6.1生物有共同祖先的证据教学设计高一下学期生物人教版必修2

课时教学设计课时1教学设计设计者学校年级高一年级课题第1节生物有共同祖先的证据课型新授课章/单元复习课□专题复习课□习题/试卷讲评课□学科实践活动课□其他□教学内容分析本节内容为高中生物学人教版（2019版）必修2第6章第1节，课程标准与本节对应的“内容要求”是：“地球上的现存物种丰富多样，它们来自共同的祖先，尝试通过化石记录、比较解剖学和胚胎学等事实，说明当今生物具有共同的祖先；尝试通过细胞生物学和分子生物学等知识，说明当今生物在新陈代谢、DNA的结构与功能等方面具有许多共同特征。本节内容的学习旨在引导学生认同达尔文的“共同由来学说”，为第六章第二节和第三节中解释适应和物种的形成作铺垫，也为在学习完整章节后形成正确的进化观提供坚实的基础。学情分析学生在初中阶段已学习过达尔文的进化论中相关内容，具备一定的前概念。但局限于符号信息的记忆层面，绝大多数学生接受或认可达尔文的进化理论，但对于进化论的建立和发展是不清楚的，对于该过程中涉及的逻辑和批判思维是完全不具备的。学习目标确定1.认同生物有共同的进化(生命观念)2.阐明化石能证明生物有共同祖先的原因(科学思维）3.寻找生物有共同祖先的其他证据(科学探究）4.爱护环境，保护现存物种(社会责任）学习重难点学习重点：基于证据和逻辑，认同生物是不断进化的，当今的各种生物来自共同祖先学习难点：从细胞核分子水平找寻当今生物具有共同特征和共同祖先的证据任务实施过程学习任务教师活动学生活动教学意图情境导入播放“始祖马”到“现代马”的进化视频，引导出达尔文的进化理论。呈现本节课的学习目标。给学生出示课前预学答案。学生翻阅课本，了解本章的整体框架。引出达尔文进化理论。对于达尔文的观点，是支持还是反对？反对理由是什么？支持理由是什么？学生明白本节课大纲需要掌握的基本点。解决学习任务单中课前预学中存在的问题。激发学生的学习兴趣和探究的欲望，自然而然的引入课题，通过学生辩论，了解学生对生物进化已有的认知水平。让学生知晓本节课的学习任务，并解决课前预习中的问题。自学和讨论把本节内容分七个活动，把七个活动分为三个大的问题，分配给三个大组，每大组有两个小组，一个小组解决，另一个小组补充，依次次解决1、2、3。解决以下三个问题：1.阅读教材P100P101页，结合马的进化过程，完成学习任务单中的活动一、活动二和活动三的五个问题。2.阅读教材P102P103页，解决活动四和活动五中的四个问题，从比较解剖学和胚胎学方面，来说明生物有共同的祖先。3.阅读课本P103“思考.讨论”的三个资料，结合前面所学知识完成学习任务单中活动六和活动七的五个问题。以问题的形式呈现本节课内容，通过小组讨论，小组间相互纠正补充，调动学生的学习积极性，从而引导学生主动学习。地层中陈列的证据—化石活动一：阅读课本P101“思考.讨论”的内容，回答下面问题：①材料一中结合赫氏近鸟龙化石及复原图，科学家认为这为鸟类起源于恐龙的假说提供了有力证据，为什么呢？②材料二中露西的材料支持人猿共祖说吗？为什么？活动二、大部分化石发现于沉积岩的地层中，请同学们结合教材完成在地层中找相应的首次出现的生物类群。活动三、阅读教材P100P101结合马的进化过程化石图,小组讨论并思考：1.什么是化石？2.为什么化石是研究生物进化最直接，最重要的证据？小组讨论完成教材P101“思考与讨论”的问题，得出：人和黑猩猩可能有共同的祖先；鸟类可能由恐龙进化而来—化石证据对共同由来学说的支持。小组讨论完成任务一，并得出结论：生物简单到复杂、有低等到高等、由水生到陆生的进化顺序。学生思考并回答：1.化石：通过自然作用保存在地层中的古代生物的遗体、遗物或生活痕迹等。2.作用：可以确定地球上曾经生活过的生物种类及其形态、结构、行为等特征。针对教材的“思考.讨论”进行阅读与交流，充分理解化石证据对共生由来说的支持，同时训练学生获取和分析信息的能力。以探究的形式推动学生理解生物进化过程。采用问题教学方式，设置好问题和方式，组织学生自学。比较解剖学证据比较解剖学是研究比较不同物种之间的身体构造的科学。活动四：阅读课本P102“思考.讨论”的内容，回答下面问题：1.人的上肢、猫的前肢、蝙蝠的翼、海豚的鳍、马的前（上）肢骨骼种类有一致性吗？有哪些共同特点？2.这五种前（上）肢骨骼的功能迥异，外形差别也很大，其内部结构模式为什么如此一致？学生观察四种脊椎动物前肢和人的上肢骨骼比较示意图，思考并回答问题：1.依次都有肱骨、桡骨、尺骨、腕骨、掌骨、指骨。2.为适应不同的环境，在进化过程中这些器官逐渐出现了形态和功能的不同。学生利用这些证据，应用观察法、比较法进行分析推理，归纳概括，在“思考.讨论”活动中形成生物是由共同祖先进化而来的观念。胚胎学证据胚胎学是研究动植物胚胎的形成和发育过程的学科。活动五：结合所给图形阅读课本P103“思考.讨论”的内容，回答下面问题：1.人与马等7种脊椎鳃裂和动物的胚胎在发育早期有哪些相同点？2.人和马等脊椎动物有共同的祖先吗？学生阅读课本结合可见图片，思考并回答：1.人和马等7种脊椎动物在早期胚胎发育过程种都有鳃裂和尾的出现，只是随着发育的进行，人和马等的鳃裂和尾消失了，而成年的鱼仍然保留了鳃裂和尾。2.人和马等虽然是陆生，但出生前都是生活在母体的羊水中，而鱼的一辈子都离不开水，其他生物也是逐渐从水到陆地上去，我们可以找到他们的进化趋势是水生到陆生。提高学生总结归纳能力，明确协同进化的易错点。细胞和分子水平的证据活动六、学生阅读P103的资料1、资料2、资料3并思考：1.当今生物的细胞在结构上与古细菌有哪些共同点？这说明什么？2.举例说出当今生物的细胞在代谢上的共同点。3.人和类人猿在DNA的碱基序列或基因组方面高度接近说明了什么？4.关于人与马等其他生物的亲缘关系，从细胞色素c的相关资料可以得出什么结论？这些数据是否支持生物有着共同的起源？活动七：DNA分子杂交技术可以用来比较不同种生物DNA分子的差异。如果你现在有人，黑猩猩和鼠的血红蛋白基因，你如何设计实验探究人与这两种动物的亲缘关系，写出你的设计思路。（提示：90℃95℃高温可以打开DNA分子中的氢键，温度降低到60℃以下时，氢键又可以自动形成）学生跟随老师的指导，归解决以上4个问题：1.都有细胞壁、细胞膜、细胞质、核糖体和DNA。地球上现存的古细菌与最古老的古细菌有相同的细胞结构模式。2.共同点：（1）都进行细胞呼吸；（2)代谢中的酶类非常相似；（3）都有共同的能量货币—ATP；（4）绿色植物能进行光合作用；（5）有DNA和RNA，遗传物质都是DNA。3.说明人和类人猿可能有共同的祖先。4.推论：普遍含有细胞色素c说明这些生物都有共同的祖先；氨基酸序列差异的大小揭示了不同生物之间亲缘关系的远近，差异越小，表明亲缘关系越近。学生在老师的引导下得出：两种生物的DNA单链具有互补的碱基序列式，互补的序列就会结合在一起，形成杂合双链区；没有互补碱基序列的部位，任然是两条游离的的单链。形成杂合双链区的部位越多，说明两种生物的亲缘关系越近。通过组织学生阅读相关资料，讨论相关问题，寻找生物在细胞水平和分子水平上的共同特征，体会生物有着共同的起源。引导学生用所学知识解决实际问题的能力，既可巩固前面所学知识，又可进一步引导学生从分子水平得出生物的亲缘关系。深化拓展根据已学知识，归纳生物在细胞水平和分子水平上还有哪些共同特征？并完成表格。学生总结：元素和化合物组成

细胞的生命历程

基因表达

密码子

中心法则

拓展学生的知识面，增强学生运用已有知识解决问题的能力，并锻炼学生设计实验的能力。提炼本节课的核心内容。总结归纳核心内容，绘制思维导图。提高归纳能力。拓展应用课后作业：1.如果有人坚持认为生物是自古以来就如此的，你认为能够反驳他的最有效的证据是什么？为什么？2.当你提供了你认为最有效的证据后，他还可能如何辩解？你又如何进一步反驳？学生根据本节课所学知识，课下解决这两个问题。为下节可内容的学习做铺垫。板书设计特色学习资源分析、技术手段应用说明DNA分子杂交技术又称DNA探针技术，是利用DNA分子的变性、复性以及碱基互补配对的高度精确性，对某一特异性DNA序列进行探查的新技术。DNA分子杂交的原理是,具有互补碱基序列的DNA分子,可以通过碱基对之间形成氢键等,形成稳定的双链区。在进行DNA分子杂交前,先要将两种生物的DNA分子从细胞中提取出来,再通过加热或提高pH的方法,将双链DNA分子分离成为单链,这个过程称为变性。然后,将两种生物的DNA单链放在一起杂交,其中一种生物的DNA单链事先用同位素进行标记。如果两种生物DNA分子之间存在互补的部分,就能形成双链区。由于同位素被检出的灵敏度高,即使两种生物DNA分子之间形成百万分之一的双链区,也能够被检出。DNA分子杂交技术的工具DNA探针，DNA探针是利用放射性同位素(如32P)、荧光分子等标记的特定DNA片断，该片断可大至寄生虫基因组DNA，小至20个碱基。DNA探针具有特异性；由于用放射性同位素（如32P）或生物素标记探针，使杂交试验同时具有高度的敏感性。DNA分子杂交技术的应用:（1）不同种生物之间亲缘关系的判断。不同种生物之间亲缘关系的判断，常采用比较不同生物DNA分子差异来进行,常用DNA分子杂交法。将两种生物的DNA分子单链放在一起,如果这两个单链具有互补的碱基序列,就会形成杂合双链区。互补的碱基序列越多，形成的杂合双链区就越多，说明两种生物间的亲缘关系就越近。或者是把两个物种的DNA单链融合在一起，然后对这条新的DNA加热。两个物种DNA序列的相似程度越高，让这条DNA双链解开的温度也就越高。用这种方法，科学家推测出黑猩猩和人的DNA相似程度是大约98．5％，黑猩猩是与人类亲缘关系最近的动物。(2)基因诊断。基因诊断是上世纪70年代末迅速发展一项诊断技术，不仅及时推广应用于临床，并且也很快的被公安部门采用来侦破刑事案件。基因诊断是利用DNA分子杂交等分子学技术直接探查人体基因组DNA存在的缺损或基因表达产物的异常以及患病毒、细菌、寄生虫、真菌等感梁性疾病时，病原体的基因组织或其基因的表达产物作出迅速正确诊断；并取量相微。病毒，细菌等病原体得入人体内后需要潜伏一定时间才能出现显示症状，因此采用通常形态学、生化学或血清方法诊断很难及时诊断出来，往往延迟了有效的治疗时间；只有基因诊断技术才能做到病原体尚没有出现症状前，就能作出准确的诊断。基因诊断是用放射性同位素(如32P)、荧光分子等标记的DNA分子做探针，利用DNA分子杂交原理，鉴定被检测标本上的遗传信息，达到检测疾病的目的。例如，利用DNA探针可以迅速地检出肝炎患者的病毒，为肝炎的诊断提供了一种快速简便的方法。目前用基因诊断方法已经能够检测出肠道病毒、单纯疱疹病毒等许多种病毒。目前核酸分子杂交不但用来检测急性病人标本中的病毒DNA，也用于检测不易分离培养的慢性感染、潜伏感染、整合感染病人标本中的病毒DNA。（3）环境监测。据报道，用DNA探针可以检测饮用水中病毒的含量。具体的方法是使用一个特定的DNA片段制成探针，与被检测的病毒DNA杂交，从而把病毒检测出来。此方法的特点是快速、灵敏。用传统方法进行检测，一次需要耗费几天或几个星期的时间，精确度也不高。用DNA探针只需要花费一天的时间，并且能够大幅度地提高检测精度。DNA分子杂交──DNA和DNA分子之间的杂交。目的基因是否整合到受体生物的染色体DNA中，这在真核生物中是目的基因可否稳定存在和遗传的关键。如何证明这一点，就需要通DNA分子杂交技术。基本做法是：第一步，将受体生物DNA提取出来，经过适当的酶切后，通过琼脂糖凝胶电泳，将不同大小的片段分开；第二步，将凝胶上的DNA片段转移到硝酸纤维素膜上；第三步，用标记了放射性同