济南版八年级生物下册全册教案

2.1 基因工程

教学目标

【知识与技能】

1．举例说出基因工程的原理，并说明“工程菌”的培育过程。

2．举例说出基因工程在工农业生产和医疗方面的应用。

3．能正确认识转基因生物的安全性。

【过程与方法】

通过调查活动和动画演示等方法探究基因工程在生产生活中的应用，提高信息整合能力。【情感态度和价值观】

通过学习基因工程及产品安全性对人类的影响，培养学生辩证看待生物技术的态度。

教学重点

1．“工程菌”的培育过程。

2．基因工程的应用。

3．转基因生物的安全性。

教学难点

1．基因工程的原理及大致操作过程。

2．转基因技术和产品的安全性。

课前准备

多媒体课件

课时安排

1课时

教学过程

一、导入新课

播放视频：《美国科学家培育出首批转基因婴儿》

据国外媒体报道：美国科学家成功培育出了世界首批转基因婴儿，这些健康宝宝在出生前都经历过一系列基因科学实验。该事件在美国甚至在全球都激起了关于伦理的激烈争论，一方面体现了科学家希望通过改变人类生殖细胞基因培养出正常、健康的婴儿，另一方面有悖人类的伦理观。

关于转基因技术，你们都有哪些了解呢？这节课，我们就来学习基因工程及其应用。

二、新课学习

在美国马里兰州有个小女孩，她体内的某个基因与正常人不同，无法合成有分解氨基毒素功能的酶，导致其免疫功能严重低下，只能生活在无菌的隔离帐内。1990 年，当小女孩4 岁时，医生们用基因治疗的方法使她的病情大为缓解，由此她成为世界上接受基因治疗的第一人。

基因治疗是基因工程研究的一个重要方面，虽然目前还处于试验阶段，但它已经为我们展现了生物工程的美好前景。

视频：《基因工程与医学》

（一）基因工程的原理

基因工程的原理：

各种生物的DNA 在组成方式上是相同的，基因蕴含的遗传信息在动物、植物和微生物之间也是相通的，一种生物的基因在另一种生物体内同样可以得到表达。

相关链接：质粒

有些细菌除核区固有的遗传物质以外，其细胞质中还存在一种相对独立的环状DNA 分子，我们称之为质粒。

一种细菌的质粒可以“友好”地“借居”在另一种细菌的体内，并能通过复制稳定地传递给后代。在基因工程中，常用质粒作为将外源基因导入生物体内的运载工具。

基因工程的操作过程：

观察“工程菌”的培育过程示意图：

1.首先获得人的生长激素的基因和取出大肠杆菌的环状DNA；

2.要将人的生长激素基因连接到大肠杆菌的环状DNA上；

3.将重新组合后的环状DNA导入大肠杆菌，并挑选出能够产生生长激素的大肠杆菌；

4.将大肠杆菌进行培养，并提取生长激素。

生长激素具有促进人体生长的作用，在临床上可以用来治疗侏儒症。科学家把人的生长激素基因导入细菌，从而形成了能够生产人的生长激素的“工程菌”。

思考基因工程的操作过程：

1.人的生长激素基因与细菌环状DNA 能够拼接，说明了什么问题？

①基因控制生物性状的表达。

②人和细菌的遗传密码是通用的。

2.人的生长激素基因在细菌体内表达成功的标志是什么？

细菌能分泌出人的生长激素。

3.利用“工程菌”生产人的生长激素有哪些好处？

细菌繁殖快，可以在短时间内产生大量生长激素，且成本低。

基因工程是在分子水平上进行的遗传操作。按照预先设计好的蓝图，把一种生物的基因分离出来，在体外巧妙地进行拼接组装，然后转入另一种生物的体内，从而改造其某些遗传性状，最终获得我们所需要的新品种。这种含有非自身基因的生物称为转基因生物。

例如，把美洲拟蝴蝶鱼的抗冻基因转入番茄细胞中，再通过组织培养使其长成完整植株，就可获得转基因抗冻番茄。如图是普通番茄和转基因抗冻番茄的区别。

视频：《转基因生物》

（二）基因工程的应用

自然界蕴藏着丰富的基因资源，正是由于这些基因的存在，使生物表现得千差万别：有的能耐高温，有的能耐严寒，有的能适应干旱的沙漠，有的能适应多盐的滨海滩涂。这为基因在生物之间的转移提供了丰富的材料。

活动：调查基因工程产品在生活中的应用

目的要求：

1. 认识基因工程产品在农业、医学、环保等领域的应用和发展前景。

2. 了解我国转基因技术的现状和成就。

方法步骤：

1. 各小组确定调查课题，如转基因植物、基因工程药品等。

2. 利用课余时间到农村、工厂、医院等地方进行调查，了解基因工程产品的应用情况。

3. 整理、分析资料，撰写调查报告。

利用转基因技术，人们可以定向改良动植物品种。

1.定向改良动植物品种

20世纪90年代，我国科学家将苏云金芽孢杆菌中能够产生杀虫毒素的基因转移到棉花体内，成功培育了一系列抗虫棉品种。这标志着我国成为继美国之后，世界上独立自主研制成功抗虫棉的第二个国家。

我国科学家经过15 年的研究，将草鱼的生长激素基因转入鲤鱼体内，培育出的转基因鲤鱼的生长速度比普通鲤鱼快140% 以上。

2.利用转基因技术可以改变作物的成分

目前，已经有许多转基因植物进入大田生产，其中转基因大豆、棉花、油菜和玉米已经进入大规模商业化应用阶段，并产生了可观的经济效益。

3.基因工程在药物研制方面展现出巨大的应用价值

胰岛素等生物制剂过去是从人或动物的组织中提取的，产量低且价格昂贵，无法满足社会需求。利用嵌入相应基因的“工程菌”进行生产，就可以大大提高产量、降低成本。

自1982 年第一种基因工程药物——重组胰岛素诞生以来，世界各国掀起了研制基因工程药物的高潮，60多种基因工程药物相继投放市场，数以千计的蛋白质药物处于研发阶段，传

统的医药业正在发生革命性的变化。

（三）转基因生物的安全性

转基因技术是现代生命科学发展的结晶，标志着人类社会已经步入定向改造生物的新时代。基因工程彻底打破了物种间的遗传壁垒，使本来风马牛不相及的生物之间也能进行基因交流，创造了许多生命奇迹。但基因工程在为我们展现美好前景的同时，也促使人们进行理性思考。如图是利用转基因技术使普通热带斑马鱼发出荧光。

视频：《转基因生物是天使还是魔鬼？》

转基因技术面临的争论焦点：

1.食用转基因食品会不会对人体健康造成隐性伤害？

2.重组基因会不会产生新的致病菌？

3.转基因生物进入环境会不会影响生态系统的稳定？

人类对基因的认识受到科学发展水平的制约，目前的转基因技术也并非无懈可击，转基因生物确实存在某些不确定因素、非预期效果和未知的长期效应，导致人们对转基因产品产生疑虑和不安。

人们认为不安全的声音有：

（1）转基因是将不同生物之间的基因进行重组，会不会产生新的变异，导致人体患病；（2）现已发现某些转基因食品中的蛋白质能够使某些人产生过敏反应；

（3）目前人们还没有发现转基因食品对人体健康的危害是因为时间较短。

为了控制基因工程潜在的负面影响，许多国家和国际组织制定了一些生物技术安全方面的法规和条例。

2001年1月，包括我国在内的113个国家( 地区) 在加拿大签署联合国《生物安全议定书》，明确规定消费者有对转基因食品的知情权。我国先后颁布的《基因工程安全管理办法》《农业转基因生物安全管理条例》等法规，均阐述了生物技术安全问题。

世界各国针对转基因技术制定的政策和法规，都是为了最大程度地保证转基因技术和产品的安全性。但是，现在有些绿色和平组织将转基因食品进行了妖魔化（如图）。

三、课堂练习

1.在培养转基因生物的过程中，被转入的基因应该转入到下列哪种细胞中（ D ）

A.体细胞

B.精子

C.卵细胞

D.受精卵

2.基因工程中，科学家常将细菌等微生物作为受体细胞，原因是（ D ）

A.结构简单，操作方便

B.遗传物质含量少

C.形态稳定，变异少

D.繁殖速度快，成本低

3.下列与基因工程有关的是（ D ）

A.生产基因工程药物

B.基因诊断与治疗

C.培育转基因动、植物

D.以上三项都是

4.细胞工程的理论基础是细胞的全能性。下列哪种细胞的全能性最高（ D ）

A.母羊的卵细胞

B.绵羊的乳腺细胞

C.胡萝卜的韧皮部细胞

D.受精卵细胞

四、课堂小结

本节我们学习的主要内容是什么？

1.在现代生物技术中，最受人瞩目的是基因工程和克隆技术。

2.基因工程是指按照预先设计好的蓝图，将一种生物的基因导入另一种生物体内，从而改变其遗传性状，获得所需要的品种。

3.基因工程在农业和医学等方面有着广泛的应用，但也存在着潜在的危险。

板书设计

基因工程

一、基因工程的原理

1.基因工程的原理

2.“工程菌”的培育过程

3.转基因生物

二、基因工程的应用

1.调查基因工程产品在生活中的应用

2.利用转基因技术

三、转基因生物的安全性

保证转基因技术和产品的安全性

教学反思

基因工程中涉及很多抽象的分子生物学的技术，通过限制酶的动画演示、DNA的剪切和拼接的模拟实验，让学生对三个工具形成正确认识。结合课件，在教学中组织学生观察、实验、讨论、交流，体现了面向全体学生，提高生物科学素养，倡导探究性学习的新课程理念。

2.2克隆技术

教学目标

【知识与技能】

1．说出克隆技术的实质及应用。

2．概述克隆羊“多莉”的培育过程。

3．能体会到科学技术是一把“双刃剑”的含义。

【过程与方法】

通过辩论活动和视频动画，了解克隆技术及其与伦理之间的关系，培养批判性思维。

【情感态度和价值观】

1．通过学习克隆技术的发展过程，感受科学探究的曲折过程，感悟科学家在探究过程中敢于质疑、勇于探索的精神以及严谨、持之以恒的科学态度。

2．通过学习克隆技术的利与弊，确立正确的伦理观念。

教学重点

1．克隆技术的实质及应用。

2．克隆羊“多莉”的培育过程。

教学难点

1．克隆技术给人类带来的影响。

2．科学技术是一把“双刃剑”。

课时安排

1课时

教学过程

一、导入新课

“有心栽花花不开，无心插柳柳成荫。”柳树等植物的枝条扦插到土壤里，不久就会发芽，长成新的植株。这属于扦插。与之类似的还有压条和嫁接。通过这种方式产生的新植株与原来植株的遗传物质完全相同。在生物学上，这是一种常见的植物克隆的现象。

关于克隆技术，你又了解多少呢？这节课，我们就来学习克隆技术及其应用。

二、新课学习

不经过生殖细胞的结合，而是利用营养器官根、叶、茎等繁殖后代，这是营养繁殖。大量的果树品种和观赏植物都是用营养繁殖方法培育出来的，如植物组织培养产生的幼苗。

克隆指的是生物体通过体细胞进行的无性繁殖，以及由无性繁殖形成的基因型完全相同的后代个体组成的种群。

视频：《植物的组织培养》

（一）克隆技术及其应用

在自然条件下，高等动物都是通过有性生殖繁衍后代的。1997年2月27日，英国《自然》杂志刊登了一则惊世骇俗的消息：英国胚胎学家维尔穆特领导的研究小组，用体细胞克隆出一只雌性绵羊，取名“多莉”。一石激起千层浪，高等动物的克隆迅速成为全世界瞩目的焦点。

动画：《克隆羊“多莉”的培育过程》

根据“多莉”的培育过程示意图，分析讨论动物克隆的基本过程。

维尔穆特从一只苏格兰黑脸母羊的卵巢内取出成熟的卵细胞，并剔除其细胞核；从一只芬兰白脸母羊的乳腺细胞中取出细胞核，并移植到黑脸母羊的去核卵细胞中，使其形成一个新的“卵细胞”；然后在实验室里让这个新“卵细胞”发育成胚胎；当胚胎发育到一定程度，再把它植入另一只苏格兰黑脸母羊的子宫里，这只黑脸“代孕妈妈”经过148 天的怀孕过程，生出了白脸“多莉”。

1.在进行克隆实验时，维尔穆特选用不同品种绵羊的目的是什么？

作为对照，增强结论的说服力。

2.“多莉”的遗传物质与哪只绵羊相同？请说明你的理由。

与白面绵羊相同，因为其遗传物质来自白面绵羊的细胞核。

3. 与普通绵羊的繁殖相比，“多莉”的诞生有什么特殊之处？

普通绵羊是有性生殖，“多莉”是无性生殖。

科学家曾一度认为，高等动物除有性生殖外，不可能有其他的繁殖方式。“多莉”的诞生冲破了传统观念的羁绊，“多莉”的遗传物质来自单一的亲本，它几乎就是其原本个体的复制品。克隆绵羊的成功，意味着人类可以利用哺乳动物的体细胞大量生产完全相同的生命体，这是人类科学史上的一项重大突破。

如图是克隆的产品之一：克隆的荧光小猪(左)和正常小猪(右)

自“多莉”问世以来，克隆技术突飞猛进，各种不同的克隆动物相继问世。

2000年，美国成功培育出世界上第一只克隆猕猴。

2001年，中国首例和第二例健康成活的体细胞克隆牛“康康”和“双双”。

2003年，意大利成功培育出世界上首匹自体克隆马。

2012年，中国培育的第一只体细胞克隆猪(黑色)。

2017年，世界上首只体细胞克隆猴“中中”诞生，10天后，第二个克隆猴“华华”诞生。视频：《克隆技术的发展》

克隆技术已被广泛应用于许多相关领域。

1.利用克隆技术可以快速培育具有优良品质的家畜品种，并且可以保持家畜的优良性状不会改变，如骡的大量繁殖和第一只克隆宠物猫CC。

2.克隆技术在制造基因工程药物方面也有着十分诱人的前景，应用克隆技术可以将转基因动物大量繁殖，从而在降低药物成本的同时大幅度提高产量。

最常用的方法是乳房生物反应器，详阅P120材料。

英国罗斯林研究培育出了一只奶中含治疗血友病药物原料的转基因羊。

转基因动物不能通过有性生殖繁殖后代，但可以通过克隆，得到我们所需要的品种。

3.克隆技术也为拯救濒危动物开辟了一条新的途径，人们可以从濒危动物身上选取适当的体细胞进行克隆，从而达到有效保护物种的目的。也许将来有一天，克隆熊猫、克隆金丝猴等将走进大自然。

4.克隆可供移植的人体器官。

视频：《克隆人体器官》

（二）克隆技术与伦理

哺乳动物的克隆成功，从理论上证明人体克隆是完全可能的。2001年11月，美国一家公司向世人宣布，他们克隆出了人类胚胎。2002年2月，英国政府对克隆人类早期胚胎亮起了绿灯。人体克隆涉及技术、伦理、道德和社会等复杂问题，因此国际社会关于克隆人的问题一直争论不休。

辩论活动：关于能否克隆人的辩论

目的要求：

1.通过收集有关克隆人方面的信息，增强关注社会热点问题的意识。

2.培养批判性思维能力，提高语言表达能力和信息交流能力。

辩论要求：

1.观点鲜明，论据充足；思路清晰，语言流畅。

2.驳斥对方观点时既要有“理”，又要有“礼”。

方法步骤：

1.查找有关克隆人方面的信息，了解克隆人的相关资料。

2.各小组选出辩论选手，通过抽签方式确定正方和反方。

3.推选几名同学担任评委，由生物学课代表担任辩论赛的主席，主持比赛活动。

4.评委对选手的表现进行客观公正的评价，评选出优胜组和最佳辩手。

有人认为，克隆出的个体与原本个体既不是亲子关系，也不是兄弟姐妹关系，这会使人伦关系模糊混乱，乃至颠倒。

另外，从生物进化的角度来看，有性生殖能够丰富后代的基因组成，增强对自然环境的适应能力；而克隆人却是基因的单性复制，这会导致遗传上的退化。

科学技术就像一把“双刃剑”。高等动物克隆技术的问世与发展，在提高人类生活质量的同时，同样会衍生出一些危及人类传统伦理及人类基因进化等方面的问题。

我们相信，只要大家共同遵守社会伦理的基本原则，理性地开发和利用克隆技术，生命科学的研究前途一定会更美好。

三、课堂练习

1.克隆的实质是（ B ）

A.有性生殖

B.无性生殖

C.营养繁殖

D.组织培养

2.“试管婴儿”和“克隆羊”均属于生物工程技术的杰出成果。下列正确的是（ B ）

A.都属于无性生殖，能保持母体性状

B.都是细胞水平的操作，属于细胞工程的技术范围

C.都充分体现了体细胞的全能性

D.都不会产生变异

3.尽管克隆人几乎遭到所有国家政府的反对，但一个叫“雷尔运动”的邪教组织，却宣称他们已在2002年12月26日成功克隆了一个女婴“爱娃”，但到目前为止，没有人见过“爱娃”。如果要检验“爱娃”是否真的是克隆人，最可靠的办法是（ B ）

A.比较“爱娃“与其母亲体细胞中的染色体数量是否完全一致

B.将“爱娃“体细胞中的DNA与其母亲进行比较，看是否相同

C.看“爱娃“的长相与其母亲是否完全相同

D.比较“爱娃“与其母亲的细胞结构是否相同

四、课堂小结

本节我们学习的主要是什么？

1.克隆是生物通过体细胞进行繁殖的过程。

2.克隆技术已被广泛应用于许多领域，如快速繁殖家畜品种、制造基因工程药物、拯救濒危动物等。

3.人类自身的克隆有悖于伦理道德，破坏了人的尊严，也不利于人类的发展，所以在许多国家已经被明令禁止。

板书设计

克隆技术

1.克隆原理

通过体细胞进行的无性生殖

2.克隆操作过程：

①获得去核卵细胞→②获得体细胞核→③细胞核移植→④胚胎移植

3.克隆技术应用：

①快速培育优良作物和家畜品种

②制造基因工程药物

③拯救濒危动物

4.克隆观点：

应理性开发和利用克隆技术

教学反思

克隆技术是学生非常感兴趣的内容，也是现代生物技术中常见的一项研究。基于学生的学习热情，借助克隆羊的诞生过程激发学习的兴趣。课堂中充分利用视频动画和设计辩论活动，让学生在思考中提出观点，活跃思维，在辩论中明确观点，培养口头表达能力。

1.1生命的起源

教学目标

【知识与技能】

1．关注生命起源的不同观点。

2．描述生命起源化学进化过程。

【过程与方法】

通过对生命起源的探索和各种生命起源理论的学习，能够了解几十亿年前地球上生命诞生的历史，阐明生命活动的机理，掌握生命发生和发展的规律。

【情感态度和价值观】

通过了解生命的起源学说，认识到生命与环境的相互关系，培养学生敢于怀疑、不迷信权威但又要尊重事实的科学思维品质。同时结合我国在探索生命起源方面取得的重大成就，增强民族自豪感。

教学重难点

1.生命起源的化学进化学说。

2.生命起源的实验探索。

教学方法

激趣、自主学习、合作探究。

课前准备

教师：多媒体课件

学生：（1）以组为单位，通过图书馆、互联网、报刊媒体等渠道搜集有关生命起源的各种信息观点，了解生命起源的各种观点，特别是最新的报道。

（2）分组并选出小组长，准备好讨论材料。

课时安排

1课时

教学过程

一、创设情境，激趣导入

播放视频：生命的起源

广袤的宇宙有无数的星体，然而只有我们蔚蓝的地球母亲孕育了千姿百态的生命。我们知道地球诞生于约46亿年前，而人类是由约400万年前的森林古猿进化而来的，那么，地球上最初有没有生命？最原始的生命是怎样出现的呢？今天就让我们走进《生命的起源》，去探索生命的奥秘吧！

二、问题引导，探究质疑

（一）生命起源的几种观点

（过渡）通过收集资料，你知道东方和西方关于地球上生命的起源有哪些传说吗？

学生根据准备的资料阐述所知观点，教师给予鼓励。具体介绍学生不熟悉或不知道的几种观点，课件展示：

1.神创论：神创造了世界万物包括原始生命

神创论也叫特创论，认为生物界的所有物种（包括人类）以及天体和大地，都是由上帝创造

出来的。世界上万物一经造成，就不再发生变化；各种生物之间都是孤立的，相互之间没有任何亲缘关系。

质疑：若是神创造了世界万物，那么又是谁创造了神？你们相信这种说法吗？理由是什么？小组1：学生代表讲述“女娲造人”的故事，全班学生做出推测判断：不相信。因为没有确凿的科学证据，只是神话传说。

2.自然发生说：生物是从非生物环境中自然发生出来的。

质疑：我国古代有“腐草化萤”“腐肉生蛆”之说，国外有“淤泥生鼠”之论。（将三者简单介绍）那么这些观点正确吗? “肉汤中的微生物是不是肉汤自己产生的？”（引导学生链接旧知识“巴斯德鹅颈瓶实验”，让学生在对旧知识的回忆中否定“自然发生说”）

小组2学生：介绍斯巴兰让尼和巴斯德的鹅颈肉汤实验过程，展示汇报实验结果，得出的结论：肉汤中的微生物不是自发产生的，而是来自瓶外，从而证明“自然发生论”是不可信的。3.宇生说：生命是来自地球以外的宇宙星球或星际尘埃

播放视频：宇生说

科学研究表明，地球经常受到陨石等的撞击。1965年，人们发现坠落在澳大利亚启逊镇的

陨石中含有并非来自地球的氨基酸。另外天文学家在星际空间发现了数十种有机物。

质疑：陨石中含有构成生物体所需要的有机物，由此可以作出什么推断？

小组3：学生代表介绍“宇生说”资料，分析陨石成分，作出推测陨石中含有构成生物体所需要的有机物。学生的推测判断：

（1）地球上的生物可能来自星外天体。

（2）星外天体有形成新生命的可能。

4.热泉生态系统

小组4：介绍热泉生态系统相关资料。

学生的推测判断：

一种可能是热泉生态系统是孕育生命的理想场。第二种可能是生命可能是从地球表面产生的，后来蔓延到深海热泉喷口周围并得以保存下来。

5.知识拓展: 生命遐想——关于外星人

课件展示：飞碟图片

师生观看图片，展开对生命的联想和想象。

（二）生命起源的化学进化

（过渡）“宇生论”虽然得到了一些科学家的支持，但是它仍不是支持率最高的。那什么样的学说比它的支持率还要高呢？

小组5学生介绍关于化学进化论学说的相关资料，判断：

在对生命起源的探索和思考中，我们大多数同学和多数学者的认为是相同的，原始生命是由非生命物质经过漫长的化学进化过程逐渐演变而来的。下面我们共同深入了解一下化学进化学说。

1. 自主学习：

播放视频：原始地球

请学生阅读课文P3第二自然段，结合视频内容，思考：

（1）原始地球的环境是怎样的？

（2）原始大气是怎样形成的？原始大气成分有哪些？与现代大气成分相比，原始大气的成分中没有什么气体？

（3）原始海洋是怎样形成的？

师生明确：

（1）火山活动频繁，高温、闪电、紫外线等。

（2）火山喷发所释放出来的大量气体，逐渐形成包围着地球的原始大气。原始大气的成分有：水蒸气、氢气、氨气、甲烷、硫化氢、二氧化碳；没有氧气。

（3）当原始地球表面温度下降以后，水蒸气凝结成雨水降落下来。地球上的水越积越多，最终汇集成原始海洋。

（4）小结：

原始地球为生命起源提供的三个方面的条件：

①物质条件：有氨、甲烷等气体，没有氧气

②能量条件：强烈的紫外线、闪电、高温等

③场所条件：原始海洋

2.（过渡）原始地球为生命的起源准备好了必须的条件，那么，原始生命究竟是怎样诞生的呢？

（1）资料分析：学生阅读课文P3及读图5.1-2，思考：

①生命起源的化学进化学说是由哪一位学者提出的？

②生命起源的化学进化学说的基本观点是什么？

③生命起源的化学进化学说包括哪四个阶段？每个阶段的形成场所、条件、生成物质分别是什么？

④原始生命诞生的标志是什么？

课件展示：化学进化过程示意图

学生阅读课本，进行交流，归纳：

①前苏联学者奥巴林提出。

②地球上原本没有生命，生命是由非生命物质逐渐演变而来的。

③根据课件，逐步展开介绍：

④能够进行原始的新陈代谢和个体增殖。

3.质疑：现在地球的环境条件下，会不会再形成原始生命？为什么？

学生讨论、大胆猜测，教师给予鼓励和赞赏，师生达成共识：

不会再形成原始生命，因为现在的地球环境不具备原始生命形成的条件：高温、闪电、紫外线等。

拓展延伸：

在澳大利亚西部发现的一种类似于细菌的化石是目前所知的最古老的化石，距今约35亿。有的科学家据此推测，原始的生命形式可能就像现在的细菌。你认为这种推测有道理吗？为什么？

有道理。根据目前所知的能够独立生活的生物中，细菌是最简单的。原始生命形成以后，结构不可能很复杂。所以说，原始的生命形式可能就像现在的细菌。

（三）生命起源的实验探索

（过渡）科学的理论需要科学的事实来证明。但是，生命起源于几十亿年之前，我们怎样来证明这么久远的年代里可能发生的事情呢？美国科学家米勒开创了探索生命起源的新纪元。米勒是如何探究生命起源的呢？我们继续来学习。

1.实验证明

请同学们阅读课文P5“分析讨论”部分及读图5.1-3，思考：

（1）在米勒的实验装置中，向密闭的实验装置内通入的气体代表什么？实验过程中的火花放电，模拟了原始地球的什么现象？

（2）冷凝管可使反应后的气体与水蒸气冷却形成液体，这模拟了什么过程？

（3）米勒实验的现象和结果是什么？

（4）米勒的实验支持了生命起源过程的哪个阶段？

播放动画：米勒模拟实验

学生认真看视频，结合课文内容，归纳：

（1）通入的气体主要是水蒸气、甲烷、氨气、氢气，代表原始大气成分。实验过程中的火花放电模拟了原始地球的闪电。

（2）模拟了简单的有机小分子物质随降雨汇入原始海洋的过程。

（3）烧杯中无色透明的液体逐渐变成了暗褐色，经化学分析发现，这些液体中含有包括多种氨基酸在内的有机小分子物质。

米勒的实验向人们证实，生命起源的第一步，从无机小分子物质形成有机小分子物质，在原始地球的条件下是完全可能实现的。验证了生命化学进化的可能性。

（4）支持第二阶段，既有机小分子物质形成有机大分子物质。

小结：

米勒实验证明了化学进化论中，从无机小分子物质形成有机小分子物质，是有可能实现的。这是生命起源研究史上的一个里程碑。自此以后，类似这方面的研究普遍的开展起来了。我国在生命起源的探究上也取得了巨大的成就。

2.知识链接：

课件展示我国在生命起源的探究上取得的巨大成就

（1）1965年，我国科学工作者利用氨基酸，首次用人工方法合成了具有生物活性的结晶牛胰岛素。

（2）1981年，我国科学工作者利用简单的有机物，人工合成了组成生命的另一种重要物质——核酸。

思考：

我国在探索生命起源的问题上取得的这两个成就支持了生命起源过程的哪个阶段？

第二个阶段：有机小分子物质到有机大分子物质。

3.拓展延伸

关于生命起源的问题至今仍是科学家不断探索的课题，20世纪60年代以来，人们相继发现了一些新的科学事实。

（1）1969年，美国发射的“阿波罗11号”登月成功。经研究揭示，月球表面有许多陨石坑，它们是在月球刚形成时被大量天体撞击造成的。这表明太阳系形成初期，天体碰撞频繁，地球也不例外。可以推测，那时地壳比较脆弱，到处火山爆发，地球表面温度极高，即使有少量的甲烷和氨放出，也会立即被高温和极强的紫外线辐射裂解为二氧化碳、氢气和氮气。

(2)天文学家已发现数十种星级分子（存在于星际空间的分子），他们大多数是有机小分子物质。1969年坠落在澳大利亚麦启逊镇的陨石中含有氨基酸。

以上资料是否支持米勒实验的结论？简要陈述理由。

不支持。根据资料（1）推测，原始大气的成分主要是二氧化碳、氮气、水蒸气、氢气，没有甲烷和氨气，这样的原始大气在紫外线、闪电的作用下不会产生氨基酸。根据资料（2）推测，地球上最初的氨基酸可能是由陨石带到地球上的。

小结：通过对地球上原始生命的起源问题的探讨，科学的推测不仅要有确凿的证据，还需要严密的思维和丰富的联想与想象。从无机物形成简单的有机物这一过程已经在实验室模拟出来，但是从有机物到原始生命这一阶段是怎样进行的，目前还只是推测。因此，生命起源的化学进化学说虽然被许多学者所认同，但不是定论。

4.结束语:科学永远在进步，探索永无止境。对生命起源的探究还在继续，在科学研究中，一种理论或假说被一种更正确的理论或假说所取代是常有的，实事求是的科学争论必定会促进人类的认知和进步。希望同学们努力学习，去发现更多生命的奥秘。

三、总结收获，反思提升

本节课你还有什么疑问吗？把你学的知识梳理总结，看看你学到了什么？

四、挑战自我

1.关于原始大气的说法，不正确的是（B）

A.由火山喷发形成

B.含氧

C.由水蒸气、氨、甲烷等组成

D.温度比现在的大气温度要高

2.地球上最早的生命诞生于（D）

A.温泉

B.岩层

C.原始大气

D.原始海洋

3.在原始地球条件下，由无机小分子物质生成有机小分子物质过程中，其所需要的能量来自于( D )

A.太阳的辐射能

B.物质氧化分解提供的能量

C.新陈代谢释放的能量

D.宇宙射线、紫外线、闪电等提供的能量

4米勒模拟实验证明了（C）

A.生命是由上帝创造的

B.地球上的生物来自宇宙

C.生命起源于非生命物质

D.生物是在不断进化的

5.原始生命起源的过程可以简单概括为（A ）

A.无机物→有机物→原始生命

B. 有机物→无机物→原始生命

C.无机物→原始生命→有机物

D. 无机物→有机物→原始大气

6.从陨石中含有能够提供生物体所需的有机物的事实，可以推测构成生物体的有机物能够（A ）

A.在地球以外形成并被带到地球上

B.在地球上形成并被带到地球以外

C.在宇宙的任何一个星球上合成

D.在宇宙的任何一个星球上形成生命

板书设计

第一节生命的起源

一、生命起源的几种观点

二、生命起源的化学进化

时间：地球形成以后的10亿年左右

场所：原始海洋

过程：无机小分子→有机小分子→有机大分子→多分子体系→原始生命

三、生命起源的实验探索——米勒模拟实验

教学反思

在本次教学过程中，我始终努力贯彻以学生为主体，以问题为基础，以能力、方法为主线，有计划地培养学生的自学能力、观察实践能力、思维能力、应用知识解决实际问题的能力。课堂上运用视频、动画，刺激学生的感官，激发学生的学习兴趣，给学生耳目一新的感受。学生很快就融入了学习的情境中，课堂气氛热烈，学习效果很好。

1.2 生物进化的证据

教学目标

【知识与技能】

1．知道化石是生物进化的主要证据。

2．了解生物进化的解剖学证据。

3．了解生物进化的分子生物学证据。

【过程与方法】

通过观察和资料分析，提高学生分析比较信息的能力，学会使用比较的方法。

【情感态度和价值观】

1．通过对化石资料的搜集，培养学生学习生物的兴趣，树立热爱科学的态度。

2．通过对比生命起源认识的不同观点，认同唯物主义生命观。

教学重难点

1．生物进化的证据。

2．运用对比的方法对生物的进化进行研究。在教学时，教师引导学生对照课本的插图，对较早的动植物化石与较晚的动植物化石进行对比，从而形成生物的进化观点。

教学方法

自主学习、合作探究

课前准备

教师：多媒体课件

学生：搜集有生物进化的资料图片

课时安排

1课时

教学过程

一、创设情境，激趣导入

课件展示：各种多姿多彩的生物

通过上节课的学习，我们初步了解了有关地球上生命的起源的内容。地球上的生物千姿百态，纷繁复杂。那么，它们是怎样进化来的呢？

学生讨论、大胆猜测，教师总结：

为了寻求答案，科学家寻遍千山万水，走遍千山万壑，历经艰辛，找到了大量可靠的证据，证明了原始生命经过及其漫长的年代，不断进化繁衍，才形成了今天丰富多彩的生物世界。那么，什么证据能够证明各种生物是通过进化而来的呢？今天，我们就一起来探究这个问题。

二、问题引导，探究质疑

（一）化石证据

（过渡）没有人能够亲历生物进化的几十亿年的历史，地球的演变过程也没有文字记载，但科学家却找到了生物留下的印记——化石。

1.阅读课文P7第二自然段，思考：

什么是化石？

课件展示：各种化石图片

学生观看图片、视频，结合课文内容，归纳：

化石是保存在地层中的古代生物的遗体、遗物或生活痕迹。

2.质疑：为什么化石能够说明生物进化的历史？

观察课文P8图5.1—6，讨论：

(1)各个时期的马在形态结构以及生活环境方面有怎样的差异？

(2)马的系列化石说明了什么问题？请说出你的观点。

课件展示：马及其前肢的进化过程示意图

学生讨论、交流，反馈，师生达成共识：

(1)从始祖马出发，在整个马的进化过程中，遵循着以下这些特征的变化：体型增大，腿和脚伸长，侧趾退化，中趾加强，以适应不断变化的地球环境。

(2)说明现代马是由体型较小的始祖马经过漫长的年代进化来的。

3 .走进科学家：

课件展示：法国博物学家居维叶的相关资料

居维叶：18-19世纪法国博物学家、解剖学和古生物学的创始人。他认为不同地层里埋藏着不同类型的动物化石。埋藏于较浅地层中的化石与现代动物的结构比较相似，埋藏于较深地层中的化石则与现代动物的结构差别较大，并且越是在古老地层中发掘的生物化石结构越简单，越是在晚期地层中发掘的生物化石结构越复杂。

科学家的研究告诉我们什么呢？让我们继续探究！

阅读课文P9及图5.1-7，思考：

（1）生物化石在地质层中的分布有何规律？

课件展示：岩层与化石关系示意图

学生交流、反馈、师生共同总结：

（1）①最古老的地层中没有化石。

②早期的地层中水生生物的化石较多，晚期形成的地层中陆生生物的化石较多。

③越古老的地层中，成为化石的生物越简单、越低等；越晚形成的地层中成为化石的生物越复杂、越高等。

（2）各类生物化石在地层中有没有按照一定的顺序出现？这说明了什么？

播放视频：化石的形成

学生观看、归纳：

地层形成有早有晚，生物进化有先有后。化石在地层中按照一定的顺序出现，说明各种各样的生物是经过漫长的地质年代逐渐进化来的。化石是研究生物进化的最直接证据。

知识拓展：另一种生物的化石证据

课件展示：始祖鸟化石及复原图

4.生物化石在地质层中出现的规律总结：

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晚期的地层里。

知识链接：

课件展示：地质年代

地质年代是指地壳上不同年代的地层在形成过程中的时间和顺序。地质学家和古生物学家根据地层形成的先后顺序，将地层分为五代十二纪。五代即太古代、元古代、古生代、中生代、新生代。太古代没有分纪，元古代只有震旦纪，古生代分为寒武纪、奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪、二叠纪，中生代分为三叠纪、侏罗纪、白垩纪，新生代有第三纪、第四纪。各类生物在地质年代中的出现是有一定顺序的。

拓展延伸：

课件展示：中华龙鸟化石、最早的被子植物化石——四朵花

（二）解剖学证据

（过渡）除了化石能作为生物进化的直接证据外，生物进化的证据还很多，比较不同生物个体的解剖结构，也是研究生物进化的常用方法。

1.请学生观察课文P10图5.1-8，思考：

（1）鲸的鳍、鸟的翼、蝙蝠的翼手、狗的前肢和人的上肢在结构上有哪些相似之处？在功能上有哪些不同？

（2）通过比较四种脊椎动物的前肢和人的上肢，你认为它们的功能不同的原因是什么？从中你能得出什么结论？

观察图片，比较分析，结合课文讨论、反馈，师生达成共识：

（1）它们的上肢都由肱骨、桡骨、尺骨、腕骨、掌骨和指骨组成，排列方式基本一致。在功能上，它们的作用分别是适于游泳、飞行、行走、支撑、完成各种复杂的动作等。

（2）为了在进化过程中适应不同的生活环境；它们可能有共同的原始祖先。

2.小结：

同源器官：来源相同，结构和部位相似。

意义：同源器官反映出生物之间存在着一定的亲缘关系，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。

拓展延伸：

昆虫的翅和鸟的翼是同源器官吗？为什么？

说明：不是。昆虫的翅和鸟的翼是功能相同的器官，称为同功能器官，但来源不同，不属于同源器官。

（三）分子生物学证据

（过渡）随着科学技术的发展和进步，20世纪后期，分子生物学的研究取得了一系列重大突破，为生物进化提供了许多有力的证据。细胞色素C为研究生物进化提供了重要的依据。温馨提示：

细胞色素c是生物细胞中与呼吸作用有关的一种蛋白质，由104个氨基酸组成。不同生物体内的细胞色素c在氨基酸的排列顺序上存在着差异，并且其序列差异能反映生物之间的亲缘关系。差异大的亲缘关系远，反之亲缘关系近。

人类细胞色素c是一种由112个氨基酸构成的蛋白质，是细胞质中与呼吸有关的、具有传递电子功能的蛋白质。

1.课件展示：不同生物细胞色素c的氨基酸序列差异比较，分析讨论：

（1）从表中所列生物可看出不同生物与人组成细胞色素c的氨基酸序列差异大小不同，其中差异最大和差异最小的生物分别是哪种？

（2）你认为哪种生物与人的亲缘关系最近？哪种生物与人的亲缘关系最远？

（3）通过比较图中不同生物细胞色素c的氨基酸序列差异，你发现了什么规律？

学生认真观看，比较、讨论、反馈，师生共同总结：

（1）差异最大的是酵母菌，差异最小的是猴。

（2）与人的亲缘关系最近的是猴，亲缘关系最远的是酵母菌。

（3）规律：亲缘关系越近的生物，其蛋白质或核酸分子的相似性越高；亲缘关系越远的生物，其蛋白质或核酸分子的差别就越大。

2.知识拓展:

课件展示：

（1）胚胎学证据: 胚胎学在19世纪蓬勃发展的，是研究动物个体发育过程中形态结构的变化，叙述怎样从一个受精卵发育成胚胎，从而了解各种动物发育的特点和规律的生物学分支

学科。也可广义地理解为研究精子、卵子的发生、成熟和受精以及受精卵发育到成体的过程的学科。

（2）遗传学证据：由于亲缘关系相近的生物个体，其染色体的结构也必须相似。遗传学上利用DNA分子杂交的技术，可以检查不同生物体之间的亲缘关系，从而得知是否有着共同的进化祖先。

三、总结收获，反思提升

本节课你还有什么疑问吗？把你学的知识梳理总结，看看你学到了什么？

四、挑战自我

1．下面能揭示生物由简单到复杂，由低等到高等的进化规律的证据中，最可靠的是（A）A．各类化石在地层中按一定顺序出现的事实

B．所有高等生物的胚胎发育都从一个受精卵开始

C．7种脊椎动物和人的胚胎发育比较

D．对同源器官的研究

2．下面属于同源器官的一组是（B ）

A．鱼的鳃裂和蛙肺B．马的前肢和人的上肢

C．鸟的翼和昆虫的翅D．鱼的鳍和鲸的鳍

3．关于地层中生物化石分布情况的叙述，下列哪项不正确（ D ）

A．在古老的地层中可以找到低等生物的化石

B．在新近的地层中可以找到高等生物的化石

C．在新近的地层中也可以找到低等生物的化石

D．在极古老的地层中有的也可以找到一些高等生物的化石

4．研究结果表明，人和猿的骨骼在结构上几乎完全相同；人和猿的盲肠相似；人和猿的胚胎在五个月以前完全一样。这些事实说明（ B ）

A.人比猿高等

B.人和猿有共同的原始祖先

C.人是由猿进化来的

D.现代的猿也能进化成人

5.鱼、蝾螈、龟、鸡、猪、牛、兔这7种脊椎动物和人的早期胚胎都有鳃裂和尾，这说明（D）

A.它们的胚胎相似

B.脊椎动物和人都是由古代原始的有鳃有尾的共同祖先进化来的

C.它们的早期胚胎都有游水能力

D.脊椎动物和人的早期胚胎都是用鳃呼吸

板书设计

生物进化的证据

化石证据（最直接的）

生物进化的证据解剖学证据（同源器官）

分子生物学证据（细胞色素c）

教学反思

本节内容比较抽象，所以主要采取学生自主学习和教师点拨的方式进行学习，先了解科学家们的推测，指导学生观察课文中的有关插图，选用多媒体辅助教学，让学生参与到获取知识的过程中。通过教师预设的活动，学生快速融入课堂，学习兴趣浓厚，各抒己见，畅所欲言，很好地诠释教师为主导，学生为主体的教学模式。

1.3生物进化的历程

教学目标

【知识与技能】

1．举例说出生物进化的总趋势。

2．概述生物进化的主要历程。

3．说出研究生物进化的一些基本方法。

【过程与方法】

根据各种生物的主要特征，排列出生物进化的顺序，进一步锻炼学生运用比较法解决问题的能力。

【情感态度和价值观】

通过对生物进化历程的学习，培养唯物主义思想观和保护生命、热爱生命的人生态度。教学重难点

1.举例说出生物进化的总体趋势。

2.概述生物进化的主要历程，形成生物进化的观点。

教学方法

激趣、自主学习、合作探究。

课前准备

教师：多媒体课件

学生：复习动植物的特点

教学过程

一、创设情境，激趣导入

课件展示：恐龙复原图

在距今2亿～6 500万年前，恐龙曾经是地球上最繁盛的陆生脊椎动物。随着年代的更替和环境的变迁，许多生物像恐龙一样永远地消失了。但是，还有许多生物类群顽强地存活下来，繁衍生息，不断地进化和发展。地球上的原始生命是怎样进化成今天这样丰富多彩的生物的呢？今天就让我们走进《生物进化的历程》去探个究竟吧！

二、问题引导，探究质疑

（一）生物进化的总体趋势

（过渡）生物进化是一个漫长的过程，无法直接用观察和实验的方法再现。科学家通过比较不同生物类群的主要特征，间接地概括出生物进化的趋势。

1.观察课文P14图5.1-11，回顾讨论：

比较四类常见植物的生活环境和形态结构特点，你能得出什么结论？

课件展示四类植物。

学生回忆、讨论、反馈、总结：

2.观察课文P14图5.1—12，完成表格内容：

课件展示脊椎动物心脏结构示意图比较。

学生回忆、讨论、反馈，总结：

质疑：

（1）根据各类动物心脏的结构特点，推测哪类动物的血液输送氧气的能力最强？

（2）分析填写的表格，你能从中推测出动物的进化趋势吗？

学生根据已有知识思考，归纳：

（1）鸟类和哺乳类的血液输送氧气的能力最强。

（2）从水生到陆生，从简单到复杂，从低等到高等。

3.总结：

生物进化的总体趋势：从简单到复杂、从水生到陆生、从低等到高等。

在漫长的生物进化过程中，既有新的生物种类产生，也有一些生物种类灭绝，地球上的生物就是这样不断地进化和发展着，而且各种生物在适应环境的过程中形成了独特的形态结构和生活习性，生物界也因此变得更加丰富多彩。

（二）生物进化的主要历程

（过渡）科学家们通过对不同年代化石的纵向比较以及对现在生物种类的横向比较等方法，推断出了生物进化的大致历程。为了直观呈现，人们把这个复杂的进化过程画成一棵进化树。

1.阅读课文P15图5.1-14，观察思考：

（1）为什么进化树的根是一个完整体，而逐渐产生了动植物的分支？

（2）此“树“从”树根“到”树梢“代表什么的延伸？”树干“代表什么？大小分枝代表