初二生物學(xué)(北京版)-復(fù)習(xí)課-三江之源——生物的天堂(四)-1教案

1、教 案教學(xué)基本信息課題三江之源生物的天堂（四）學(xué)科生物學(xué)段： 初中年級八年級教材書名： 生物學(xué) 出版社： 北京出版社 出版日期： 2015 年 1 月教學(xué)設(shè)計參與人員姓名單位設(shè)計者李英芳北京市昌平區(qū)第一中學(xué)實施者李英芳北京市昌平區(qū)第一中學(xué)指導(dǎo)者周有祥 北京市昌平區(qū)第一中學(xué)課件制作者李英芳 北京市昌平區(qū)第一中學(xué)其他參與者石琳娜 北京市昌平區(qū)教師進修學(xué)校教學(xué)目標(biāo)及教學(xué)重點、難點一、教學(xué)目標(biāo)1、知識目標(biāo)（1）列舉生物進化的證據(jù)（2）闡述生物進化的過程（3）解釋生物進化的結(jié)果與意義2、能力目標(biāo)（1）依據(jù)圖表、文字等信息材料分析生物的進化過程（2）運用進化與適應(yīng)觀解釋牦牛的適應(yīng)性的形成3、情感態(tài)度價值觀

2、（1）認(rèn)同生物多樣性的價值，形成保護自然的責(zé)任意識二、教學(xué)重難點：1、教學(xué)重點：生物的進化與適應(yīng)觀2、教學(xué)難點：從進化與適應(yīng)觀的角度闡述生物多樣性的形成教學(xué)過程(表格描述)教學(xué)環(huán)節(jié)主要教學(xué)活動設(shè)置意圖引入延續(xù)“三江源”地區(qū)生物多樣性探索保持單元教學(xué)的整體性和學(xué)習(xí)思維的延續(xù)性環(huán)節(jié)一生物進化的證據(jù)一、地質(zhì)學(xué)、化石記錄、解剖學(xué)、胚胎學(xué)和分子生物學(xué)等從不同方面為生物進化理論提供了證據(jù)1.地質(zhì)學(xué)和化石為生物進化提供了來自遠古的證據(jù)；材料1：西藏始攀鱸，距今已有2500萬年了。通過電子顯微鏡觀察到它的鰓腔內(nèi)長有和現(xiàn)代攀鱸類似的，如花朵一般的迷鰓，迷鰓的功能與肺類似，可以直接呼吸空氣中的氧氣，但是迷鰓擠占了

3、鰓腔很大的空間，使用于水中呼吸的鰓大大萎縮，所以攀鱸必須經(jīng)常將頭伸出水面，吞吐空氣，否則它們就會因缺氧而“暈厥”。対化石的研究發(fā)現(xiàn)西藏始攀鱸迷鰓的發(fā)育程度更接近于現(xiàn)代攀鱸中的亞洲攀鱸，說明西藏始攀鱸具有類似于現(xiàn)代攀鱸的生理特征與生態(tài)習(xí)性，由于攀鱸生活在溫暖濕潤的環(huán)境中，科學(xué)家推測那時青藏高原的環(huán)境與今天的環(huán)境截然不同。2.胚胎學(xué)展示著系統(tǒng)的快速演進；材料2：胚胎學(xué)展示著生命系統(tǒng)的快速演進。胚胎在發(fā)育早期都會出現(xiàn)鰓裂和尾，比如人、蛇、雞和貓等等，脊椎動物在胚胎發(fā)育早期都有彼此相似的階段，但是隨著發(fā)育的進行，短短的時間內(nèi)，差異便產(chǎn)生了，我們可以看到胚胎發(fā)育后期的樣子已經(jīng)截然不同，整個變化似乎演示著

4、生物進化的過程，也支持了脊椎動物有共同祖先的觀點，所以說胚胎學(xué)也為進化理論提供了證據(jù)。3.解剖學(xué)讓我們在比較中發(fā)現(xiàn)更多的佐證；材料3：據(jù)圖中人的上肢和鯨魚、貓、蝙蝠的前肢，雖然外形不同，執(zhí)行的功能也不同，比如鯨的前肢適于游泳，蝙蝠的前肢適于飛翔，但內(nèi)部骨的基本結(jié)構(gòu)相同，我們從上向下看，都由肱（gong）骨、橈(rao)骨、尺骨、腕骨、掌骨和指骨構(gòu)成。 也就是說這些器官具有共同的演化起源，現(xiàn)在形態(tài)結(jié)構(gòu)的差異是適應(yīng)不同環(huán)境的結(jié)果。所以說解剖學(xué)通過比較結(jié)構(gòu)，為進化理論提供了證據(jù)。4.分子生物學(xué)提供更充分的現(xiàn)代證據(jù)材料4：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，研究的逐步深入，分子生物學(xué)的研究為進化理論提供更充分的現(xiàn)

5、代證據(jù)。我們一起來看一下這個表格，它顯示了六種生物同一基因之間的差異，這六種生物分別是家牦牛、野牦牛、美洲野牛、歐洲野牛、普通牛和亞洲水牛，名字中都帶有牛字，其實他們都屬于?？疲撬芯康倪@個基因依然存在差異，那么，同學(xué)們，這種差異說明了什么？對的，這種差異可以說明不同種生物親緣關(guān)系的遠近，差異越小，親緣關(guān)系越近，差異越大，親緣關(guān)系越遠。數(shù)據(jù)分析：推測家牦牛和誰親緣關(guān)系最近從證據(jù)開始，形成認(rèn)知邏輯鏈條。分析和解讀化石證據(jù)，得到直接的證據(jù)；分析胚胎學(xué)證據(jù)，得到更多證據(jù)支持從直觀的比較研究中獲得進化佐證了解科技前沿研究對生物進化的解釋指導(dǎo)學(xué)生對新證據(jù)的應(yīng)用和解讀過渡下面我們就以高原之舟-牦牛為例

6、，探討生物進化的過程環(huán)節(jié)二生物進化的過程從目前發(fā)現(xiàn)的牦?；甲C，野牦牛和家牦牛都是距今三百多萬年前分布在歐亞大陸東北部的原始牦牛的后代。圖中展示的是國家一級文物，牦牛頭骨的化石，這個頭骨化石曾經(jīng)也來到過北京，它距今已經(jīng)大約有4.5萬年了。后來，由于地殼（qiao）運動、氣候變遷，原始牦牛開始南移，到達青藏高原，經(jīng)歷了嚴(yán)酷的自然選擇之后，最終適應(yīng)了高寒低氧環(huán)境而延續(xù)下來，進化成現(xiàn)代的野牦牛。從圖中可以看到現(xiàn)代野牦牛軀干壯碩，長毛厚實，其實它的心肺功能還非常強健。當(dāng)時和牦牛一同生活著的還有披毛犀，但是披毛犀在環(huán)境變遷過程中由于不適應(yīng)已經(jīng)滅絕了，現(xiàn)在只能見到他們的化石。研究表明，現(xiàn)在的家牦牛是五千

7、多年前，由我國古羌人在藏北羌塘等地區(qū)，將捕獲的野牦牛人工馴化而來的?，F(xiàn)在的家牦牛起源于我國的西藏。應(yīng)該說現(xiàn)在的家牦牛和野牦牛，都是同一祖先的后代。牦牛與藏民生活息息相關(guān)，從衣食住行到經(jīng)濟文化等各個方面都離不開牦牛。人們根據(jù)自身的需求，人工定向地選育馴化牦牛。牦牛群中90以上的牦牛都有大而尖利的牛角。角是防狼自我保護的武器，也代表了爭奪配偶時的話語權(quán)，因而更適應(yīng)自然環(huán)境，在自然選擇過程中被保留下來，在牦牛群中占主導(dǎo)地位。但天性好斗的牦牛因為打斗造成的傷亡時有發(fā)生，各種養(yǎng)殖設(shè)施在角的頂撞下更是不堪一擊。牧民希望養(yǎng)殖更溫順、更易管理、生長更好的無角牦牛。研究發(fā)現(xiàn)，牦牛的有角與無角這對相對性狀，由一對

8、等位基因控制，用字母A/a表示。兩只無角牦牛雜交，后代生出一只有角牦牛，那么在這對相對性狀中誰是顯性性狀？我們一起來分析，兩只無角牦牛的后代中出現(xiàn)了有角牦牛，可以知道有角基因在親本中是存在的，但是并未表現(xiàn)出來。因此判斷出有角是隱性性狀，無角是顯性性狀。思考，它們能否生出無角牦牛？為什么？在實際的繁育過程中，我們最好選擇什么樣的牦牛親本來繁育無角牦牛呢？為了確定無角公牦牛的是不是純合子，用這只無角公牦牛與多只無角母牦牛雜交，如何判斷這只無角公牦牛是不是純合子呢？那如果子代出現(xiàn)有角牦牛，請你判斷一下這只親本公牦牛的基因組成。梳理無角牦牛的選育過程：牦牛群體內(nèi)本身就存在無角變異，只是數(shù)量比較少，經(jīng)過

9、一代代的人工選擇保留合適的無角牦牛，淘汰有角牦牛，使控制無角性狀的A基因在群體內(nèi)的比例越來越高，最后得到可以穩(wěn)定遺傳的無角牦牛。從遺傳變異的本質(zhì)出發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生分析進化的過程。將自然選擇與人工選擇相結(jié)合，形成生物進化完整的過程性理解結(jié)合基因與性狀的關(guān)系，說明生物進化的過程過渡生物進化的內(nèi)因來自生物自身的遺傳和變異，外因是自然選擇或人工選擇，內(nèi)因外因共同作用才有了生物適應(yīng)環(huán)境的特征，或適應(yīng)人類需求的特征，這就是進化的過程，進化的方向由選擇來決定。環(huán)節(jié)三生物進化的結(jié)果牦牛能在海拔3500m以上的地區(qū)生活自如，這些地區(qū)的氧分壓比海平面的低35%以上，那么牦牛是如何適應(yīng)低氧環(huán)境的呢？資料1.生活于高原低

10、氧環(huán)境中的牦牛的肺臟比普通牛發(fā)育好，肺臟重量大，更發(fā)達，這是經(jīng)過長期自然選擇的結(jié)果，牦牛肺臟對低氧環(huán)境顯現(xiàn)出了良好的適應(yīng)性。（1）肺泡數(shù)量多，表面積大；肺泡壁極薄，只由一層細胞構(gòu)成；肺泡外面纏繞著豐富的毛細血管網(wǎng)；（2）分析：（3）已知肺泡隔內(nèi)有彈性纖維，彈性纖維有利于維持肺臟良好的彈性回縮，有效促進肺內(nèi)氣體的排出，據(jù)此分析，高原牦牛比平原黃牛的肺泡隔內(nèi)的彈性纖維誰更發(fā)達？對了，應(yīng)該是高原牦牛的更發(fā)達。電鏡下觀察他們彈性纖維的切片，如圖所示，我們可以看到高原牦牛的確比平原黃牛的更明顯。（4）肺泡外面纏繞著豐富的毛細血管，光鏡下觀察比較高原牦牛和平原黃牛肺泡外毛細血管的豐富程度，高原牦牛更豐富。

11、很明顯，更為豐富的毛細血管，使肺內(nèi)血液供應(yīng)更豐富，更有利于高原牦牛獲得氧，增強對低氧環(huán)境的適應(yīng)能力。資料2. 牦牛具有發(fā)達的心臟，適應(yīng)在低氧環(huán)境中生活。那么牦牛的紅細胞數(shù)目、血紅蛋白和肌紅蛋白的含量又會發(fā)生怎樣的變化呢？分析：牦牛在生長發(fā)育早期又是如何來適應(yīng)低氧環(huán)境的呢？分析：從呼吸到循環(huán)牦牛都表現(xiàn)出了極強的適應(yīng)低氧的特征，為什么會有這些特征呢？其實這些性狀都是受基因控制的。這些適應(yīng)現(xiàn)象在高原動物中普遍存在，比如藏羚羊、藏豬等等，他們既有相同的低氧適應(yīng)性基因，也有各自所特有的適應(yīng)性基因。資料3. 塔黃淡黃色部分就是它的半透明苞片，它能夠吸收紫外線，起到保護的作用，同時還有升溫、保溫和防水的功能

12、。塔黃一生只開一次花，但是坐果率高達95%以上，它是如何做到的呢？塔黃依賴一種遲眼蕈（xun）蚊為其傳粉，雌、雄蕈蚊首先在苞片外交配，之后雌蟲進入苞片內(nèi)，在花間爬行并將卵產(chǎn)入一部分花的子房內(nèi)。在此過程中，粘在昆蟲身上的花粉被傳遞到柱頭上，從而實現(xiàn)傳粉。作為傳粉的報酬, 塔黃提供一部分種子作為幼蟲的食物。從牦牛與高原環(huán)境之間關(guān)系解讀：呼吸系統(tǒng)；血液循環(huán)的結(jié)構(gòu)與功能特點，體現(xiàn)結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系，說明其適應(yīng)低氧環(huán)境的特點對表格數(shù)據(jù)分析能力培養(yǎng)對實驗觀察結(jié)果的分析對矩形圖和折線圖進行分析，培養(yǎng)多種信息分析處理能力分析植物的適應(yīng)性特點過渡生物進化的過程實際上就是生物與生物、生物與無機環(huán)境共同進化的過程。

13、適應(yīng)是生物進化的結(jié)果。正因為如此，才有形形色色的環(huán)境都生存著種類繁多的生物。他們共同組成多彩的世界，這就是生物多樣性。環(huán)節(jié)四生物多樣性的形成與生態(tài)系統(tǒng)自我調(diào)節(jié)能力生物多樣性是生物進化的結(jié)果，生物多樣性包含生態(tài)系統(tǒng)多樣性、物種多樣性和基因多樣性。生物多樣性除了對生態(tài)系統(tǒng)建成與維護的生態(tài)價值之外，還有人類可以利用的經(jīng)濟價值和社會價值。在三江源地區(qū)，最突出的就是生態(tài)價值。二十世紀(jì)末，全球氣候變暖、冰川消退，人類過度放牧和亂砍濫伐、捕殺野生動物等等造成的影響越來越嚴(yán)重?！昂谕翞笔歉呱讲莸貒?yán)重退化后形成的一種大面積裸地，因其土壤呈黑色，故名“黑土灘”?！昂谕翞笔侨绾涡纬傻哪?？資料分析：研究發(fā)現(xiàn)，鼠兔

14、等嚙齒類動物不喜歡樹林和茂密的草地，而喜愛視野寬闊、暴露的環(huán)境，因為這樣的環(huán)境有利于它們及時發(fā)現(xiàn)并躲避天敵，增加尋找食物和生存繁殖的機會。分析過度放牧對高原植被造成什么影響？嗯對了，過度放牧?xí)垢咴脖辉獾狡茐?。過度放牧和亂砍濫伐又會如何影響鼠兔的數(shù)量呢？嗯，對了，牧草被吃了，樹木減少了，這樣就為鼠兔創(chuàng)造了適宜的生活環(huán)境，鼠兔數(shù)量會增加。過度放牧、捕殺野生動物（如巖羊、雪豹）等行為對雪豹造成什么影響？我們通過食物網(wǎng)發(fā)現(xiàn)，雪豹主要以巖羊、北山羊等野生動物為食，過度放牧導(dǎo)致野生動物缺乏足夠的食物而減少，同時對巖羊、北山羊的捕殺，也會使他們數(shù)量減少，進而造成雪豹由于缺少食物而減少；另外雪豹直接被捕殺

15、，也會造成雪豹數(shù)量減少。進而對鼠兔又產(chǎn)生什么影響呢？鼠兔由于缺少了天敵，它的數(shù)量會增加。我們發(fā)現(xiàn)“黑土灘”上有很多鼠兔，那能不能說“黑土灘”的形成就是鼠兔之過呢？當(dāng)然不能這么輕率，其實當(dāng)我們發(fā)現(xiàn)鼠兔數(shù)量猛增的時候，實際上就意味著已經(jīng)出現(xiàn)了生態(tài)危機，生態(tài)環(huán)境遭到了一定程度的破壞，鼠兔實際上也是一種預(yù)警動物，給我們?nèi)祟惏l(fā)出了信號。三江源是長江、黃河和瀾滄江的源頭。三江源的生態(tài)環(huán)境能夠深刻影響全球的生態(tài)環(huán)境，保護三江源，保護它的生物多樣性與生態(tài)環(huán)境，將對全球自然環(huán)境產(chǎn)生巨大的生態(tài)效應(yīng)，并由此影響到人類的生存與發(fā)展。人類要認(rèn)識自然、順應(yīng)自然、與自然和諧相處?？偠灾词谴蠛游拿鞯陌l(fā)祥地，保護三江源的生態(tài)功能，就是保護中華文明，使之擁有深遠發(fā)展的根基。從生物多樣性的意義入手，提出問題分析生物與生物、生物與無機環(huán)境之間關(guān)系，形成整體的進化與適應(yīng)觀跨學(xué)科思考，達成價值觀的提升小結(jié)化石記錄解剖學(xué)分子水