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尝试对生物进行分类(生物教案)


第六单元 生物的多样性及其保护 第一章 根据生物的特征进行分类 第一节 尝试对生物进行分类
教学目标: 知识目标: 植物和动物的主要类群及其主要特征; 能力目标:尝试根据植物和动物的特征进行分类; 教学重点: 植物和动物的主要类群及其主要特征; 尝试根据植物和动物的特征进行分类; 教学难点: 植物和动物的主要类群及其主要特征; 尝试根据植物和动物的特征进行分类; 教学方

法: 讲述法、分析法、讨论法; 教学准备: 多媒体课件; 课时安排: 1 课时 复习上堂课内容: 师:到今天为止,我们已经学习完毕生物圈中的主要生物类群。现在请同学们回 顾一下,我们学过的生物种类。 学生讨论:植物、病毒、人、动物、细菌、真菌等。 新课讲授: 师:生物学家们是如何对地球上这么多的生物进行分类的呢? 这是我们本堂课即将学习的内容:第六单元 第一章 根据生物的特征进行分类 师: 如书本 P80 第一章前言部分所问: 如果你想进一步了解菜粉蝶的生长发育和 行为,在下列几种书中,你会选择哪一种? (生物学、动物学、无脊椎动物学、 昆虫学、蝴蝶) 学生讨论、回答。 师:为什么选择《蝴蝶》这本书,实际上不经意间,你已经应用了生物分类的方 法。 师:什么是生物分类呢? 生物分类是研究生物的一种基本方法。生物分类主要是根据生物的相似程度 把生物划分为种和属等不同的等级, 并对每一类群的形态结构等特征进行科学的 描述,以弄清不同类群之间的亲缘关系和进化关系。 师:分类的依据是什么呢? 生:依据是生物在形态结构等方面的特征。 师:生物分类的基本单位呢? 生:基本单位是种。 师:本节课,我们来尝试一下对各种生物进行分类。

附:观察与思考答案(植物的分类) 1.玉米属于 A 类植物;向日葵属于 B 类植物;油松属于 C 类植物; 肾蕨属于 D 类植物;葫芦藓属于 E 类植物;水棉属于 F 类植物。 2.不属于同一分类等级。A 类植物和 B 类植物分别属于被子植物中的有一片子 叶的植物(单子叶植物)和有两片子叶的植物(双子叶植物) ,它们的分类等级 应该低于 C、D、E、F 四类植物。 3.有种子的植物可以分为裸子植物和被子植物;被子植物又可以分为只有一片 子叶的植物(单子叶植物)和有两片子叶的植物(双子叶植物) 。 4.无种子的植物可以分为藻类植物、苔藓植物和蕨类植物。 5.按从简单到复杂的顺序排列为:藻类植物、苔藓植物、蕨类植物、裸子植物 和被子植物。 6.考虑了植物的根、茎、叶、叶脉、子叶、果实、种子等。 复习植物分类学相关知识 观察与思考答案(动物的分类) 1.若分为 2 组,他们分别是无脊椎动物和脊椎动物。无脊椎动物里有:蚯蚓、 蜜蜂和蜘蛛;脊椎动物里有:鱼、青蛙、蟾蜍、蜥蜴、壁虎、鸟、猫和虎。 2.无脊椎动物可以分为 2 组,他们分别是:环节动物──蚯蚓;节肢动物──蜜 蜂、蜘蛛。 3.脊椎动物可以分为 5 组,他们分别是:鱼类──鱼;两栖类──青蛙、蟾蜍; 爬行类──蜥蜴、壁虎;鸟类──鸟;哺乳类──猫、虎。 4.

4.按从简单到复杂的顺序排列为:环节动物、节肢动物、鱼类、两栖类、爬行 类、鸟类、哺乳类。 复习动物分类学相关知识 附:课后练习答案: 1. 特征 有花,两片子叶,叶脉一般具网状脉 类别的名 举例 称 双子叶植 花生、向日葵、大豆等 物

身体表面有硬而干燥的鳞片,卵生,体温不恒 爬行动物 壁虎、龟、蛇等 定 无花,种子裸露 裸子植物 油松、侧柏、水杉等

简单的植物,不具根、茎、叶 藻类植物 水绵、衣藻、海带等 胎生,雌性用乳汁哺育幼儿 哺乳动物 野马、猕猴、华南虎等 2.不同的类群名称属于不同的分类等级,给蜜蜂冠以不同的类群名称是分类上 的需要,它表明了蜜蜂在不同的分类等级中的位置。 附:背景材料 生物分类的方法 人们在不同的历史时期,都对生物进行过分类。从历史发展上看,在分类方法上 有人为分类法和自然分类法两种,这两种方法也代表了分类工作发展的两个阶 段。 人为分类法 主要是凭借对生物的某些形态结构、功能、习性、生态或经济用途 的认识将生物进行分类,而不考虑生物亲缘关系的远近和演化发展的本质联系, 因此所建立的分类体系大都属于人为分类体系。例如,将生物分为陆生生物、水 生生物;草本植物、木本植物;粮食作物、油料作物等。另外,18 世纪瑞典植 物学家林奈(1707—1778)以生物能否运动为标准,将生物划分为动物界和植物界 的两界系统。他还根据雄蕊的有无、数目,把植物界分为一雄蕊纲、二雄蕊纲等 24 个纲。16 世纪我国李时珍(1518—1593)在他的《本草纲目》一书中将植物分 为五部,即草部、谷部、菜部、果部和木部;将动物也分为五部,即虫部、鳞部、 介部、禽部和兽部;人另属一部,即人部。又如,亚里士多德根据血液的有无, 把动物区分为有血液的动物和无血液的动物两大类,等等。 自然分类法 1859 年达尔文出版了《物种起源》一书,进化论的确立及生物科学 的发展, 使人们逐渐认识到现存的生物种类和类群的多样性乃是由古代的生物经 过几十亿年的长期进化而形成的,各种生物之间存在着不同程度的亲缘关系。分 类学应该反映这种亲缘关系,反映生物进化的脉络。 现代生物分类学研究生物的系统发育,特别强调分类和系统发育的关系。在研究 分类的过程中,分类学家追求的是划分的分类单元应是“自然”的类群,提出的分 类系统力求反映客观实际, 也就是说要符合系统发育的原则。因为系统发育的亲 缘关系是生物进化过程的实际反映。因此,研究各生物类群的分类学家,都把组 建该类群的系统发育作为主要目标,以便在此基础上按照生物系统发育的历史, 编制生物的多层次分类系统,即自然分类系统。 植物的自然分类法是以植物的形态结构作为分类依据, 以植物之间的亲缘关系作 为分类标准的分类方法。从生物进化的理论得知,种类繁多的植物,实际上是大 致同源的。物种之间相似程度的差别,能够显示出它们之间亲缘关系上的远近。 判断植物之间的亲缘关系的方法,是根据植物之间相同点的多少。例如,菊花和 向日葵在形态结构等方面有许多相同点, 如它们都具有头状花序, 花序下有总苞, 雄蕊 5 枚,花药合生。于是就认为它们的亲缘关系比较接近;而菊花与大豆相同 的地方就比较少, 如大豆花是大小和形状都不相同的蝶形花瓣, 二体雄蕊(花丝 9 枚合生,一枚离生),于是就认为它们的亲缘关系比较疏远。 近年来,随着科学的发展,植物的分类已经不仅以形态结构为依据,而且得到了 生理学、生物化学、遗传学和古植物学等学科的密切配合。各国植物学家正在这 方面继续展开深入的研究,以便使植物分类的方法更加完善。 动物的自然分类方法更加复杂, 主要是根据同源性进行分类。分类学家必须考虑 多种多样的特征,这些特征包括:结构、功能、生物化学、行为、营养、胚胎发 育、遗传、细胞和分子组成、进化历史及生态上的相互作用。特征越稳定,在确 定分类时就越有价值。

生物分类的依据 目前生物分类已从形态学、 比较胚胎学、比较解剖学和古生物学等方面的研究扩 展到多个学科。近几十年来,特别是分子生物学的发展,现代分类学家在分类的 过程中,广泛采用了生理、生化、免疫学、生态分布、遗传学及分子生物学的技 术进行分类学研究,以便获得更为可靠、更为全面的分类学依据,来确定生物间 的亲缘关系,使“自然分类”更符合自然的本来面貌。例如,以染色体的形态和数 目、 减数分裂时染色体的行为方式可获得细胞学依据;以一些代谢的小分子化合 物,如植物碱、酚、糖、糖苷等和一些大分子化合物,如 DNA、RNA 和蛋白质 等,通过血清、电泳等方法获得的生化指标可获得生物化学依据;以一些较稳定 的同源生物大分子,如血红蛋白、细胞色素等的氨基酸序列、相对应的核苷酸序 列在结构上的差异程度可获得分子生物学依据(表 2)。这些都可作为分类依据来 确定生物类群之间的亲缘关系和演化规律。 表 2 几种生物与人的细胞色素 c 中的氨基酸及相对应的核苷酸组成的差异比较 生物名称 氨基酸差别 核苷酸差别 黑猩猩 0 0 猕猴 1 1 狗 11 13 鸡 13 18 响尾蛇 14 20 金枪鱼 21 31 酵母菌 45 56 以上数据可以作为说明这些生物的同源性及亲缘关系远近的依据, 如人和黑猩猩 的亲缘关系最近,和猕猴的亲缘关系稍远一点,和酵母菌等的亲缘关系更远。 总之,一切具有种间差异的特征均可作为分类的依据。随着各学科的发展,对生 物的认识越来越全面,生物学各学科的发展为生物分类的逐步完善提供了条件, 人们才有可能综合各方面的资料,最终建立起一个反映亲缘关系的自然分类系 统。 单子叶植物和双子叶植物 被子植物分为单子叶植物和双子叶植物两个纲。其最重要的区别是子叶数目。种 子的胚具有一片子叶的植物叫单子叶植物,如玉米、小麦、水稻等;种子的胚具 有两片子叶的植物叫双子叶植物,如菜豆、花生、蚕豆、大豆等。其次是花瓣的 数目,前者的基数常为 3,后者的基数常为 5 或 4。再从营养器官方面看:双子 叶植物有发达的主根,茎中的维管束排列成环状,叶脉多为网状;单子叶植物有 发达的须根,主根不发达,茎内维管束常为散生型,叶脉多为平行或弧形的。 上述区别只能说是大多数的情况,实际上每一点区别都会有少数例外。例如,双 子叶植物纲中的毛莨科和睡莲科中也有单子叶现象, 毛莨科中也有 3 基数花的类 型,单子叶植物中的百合科也有 4 基数花的类型,等等。 教学后记:


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