本试题 “探究生物进化的过程和原因:探究目的:举例说明生物进化的过程和原因探究指导:(1)学生4人一组,阅读和讨论下面有关加拉帕戈斯雀的进化材料。达尔文在乘“贝格...” 主要考查您对进化的历程
进化的原因
科学研究方法
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生物进化的大致历程:
分析生物进化的证据可以确定,现在地球上众多的生物,都是由古代的生物进化来的。科学家根据亲缘关系的远近,用生物“进化树”形象而简明地表示生物进化的主要历程,如图。
学习研究生物进化的方法:
(1)化石
比较生物的化石及生物化石在地层中存在的情况,是运用古生物学上的证据对生物进化研究的方法,化石是生物进化最直接和最有力的证据。
①化石是生物的遗体、遗物或生活痕迹,由于种种原因被埋藏在地层中经过若千万年的复杂变化形成的。
②科学家发现,越简单、越低等的生物化石总是出现在越古老的地层里,越复杂、越高等的生物化石则出现在越新近形成的地层里。
③1861年,在德国发现的“始祖鸟”化石,是爬行类进化成鸟类的典型证据。始祖鸟既具有鸟类的一蝼特征,又具有与爬行动物相同的身体结构特征,说明它是一种从爬行类到鸟类的过渡类群。
(2)对植物、动物的器官和系统进行解刨和比较研究的方法
比较解剖学为生物进化提供的最重要的证据是同源器官。同源器官是指外形、功能不同,但来源相同、在解剖结构上具有相同性或相似性的器官。同源器官的存在,证明凡是具有同源器官的生物,都是由共同的原始祖先进化而来的,只是在进化的过程中,由于生活环境不同,同源器官适应于不同的生活环境,逐渐出现形态和功能上的不同,如图。
(3)比较和研究动植物胚胎形成和发育过程的方法
比较和研究动植物的胚胎形成和发育也为生物进化提供了重要证据。一切高等动物的胚胎发育都是从一个受精卵开始的,这说明高等动物起源于低等的单细胞生物。
(4)比较分子生物学证据
证明生物进化还可以通过对不同种生物的同一种蛋白质(如细胞色素C) 的分子结构或DNA分子的结构的研究。研究表明:亲缘关系越近的生物,其DNA或蛋白质分子具有越多的相同性;亲缘关系越远的生物,其DNA或蛋白质分子的差别就越大。
易错点:
1. 误认为生物是不断进化的。现今的地球上低等的生物已不存在了
尽管生物是不断进化的,但许多非常简单、低等的生物并没有在进化过程中灭绝,是因为这些非常简单的、低等的生物由于能够适应环境的不断变化,所以没有灭绝,而且分布范围非常广泛。
2. 误认为蕨类植物是由苔藓植物进化而来的。
被子植物是由裸子植物进化而来的植物进化的总体趋势,是由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生。地球上最早出现的是海洋中的单细胞藻类植物,它们经过漫长的年代逐渐进化成适应陆地生活的苔藓植物和蕨类植物,一部分蕨类植物进化成种子植物(包括裸子植物和被子植物)。
3.误认为生物的变异是不定向的,生物进化的方向也同样是不定向的
生物的变异为生物的进化奠定了基础,没有变异就不能形成多种多样的生物种类。生物的变异是不定向,生物产生的变异包括有利变异和不利变异。这是针对其是否适应环境的变化而言的,具有不利变异的个体,在自然选择中很快就被淘汰掉,保留下来的基本上是能适应环境的个体。由此看来,生物的变异是不定向的,而生物的进化是定向的,即向着适应环境的方向发展。
选择方式 | 选择过程 | 选择因素 | 选择结果 | 选择进度 |
人工选择 | 通过人类的不断选择而形成生物新类型的过程 | 人类 | 满足人类的各种需要 | 较快 |
自然选择 | 在生存斗争中,适应者生存,不适应者被淘汰的过程 | 不同的自然环境条件 | 适应环境,不断进化 | 缓慢 |
科学探究过程 | 基本要求 |
提出问题 | ①从生活、实践,学习中发现问题;②表述这些问题;③根据已知科学知识揭示矛盾 |
作出假设 | ①根据已知科学知识对问题提出假设;②判断假设的可检验性 |
制定计划 | ①拟定计划;⑦根据拟定的计划,列出所需材料和用具;③选出控制变量;④设计对照组 |
实施计划 | ①采用多种途径实施计划;②记录现象、数据;③评价现象,数据的可靠性 |
得出结论 | ①描述现象;⑦处理数据;③分析得出结沦 |
表达和交流 | ①撰写探究报告;②交流探究过程和结论并完善 |
科学探究的基本方法:
①观察法
观察法是科学探究的一种基本方法。生物科学的很多重大发现或发明都源于细致的观察。观察法就是在自然状态下,研究者按照一定的目的和计划。用自己的感观外加辅助工具,对客观事物进行系统地感知和描述,以发现和验证科学结论。
a. 观察的类型
b.科学观察的特点:
第一.要有明确的目的。
第二.要掌握正确的观察方法,即从宏观到微观、从整体到局部。
第三.观察时要全面,细致和实事求是。
第四. 及时做好观察记录。
②调查法
调查是科学探究常用的方法之一,是了解生物种类、生存环境和外部形态等常用的研究方法。调查者以正确的理论与思想作指导,通过访谈、问卷、测验等手段.有计划地,广泛了解.掌握相关资料.在此基础上进行分析、综合、得出结论。
科学调查的步骤:明确调在的目的和调查对象一制订合理有序的调查方案→实施实验调查方案。并如实做好记录→对调查情况和结果进行整理和分析→写出调查报告。
生物调查活动的注意事项:调查是一项科学工作。对于所看到的生物,你不管是否喜欢它,都要认真观察,如实记录;不要损伤植物和伤害动物,不要破坏其生活环境;注意安全,集体行动。
③实验法
生物学是在实验的基础上建立和发展起来的一门自然科学。利用实验的方法进行科学探究是现代生物学的重要方法。实验法就是利用特定的器具和材料,通过有目的、有步骤的实验操作和观察,记录、分析,发现或验证科学结论。
④测量法(略)
规律总结:
①科学探究是认知的主要途径、方法和过程,适用于自然科学和社会科学。
②认知生物的形态、行为的方法主要是观察法。
④认知生物的结构、生理的方法主要是实验法。
④认知未知且周围不存在的生物的方法主要是文献法。
细胞结构不等于严整结构:
严整结构是指生物结构的完整性和严格有序性。有的同学认为病毒没有细胞结构,也就没有严整的结构,这是不对的.因为:①病毒也是生物,生物都具有严整的结构;(②病毒几乎都是由蛋白质和一种核酸(DNA和RNA)构成的。在病毒中蛋白质总是构成外壳,核酸位于外壳包围围的核心,因而核酸受到蛋白质的保护。研究表明,将病毒的两大成分分离开,用单纯的核酸去感染寄主,感染的能力下降,这说明病毒的结构也是完整有序的。总之,严整的结构是所有生物的结构特征。
辨析生物各种基本特征之间的关系:
除病毒外生物都是由细胞构成的。细胞是生物进行生命活动的结构基础,是生物进行新陈代谢前基本场所。新陈代谢是生物体进行一切生命活动的基础。应激性、生长和繁殖都是在新陈代谢的基础上表现出来的,生物通过应激性来适应周围环境,生长发育和繁殖使生物物种得以延续。
应激性,反射和适应性的区别:
应激性是指一切生物在生长发育的过稃中,对外界各种刺激所发生的反应,它是牛物的基本特征之一,生物体对刺激发生反应是需要定的结构来完成的,单细胞动物通过原生质来完成。而多细胞动物则主要通过神经系统来完成,对后者而言,通过神经系统对各种刺激发生的反应称为反射。可见,反射是应激性的一种表现,但它所包含的范围较窄,只有高等动物和人类才具有。植物虽然没有反射活动,但仍具有应激性,如茎的向光件、根的向地性等。
适应性也是生物的基本特征之一,它是指生物体与环境相适应的现象。例如,肉食动物有锐利的牙齿、尖锐的爪、盲肠退化等适应性特征。适应性的形成是生物体在一定环境条件下产生的有利变异经过长期的自然选择,并通过遗传逐代定向积累而来的。牛物体所表现出的适应特征,如保护色、拟态,警戒色等,都是通过遗传传递给子代,并非是生物体接受某种刺激后才产生的,这点与应激性是不同的。
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