资源简介

(共44张PPT)
（人教版）八年级
下
第三节
生物进化的原因
学习目标
激趣导入
任务一，任务二
课堂练习
拓展延伸
课堂小结
作业布置
课标要求
思考
板书设计
课标要求
学业要求：强调实例分析和实验探究在理解核心概念中的重要性。引导学生从观察到的现象中提炼科学规律。
学习内容：描述加拉帕戈斯雀喙的差异等实例，说明适应是自然选择的结果。通过“模拟保护色形成过程”等探究活动，理解自然选择在生物进化中的作用。概述达尔文自然选择学说的主要内容（过度繁殖、生存斗争、遗传变异、适者生存），解释生物进化的原因和过程。举例说明生物在形态结构、生理功能、行为等方面对环境的适应及其意义。
学习目标
生命观念：形成“生物进化是遗传变异与环境变化相互作用的结果”的生物学基本观点；理解“自然选择”是生物进化的主要机制，建立“结构与功能相适应”在进化层面的理解”。
科学探究：参与和体验“模拟保护色形成”的探究过程。
科学思维：运用“比较、归纳、推理”等科学思维方法，分析和解释生物进化的实例；通过“模拟保护色形成”实验（探究实践），培养设计简单实验方案、收集处理数据、得出结论与交流的能力；
学习目标
通过“思维训练”培养批判性思维，能对不合理或片面的观点提出质疑。
社会责任：感受生命进化的奥秘与漫长历程，体会科学研究中合理质疑的重要性，认同生物多样性与适应性是长期进化的结果，形成保护生物多样性的意识。
激趣导入
在某个经常刮大风的海岛上，有许多无翅和残翅的昆虫（右图）。请分析：在这个海岛上，为什么无翅或残翅的昆虫特别多？
激趣导入
海岛上的大风充当了自然选择的力量，偏爱无翅或残翅的昆虫，导致这些性状在种群中特别普遍。
激趣导入
同学们，如果这两只蛙同时出现在这片森林里，被饥饿的天敌盯上，哪一只生存下来的几率更大？
第一张图片上的生存几率大
任务一：分析生物进化的实例
实例：英国曼彻斯特的桦尺蠖
19世纪中叶以前：曼彻斯特地区桦尺蠖主要是浅色的（占多数），容易被深色树干上的地衣衬托出来。
任务一：分析生物进化的实例
工业革命后（19世纪下半叶）：工厂林立，烟尘污染严重。树干上的地衣消失，树干被煤烟熏成了黑色。黑色桦尺蛾增多。
任务一：分析生物进化的实例
1、“在这两种不同的环境中，哪种桦尺蠖更容易被鸟类发现并捕食？为什么？”
在第一种环境中，深色的桦尺蛾更容易被鸟类发现并捕食；第二种环境中，浅色的桦尺蛾更容易被鸟类发现并捕食。
任务一：分析生物进化的实例
2、“调查发现，树干变黑后，黑色的桦尺蠖数量逐渐增多，最终占到了绝大多数。浅色的反而成了少数派。这是为什么？”
自然选择的结果。
任务一：分析生物进化的实例
环境的改变（树干颜色由浅变深）是重要的外部因素。
桦尺蠖群体中本来存在变异（有浅色，也有深色）。
环境的选择作用：深色树干环境中，深色桦尺蠖（保护色）不容易被鸟发现，生存机会大，繁殖后代多；浅色的生存机会小，繁殖后代少。适者生存。
这种变化不是个体主动“努力”变黑的结果，而是群体适应性频率发生改变的结果。
任务一：分析生物进化的实例
探究·实验：模拟保护色的形成过程
目标定位： 模拟生物在特定环境中，具有与环境相似体色的变异个体更容易生存的过程，理解自然选择的原理。
核心问题： “体色的保护作用如何在种群中形成并加强？”
实验原理：1、“捕食者”（实验者）在特定背景色（如草地、岩石）上“捕食”不同颜色的“猎物”（彩纸片）。
2、未被“捕食”的“猎物”得以“繁殖”，即增加数量。
3、观察每代“猎物”中不同颜色的比例变化。
任务一：分析生物进化的实例
实验关键步骤强调：
1、设定“环境”： 确定一大块单一颜色（如绿色）的背景布/纸（代表栖息地）。
2、初始“种群”： 准备10种不同颜色（包括绿色）的小物品（如彩色纸片），每种颜色数量相等（如各10个），混合后随机撒在背景布上（代表初始生物群体，存在变异）。
3、“捕食”阶段： 邀请3-4位学生扮演“捕食者”（如鸟），背对着。教师指令“开始捕食”后，所有“捕食者”同时转身，迅速从布上抓起看到的“猎物”（直到只剩下25张小彩纸片）。
任务一：分析生物进化的实例
4、幸存者繁殖： 将未被抓走的“幸存者”收集起来。关键步骤： 每种颜色的“幸存者”繁殖出与自己颜色相同的后代（每个幸存者“生出”3个后代，确保所有后代颜色与原个体相同）。将这些“后代”重新混合均匀，撒回背景布上，形成下一代。记录当前各色“猎物”的数量。
5、重复“捕食”与“繁殖”： 重复步骤3和4，进行5代。
任务一：分析生物进化的实例
1、在第一代和第五代中，分别是哪种颜色的“幸存者”最多？这与作为背景的彩纸颜色有什么关系？
第一代和第五代中，与彩纸颜色相同或相近的“幸存者”最多。这是因为实验中模拟了自然选择的过程，彩纸颜色代表环境背景色，捕食者（实验中的捕食行为）更容易发现并捕食与背景色差异较大的个体。颜色相近的个体更不易被捕食，从而存活并繁殖的机会更大。
任务一：分析生物进化的实例
2、第一代和第二代之间“幸存者”的数目有什么变化？第一代和第五代之间又有什么变化？
第一代和第二代之间，与彩纸颜色不同的小纸片“幸存者”减少。第一代和第五代之间。与彩纸颜色不同的小纸片几乎消失。经过多代模拟，自然选择持续作用，颜色差异大的个体因易被捕食而逐渐被淘汰，最终群体中仅剩与背景色高度适应的个体。
任务一：分析生物进化的实例
3、到第五代时，是否所有颜色都有“幸存者”？你怎么解释模拟的结果？
第五代幸存者中，与彩纸颜色相差最大的个体几乎消失。这是因为自然选择通过捕食压力淘汰了不适应的性状（颜色），导致仅保留适应环境的颜色类型。
任务一：分析生物进化的实例
4、在有的年份，雷鸟已经换上了白色“冬装”，但是迟迟没有下雪。这身“冬装”还能帮助雷鸟躲避敌害吗？这对你认识生物的适应性有什么启示？
雷鸟换上白色羽毛本是为了适应雪地环境，起到保护色的作用。但当冬季气候异常、迟迟不下雪时，白色羽毛会使其易被天敌发现，导致种群数量减少。
生物对环境的适应并非绝对，而是存在局限性。雷鸟的白色羽毛在雪地环境中能有效躲避天敌，但气候异常时（如持续暖冬），白色羽毛会与环境颜色差异显著，反而成为显眼目标。
任务一：分析生物进化的实例
实验表明，具有与环境背景相似体色的变异个体更容易生存下来并繁殖后代。
经过多代选择，具有这种有利变异的个体在群体中所占的比例会越来越大。
这个过程模拟了自然界中保护色（或其他适应性特征）是如何通过自然选择在群体中逐渐形成和加强的。
任务二：自然选择
达尔文乘坐小猎犬号考察了加拉帕戈斯群岛
任务二：自然选择
1、环球航行考察（尤其加拉帕戈斯群岛），观察到不同岛屿上的生物（如雀类、象龟）存在差异。
2、化石证据显示古今生物存在联系。
3、人工选择（如家鸽、狗的品种多样性）提供了重要启示。
达尔文通过以上的关键性发现，在1859年出版《物种起源》，系统提出自然选择学说，解释生物进化的原因。
任务二：自然选择
自然选择的核心思想： 生物在生存斗争中，适应环境的变异个体被保留，不适应的被淘汰。
任务二：自然选择
过度繁殖： 绝大多数生物具有巨大的繁殖能力，产生的后代数量远超环境能够承载的极限。
任务二：自然选择
生存斗争： 生物要争夺有限的食物、空间、阳光等资源，同时面临天敌捕食、疾病、自然灾害等威胁。大部分后代会夭折。
任务二：自然选择
遗传和变异： 生物普遍存在变异（同种生物个体间存在差异），并且很多变异能够遗传给后代。
任务二：自然选择
适者生存： 在生存斗争中，具有有利变异（能更好适应环境的变异）的个体更容易生存下来（逃脱捕食、获得更多食物、抵御疾病等），并将这些有利变异遗传给后代；具有不利变异的个体则容易被淘汰。自然条件是选择者。
任务二：自然选择
最终结果： 适应环境的个体被选择保留下来，导致生物朝着适应环境的方向进化。
任务二：自然选择
思维训练：合理质疑
长颈鹿例子：群体中存在个体身高差异（变异）。在食物短缺时期（如旱季，低处树叶被吃光），脖子较长的个体能够到更高树叶获得食物，生存机会更大，繁殖的后代更多；脖子较短的个体因食物短缺生存困难甚至死亡。经过一代代长期的自然选择，长颈鹿群体中高个子/长脖子个体的比例不断增加，最终形成今天的长颈鹿种群。(自然选择作用于群体的可遗传变异，长脖子是长期选择有利变异累积的结果，而非个体努力获得)
思考
1、自然选择学说的提出有什么划时代的意义？
2、自然选择对生物多样性有什么影响？
它第一次从科学角度系统解释了生物进化的原因，彻底打破了神创论和物种不变论的统治地位。
导致生物向着不同方向（适应不同环境）进化，形成丰富的生物多样性。如加拉帕戈斯群岛上的不同雀类适应了不同食物来源。
思考
3、我们今天理解的生物进化论（现代综合进化论，简要提及此名词即可）已经超越了达尔文时代的认识，这说明了什么？
4、理解自然选择对于我们保护生物多样性和环境有什么启示？
科学理论是不断发展和完善的。
生物进化需要时间和稳定的环境，人类活动导致环境剧变可能使生物来不及适应而灭绝。保护环境就是保护进化的潜力。
课堂练习
选择题：在达尔文的自然选择学说中，生物进化的动力是（ ）。 A. 用进废退
B. 环境改变
C. 生存斗争
D. 获得性遗传
C
课堂练习
选择题： 对于长颈鹿长颈的形成原因，达尔文的自然选择学说解释是（ ）。
A. 长颈鹿为了吃到高处树叶，努力伸长脖子，代代如此，脖子就变长了。
B. 长颈鹿群体中原有脖子长短不一的变异，长期自然选择使长脖子个体存活机会更大，后代中长脖子个体越来越多。
C. 低处的树叶被吃光了，长颈鹿的长脖子是被迫拉长的结果。
D. 长颈鹿的长脖子是上帝赋予的独特设计。
B
课堂练习
选择题：自然选择学说的核心观点包含哪些内容？（ ）（可多选）
A. 过度繁殖
B. 生存斗争
C. 遗传变异
D. 适者生存
ABCD
课堂练习
（实例分析）：模拟保护色形成实验中，绿色背景布上的各种颜色小纸片中，最终得以保留并繁殖后代占优势的是那些颜色？。
与背景布颜色（绿色）最接近的纸片。
课堂练习
（推理应用） 想象一个岛屿上生活着一种小型食草动物，它们主要依赖某种低矮草本植物为生。后来岛屿气候变得干旱，这种草本植物变得稀少。幸运的是，在这种动物群体中存在少数变异个体，它们的体型相对较小，所需食物量也较少。根据自然选择学说，干旱发生后群体中可能发生什么变化？为什么？？
经过一代代的干旱，群体中体型较小（所需食物量较少）的个体比例会逐渐增加，并可能成为优势类型。因为在食物短缺（干旱）的环境压力下，体型较小的变异个体因为只需较少的食物就能维
持生存和繁殖，成为有利变异，其生存和繁殖机会大于体型较大、需要更多食物的个体（不利变异）。自然选择倾向于保留这种能更好地适应食物短缺环境的体型小的个体。
课堂练习
拓展延伸
主题：生物进化仍在继续！
内容：细菌对抗生素耐药性的进化（人类施加的选择压力）、害虫对杀虫剂的抗性、城市鸟类习性的改变（适应噪音和光污染）等。
课堂小结
三位一体小结法：
知识层面：自然选择=随机变异+定向选择
（板书：变异→选择→适应）
方法层面：模拟实验法、假说-演绎法、科学质疑路径
价值层面：敬畏进化力量，践行生态文明（保护生物多样性）。
作业布置
1、基础作业：
教材课后练习题1-3（巩固概念）。
2、实践作业：
调查本地某一物种（如家燕）形态特征与环境适应性，撰写微报告。
3、挑战作业：
用自然选择解释“滥用抗生素导致超级细菌出现”，提出防控建议。
板书设计
一、实例：桦尺蛾的工业黑化
环境污染 → 树干变黑 → 黑色蛾存活率高 → 基因频率改变
二、自然选择（达尔文）
1. 过度繁殖 → 2. 生存斗争
3. 遗传变异（基础）→ 4. 适者生存（结果）
三、核心启示：
变异是随机的，选择是定向的，进化是适应的积累。
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