第12课 破解生命起源之谜【人教版】[教案7]

第12课探索生命起源之谜

【教学目标】

达尔文进化论的主要观点；掌握进化论的主要观点，概括科学与宗教在人类起源问题上的分歧并认识其根源，培养学生运用科学的世界观认识世界的能力。18世纪下半期到19世纪生物学领域发生重大转折，取得革命性进展的原因；达尔文生物进化论对社会进步所产生的巨大影响。

【教学重点】进化论确立的历史条件。注意个人品德、修养的培养。

【教学难点】分析科学与宗教在人类起源问题上产生分歧的根源。

【教具】多媒体课件

【教材分析】

本课介绍了人类探索生命起源的历程，重点介绍了近代生命科学的研究成果和达尔文的进化论。生物进化论的确立挑战了封建神学，否定了神创说，促进了人类认识的飞跃，对近代自然科学技术的发展起了重大推动作用。细胞学说、进化论、能量守恒和转化定律被恩格斯誉为19世纪自然科学的三大发现。本课内容重点介绍生物进化论，上承“物理学的重大进展”，下启“从蒸汽机到互联网（科技革命）”，在本单元的教学中占有重要地位。

本课是介绍自然科学中的生物学成就。上一课物理学是介绍无生命现象领域的研究成果，本课是介绍生命现象领域的研究成果。

生命是怎样来的？是怎样发展的？这是千万年来中外科学家、哲学家不断思考和探讨的问题。并与宇宙的起源、地球的起源、人类的起源并列为四大起源之谜。而四大起源之谜，又是纵横交错，互相联系的。随着认识的不断深入和各种不同的证据的发现，人们对生命起源的问题有了更深入的研究。

神学家和科学家的看法分歧较大。其中影响最大的是“神创论”和“进化论”。

一、基督教会的“神创论”和“不变论”：

1、内容：

中古世纪，由于天主教传统势力的影响，“神创论”“不变论”在欧洲占优势。

“神创论”、“不变论”——也叫“特创论”，认为世间万物，包括地球上的各种生物和人在内都是由至高无上的神创造的。物种被创造出来后就固定不变的，既不会增多，也不会减少——世界上的万物一经造成，就不再发生任何变化，即使有变化，也只能在该物种的范围内发生变化，既不减少（淘汰），也不增多（绝对不可能形成新的物种的）。物种原来是这样，现在和将来也是这样。

可以说，18世纪以前，《圣经》及其宣扬的神创论、不变论在西方学术界、知识界以及整个西方文化中占据着统治地位。

后来宗教改革运动和文艺复兴的影响，导致法国大革命。在此前后，大批学者摆脱教会的影响，反对教权，宣传无神论，但对万物起源的问题，尚未提出一个系统的学说与神创论抗衡。

2、原因：

（1）生产力落后，生物知识贫乏，认识水平有限（客观上）

（2）教会维护专制统治，推行蒙昧主义和愚民政策（主观上）

3、影响：致使生物学研究进展缓慢（一般认为，自然科学中受中世纪神学束缚最大的学科是生物学；“塞尔维特之死”，一个医生在病态年代的非正常死亡）。

过渡：神创论是一种盲目的宗教信仰，和建立在理性基础上的科学格格不入，这是当时社会生产力非常落会，科学不发达，统治阶级维护统治需要的产物，是愚民政策和精神独裁的体现。它也是欧洲中世纪封建统治的精深工具，是达尔文进化论出现前和近代自然科学兴起过程中始终占据统治地位的生命起源观点。随着近代科学的兴趣和发展，上帝创造万物和物种不变的神创说越来越受到质疑和反对，正是在这种学说的质疑和挑战中，迎来了生物界的一场重大革命。

二、生物进化论的创立：

1、进化论含义：

生物，是具有生命的个体的统称，包括植物和动物。

生物进化论，简称进化论，又称演化论，是生物物种起源和发展的理论，是生物学最基本的理论之一，也是生物科学的最高层理论。进化（Evolution），是指生物在遗传、变异和自然选择下的演变发展，包括物种淘汰和物种产生过程。地球上原来无生命，大约在30多亿年前，在一定的条件下，形成了原始生命，其后，生物不断的进化，直至今天世界上存在着170多万个物种。

所以，进化论是关于生物由无生命到有生命，由低级到高级，由简单到复杂逐步演变过程的学说。

进化论突破了千百年来“神创论”“不变论”的传统思想。

2、背景：

（1）思想基础：文艺复兴、宗教改革和启蒙运动冲击了基督教神学，自然科学取得重大进展，“人文主义”和“理性主义”深入人心。

三大运动有力地冲击了基督教神学，摧毁了基督教会的精神独裁，极大也促进了欧洲的思想解放，使资产阶级的“人文主义”和“理性主义”深入人心。这就使人们的视野更加开阔。由此使得面向现实世界，重视实践，崇尚理性的追求蔚然成风。

（2）物质基础：17—18世纪资产阶级革命、工业革命相继发生，视野不断拓宽，思想更加开放

（3）理论基础：19世纪初期细胞学说的建立，为生物进化论的创立奠定了基础

细胞学说三个基本观点，认为一切生物都由细胞组成；细胞是生命的结构单位；细胞只能由细胞分裂而来。

①17世纪细胞的发现

第一个发现细胞的是英国科学家胡克。胡克发明了显微镜，随之发现了细胞。

罗伯特·胡克是英国物理学家和天文学家，胡克的重要贡献主要是在仪器制造方面，如协助波义耳改进抽气机，制造了复式显微镜、轮式气压计、摆钟、海洋测深仪、海水取样器等等，被后人誉为“现代仪器发明之父”，被誉为“现代仪器发明之父”。

显微镜是人类这个时期最伟大的发明物之一。在它发明出来之前，人类关于周围世界的观念局限在用肉眼，或者靠手持透镜帮助肉眼所看到的东西。现在的光学显微镜可把物体放大1600倍。但实际上，胡克当时看到的并不是完整的细胞，而只是植物细胞的外壳细胞壁。

②19世纪细胞学说的创立

从胡克发现细胞开始，相隔170多年后，德国植物学家施莱登和动物学家施旺创立了细胞学说。

1838年德意志植物学家施莱登提出细胞是一切植物结构的基本单位，植物的发育过程就是细胞的形成过程。

1839年德意志动物学家施旺发现动物组织也由细胞组成的。这样就形成了整个生物界的细胞学说。施旺提出了“细胞学说”名词。至此，以上科学家的发现，共同形成了比较完备的细胞学说。

细胞学说创立的意义：

细胞学说将植物学、动物学联系在一起，打破了动、植物的界限，论证了整个生物界在结构上的统一性（皆由细胞组成），以及在进化上的共同起源（一切细胞来自细胞），有力推动了生物学向微观领域的发展。恩格斯曾把细胞学说誉为19世纪最重大的发现之一。

在细胞学说的基础上，人们对生物界进行了更深人的研究，发现了细胞的全能性，即任何细胞都具有发育成完整个体的潜在能力。根据这一理论，人们发展了组织培养、克隆技术等高科技的生物技术。

（4）个人因素：达尔文个人的努力。达尔文的进化论思想学习、考察的基础上，勇于挑战，不断探索，通过大量的阅读和观察基础上的科学实证。由此看来，生物进化论的创立是是大进步的综合产物，同时也是科学顽强探索、大胆创新的结果。正所谓“时势造英雄”，

而英雄人物则是梅花香自苦寒来。在自传中，达尔文这样总结自己的一生：“最重要的是，爱好科学──不厌深思──勤勉观察和收集资料──相当的发明能力和常识。”

过渡：正是在对细胞学说研究的基础上，一批生物学家逐渐认识到生物界中不同物种之间不仅存在联系，而且物种是可变的。拉马克提出生物进化论。

3、经过：

（1）19世纪初拉马克提出早期生物进化论——进化论的倡导者和先驱

拉马克，法国博物学家。生物学伟大的奠基人之一，生物学一词是他发明的，最先提出生物进化的学说，是进化论的倡导者和先驱。拉马克的进化理论，即通常所称的拉马克学说。主要观点：

①生物由低级向高级发展进化，物种是可变的（如长颈鹿的脖子越来越长）；

②进化的动因有二，提出了两个法则：

一个是用进废退；一个是获得性遗传。

用进废退：生物体的器官经常使用就会变得发达，而不经常使用就会逐渐退化；

获得性遗传：是“后天获得性状遗传”的简称，指生物在个体生活过程中，受外界环境条件的影响，产生带有适应意义和一定方向的性状变化，并能够遗传给后代的现象。此观点强调外界环境条件是生物发生变异的主要原因，并对生物进化有巨大推动作用。

一句话：所有生物变异即获得性状都是可遗传的。

拉马克举的较有名的例子除长颈鹿外（页59），还有对鹭lù、鹤hè等涉禽长腿的解释，即这些鸟类长期生活在水边，但不喜欢游水，为了不使身体陷进淤泥，就尽力伸长腿部；为了吃到水里的鱼虾，又不至于弄湿身体，就尽力伸长颈部。这样获得的性状，逐代遗传下去，年深日久，就成了长颈长腿的涉禽了。

拉马克关于长颈鹿脖子越来越长的解释，已被科学发展证明是错误的，但它反对物种不变论，是有意义的。

（2）19世纪中期达尔文创立生物进化论：

被恩格斯赞誉为19世纪自然科学三大发现：细胞学说、生物进化论、能量守恒与转化定律。

标志：1859年，达尔文发表《物种起源》

内容：达尔文进化论主要包括四个子学说。

①一般进化论：

生物是进化的，经历了由低级向高级、由简单到复杂的发展过程；物种是可变的，现有的物种是从别的物种变来的，一个物种可以变成新的物种。(此点系继承先贤)

②共同祖先学说：所有的生物都来自共同的祖先。

③自然选择学说：自然选择是生物进化的途径和原因，主要内容有四点，

含义：“自然选择学说”，通俗地说就是“适者生存”的理论；自然选择指生物在生存斗争中适者生存、不适者被淘汰的现象。自然选择不过是生物与自然环境相互作用的结果。

地位：自然选择学说是达尔文生物进化论的核心理论，是现代生物进化理论发展的基础；自然选择是导致生物进化的关键因素和途径。自然选择是生物进化的动力。

例如，英国有一种桦[huà]尺[chǐ]蛾[é] ，在1850年前都是灰色类型。1850年在曼彻斯特发现了黑色的突变体。19世纪后半叶，随着工业化的发展，废气中的HS元素(黑)杀死了树皮上的灰色表皮，煤烟又把树干熏成黑色。结果，原先歇息在地衣上得到保护的灰色类型，这时在黑色树干上却易被鸟类捕食；而黑色类型则因煤烟的掩护免遭鸟类捕食反而得到生存和发展。于是黑色类型的频率迅速提高，灰色类型的频率则不断下降。到19世纪末，前者已由不到1%上升至90%以上；后者则从90%以上下降为不到5%。这种情形就是人们所能看到的自然选择。

其主要内容有四点：过度繁殖，生存斗争（也叫生存竞争），遗传和变异，适者生存。这４点之间是相互联系的，并不是孤立存在的。

内容：

过度繁殖：（自然选择的条件）达尔文的理论认为，地球上的各种生物普遍具有很强

的繁殖能力，且都有依照几何比率增长的倾向。达尔文指出，象是一种繁殖很慢的动物，但是如果每一头雌象一生（30～90岁）产仔6头，每头活到100岁，而且都能够进行繁殖的话，那么到750年以后，一对象的后代就可达到1 900万头。因此，按照理论上的计算，就是繁殖不是很快的动、植物，也会在不太长的时期内产生大量的后代而占满整个地球。如果没有过度繁殖，自然选择就不会进行。任何生物都不可能无限增加个体。

生存斗争：（自然选择的动力、手段）生物的繁殖能力是如此强大，但事实上，每种生物的后代能够生存下来的却很少。这是什么原因呢？达尔文认为，这主要是繁殖过度引起的生存斗争的缘故。任何一种生物在生活过程中都必须为生存而斗争。生存斗争包括生物与无机环境之间的斗争，生物种内的斗争，如为食物、配偶和栖息地等的斗争，以及生物种间的斗争。由于生存斗争，导致生物大量死亡，结果只有少量个体生存下来。但在生存斗争中，什么样的个体能够获胜并生存下去呢？达尔文用遗传和变异来进行解释。

遗传和变异：（自然选择的基础）子代与上代的形状既有相同的，又有不同的。相同的或者相似性的为遗传，不同的为变异。生物的遗传和变异是通过生殖和发育而实现的。遗传是生物的普遍特征，生物有了这个特征，物种才能稳定存在。一切生物都具有产生变异的特性。引起变异的根本原因是环境条件的改变。变异的主要形式是基因突变和基因重组，新基因是好是坏，是福是祸，不得而知，所以变异是不定向的。在生物产生的各种变异中，又包括有利变异和有害变异两种。有的可以遗传，有的不能够遗传。但哪些变异可以遗传呢？达尔文用适者生存来进行解释。

适者生存：（自然选择的结果）一是生存斗争中获胜者，得以生存；二是有利变异者，得以生存下去。反之，具有不利变异的个体，则容易在生存斗争中失败而死亡。这就是说，凡是生存下来的生物都是适应环境的，而被淘汰的生物都是对环境不适应的，这就是适者生存。达尔文把在生存斗争中，适者生存、不适者被淘汰的过程叫做自然选择。达尔文认为，自然选择过程是一个长期的、缓慢的、连续的过程。由于生存斗争不断地进行，因而自然选择也是不断地进行，通过一代代的生存环境的选择作用，物种变异被定向地向着一个方向积累，于是性状逐渐和原来的祖先不同了，这样，新的物种就形成了。由于生物所在的环境是多种多样的，因此，生物适应环境的方式也是多种多样的，所以，经过自然选择也就形成了生物界的多样性（所有的生物都有共同的祖先，生物的多样性是进化的结果）。

④进化渐变论：生物进化的步调是渐变式的，可能经历几千年、几万年乃至几百万年，甚至用地质年代（用亿作单位）来衡量。这是达尔文进化论中较有争议的部分。但是近二、三十年来，古生物学和进化发育生物学的研究表明，生物进化过程很可能是渐变和跃变两种模式都存在的，跃变论又有抬头的趋势。

3、意义：

（1）有力地挑战了封建神学的“神创论”和物种的“不变论”。

（2）第一次把生物学建立在科学的基础之上，把上帝从有生命现象的研究领域驱除出去。

社会进化论：将自然界的生存竞争规律引入人类社会中，主张国家之间、民族之间的弱肉强食，在殖民主义最重要的理论武器，是反动的理论。

【本课小结】

19世纪生物进化论的诞生是人类破解生命起源之谜取得的重大突破。达尔文进化论的提出，是人类思想史上划时代的大事。它打破了上帝7天造就世上万物和人类的神话，极大地促进了欧洲的思想解放，使人们的世界观发生了根本性的变化。它不仅丰富、发展了生物学本身，也使生物学成为一门综合性的学科获得了新的发展方向。其“物竞天择，适者生存”和“优胜劣汰”的思想促进了亚洲等为救亡图存的资产阶级民主革命的兴起。

G教学反思：

本节课主要讲述了近代生物学的研究成果和达尔文的进化论，为使学生对进化论有一个全面深入的认识，课堂上从历史条件、确立标志、主要观点、社会影响、完善发展等五个方面展开，比较有效地突出重点内容。科学与宗教的认识分歧是本课难点，课堂上通过合作探究，讨论总结的方式取得较好的突破。本节课在设计上有四大亮点：学案导学、情景设置、观点质疑和作业探究。