁殖能力,但是在争夺有限的食物和生存空间等的过程中,它们会进行激烈的生存斗争。在生存斗争中,适者生存、不适者被淘汰的过程。 过度繁殖 遗传变异 自然选择内容: 生存斗争 适者生存 基础 内因 动力 结果 新知探索 生物进化的探索之路 2.达尔文地雀进化的决定因素是什么呢? 自然选择 达尔文地雀的进化实例,为自然选择学说提供了证据。 新知探索 生物进化的探索之路 思维提升 1.请利用华尺蛾进化模拟器模拟未污染和污染后的树干下,华尺蛾数量的变化,并思考为什么与树干颜色不同的华尺蛾易被捕食?并尝试用自然选择学说解释污染区的黑色华尺蛾占比更高的原因。 与树干颜色不同的华尺蛾,更容易被天敌发现,因此更易被捕食。 华尺蛾有灰色和黑色两种变异,都面临着被其天敌捕食的生存斗争。污染区树干颜色深,灰色华尺蛾栖息在污染的树干上比黑色更容易被其天敌发现,因此,黑色更适应环境,占比更高。 模拟器使用说明:点击开始捕食第一代,有4个随机天敌捕食不同颜色的华尺蛾,模拟起始华尺蛾各为50只,每一代剩余25只华尺蛾,每只繁衍3代,恢复到100只,依次模拟5代,直到两种颜色的华尺蛾数量不变。 新知探索 生物进化的探索之路 思维提升 2.请用自然选择学说解释长颈鹿长颈进化的过程。 1 过度繁殖:古代长颈鹿繁殖能力强,后代数量多。 遗传变异:古代长颈鹿的后代中有高大、颈和四肢较长的后代,也有较小、颈和四肢较短的后代。 生存斗争:当低处植被减少、高处树叶成为主要食物来源时,高大、颈和四肢较长的个体更容易获取食物,易存活并繁殖(有利变异);而较短的个体则因营养不良而生存率降低 ,逐渐被淘汰(不利变异)。 适者生存:经过多代自然选择,长颈性状在种群中不断积累,最终形成现代长颈鹿的典型特征 。 2 3 新知探索 生物进化的探索之路 思维提升 3.用抗生素杀死细菌,开始时,效果很显著,一段时间后,抗生素的药效明显下降,是因为滥用抗生素使这些细菌发生了抗药性的变异吗? 抗生素并非使细菌“产生”抗药性,而是 对已有抗药性变异的细菌进行定向选择 ,使其成为优势种群 。 自然选择是定向的,而生物的变异是不定向的。 新知探索 生物进化的探索之路 达尔文进化理论的进步意义有哪些?是否存在争议之处? 达尔文的进化理论意义重大,被誉为19世纪自然科学三大发现之一,其进步意义: 1.提出 自然选择学说 ,首次以自然机制解释生物多样性与适应性的起源,取代了“神创论”和“物种不变论” 。 2.强调 共同祖先 概念,为现代生物学(如遗传学、生态学、古生物学)提供了统一理论框架 。 3.推动 实证科学研究 ,促使科学家通过化石、比较解剖、胚胎学等手段验证生命演化过程。 争议之处: 当时对遗传变异的本质等还不够了解,对许多问题也未能作出科学的解释。 新知探索 生物进化的探索之路 3 现代综合进化理论 20世纪上半叶,科学家从生物学的各个分支(如遗传学、分类学)出发,发展了达尔文进化理论,建立了现代综合进化理论。 现代综合进化理论认为进化是群体现象而不是个体现象,并重新肯定了自然选择的重要性,是对达尔文进化理论的继承和发展。 新知探索 生物进化的趋势 从生命诞生之初的原始单细胞生物,到现在地球上多种多样的生物,生物进化的趋势是如何的呢? 讨 论 生物进化的主要历程和趋势是什么? 目标:理解生物进化的主要历程和趋势。 素材:根据地球上的生物具有共同祖先的理论和生物之间的亲缘关系,科学家绘制出了生物进化的生命之树,又称生物“进化树”。 新知探索 生物进化的趋势 讨论:1.在生物“进化树”的方框中填写相应的生物类群名称,并讨论不同生物之间的亲缘关系。 两栖类 哺乳类 鱼类 裸子植物 新知探索 生物进化的趋势 讨论:2.根据进化树,可以看出生物进化的历程是什么? 原始单细胞藻类 原始苔藓植物 原始多细胞 藻类 原始蕨类植物 原始种子植物 原始裸子植物 原始被子植物 植物进化的历程: 新知探索 生物进化的趋势 动物进化的历程: 原始单细胞动物 线虫动物 环节动物 节肢动物 古代鱼类 原始两栖类 原始爬行类 原始鸟类 原始哺乳类 无脊椎动物 脊椎动物 新知探索 生物进化的趋势 讨论:3.从生物“进化树”可以看出,生物进化的趋势是什么? 两栖类 哺乳类 鱼类 裸子植物 简单 复杂 水生 陆生 低等 高等 新知探索 生物进化的趋势 讨论:4.生物“进化树”能够体现所有生物进化的历程吗? 生物进化的历程远比“进化树”描述的复杂,如细菌(原核生物)和真菌(真核生物)的进化问题,就没有在“进化树”上体现出来。这些问题需要我们进一步学习有关生物分类和生物进化的知识后才能理解。 课堂小结 生物进化的理论 拉马克进化理论:用进废退、获得性遗传 达尔文进化理论 ——自然选择学说:过渡繁殖、遗传变异、生存斗争、适者生存 生物进化的历程 植物进化的历程 动物进化的历程 生物进化的趋势:简单 复杂、水生 陆生、低等 高等 课堂作业 《学练案》P73 1-9题 Lavf58.46.101 $