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1、第一节 尝试对生物进行分类 一、教学目标1尝试根据植物和动物的特征进行分类。2列举植物和动物的主要类群。二、教学策略从节的题目尝试对生物进行分类中就可以看出，本节的教学策略是通过学生的分类活动来学习分类的方法。因此，教师在教学过程中应注意引导学生分析和思考，并进行充分的讨论。学生最好按23人一组开展活动，教师可在课前布置学生把七年级上册课本带来，以便在分类活动中查找植物类群的有关知识。在小组活动中，教师通过巡视解决在分类活动中的疑难问题，最后在全班交流或抽查小组的学习情况。在尝试对植物进行分类时，教师应对活动中涉及到的有关分类的知识进行提问或介绍，引导学生注意以下方面的内容。(1)回忆菜豆和玉
2、米种子的结构，特别是有关子叶的知识；回忆有关平行脉和网状脉的知识。教师可用实物或投影片展示上述种子的结构和叶脉。(2)以一种水果为例，说明果皮并不是俗称的果实的皮，而是指种子外面的果肉。(3)对假根进行简要的说明，指出假根的作用只是固着植物，不能吸收水和无机盐。在尝试对动物进行分类时，由于学生对爬行动物和两栖动物的知识可能了解得不多，教师可在学生活动前进行简单的介绍，但只要求学生能把两栖动物和爬行动物分开即可。本节教学活动中还应注意如下问题。1注意利用小组学习的优势，组内互帮互助，解决一些疑难问题。2注意引导学生利用已经学习过的知识，如在七年级上册中学过的有关植物类群的知识和在本册学习过的有关
3、动物类群的知识。3本节课涉及的植物和动物的类群较多，知识容量较大，教师注意不能要求学生详细掌握各种类群的具体特征，而应把重点放在让学生体验基本的分类方法上。三、参考答案观察与思考(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、）。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。观察与思考(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。44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、
5、哺乳类。练习1特征类别的名称举例有花，两片子叶，叶脉一般具网状脉双子叶植物花生、向日葵、大豆等身体表面有硬而干燥的鳞片，卵生，体温不恒定爬行动物壁虎、龟、蛇等无花，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。四、背景资料生物分类学的概念生物种类十分丰富，据估计，目前人们已命名的约有200万种，其中动物约有150万种，植物约有50万种。据科学家估计，世界上约有2 000万5 000万种生物还
6、有待发现和命名。为了研究、保护和利用如此丰富多彩的生物世界，科学家对它们进行比较和梳理，分门别类，逐步建立了生物分类学。生物分类学是研究生物分类理论和方法的学科。它包括分类、命名和鉴定三个领域。分类是根据生物的相似性和亲缘关系，将生物归入不同的类群(分类单元)；命名是根据国际生物命名法给生物分类单元以科学的名称；鉴定则是确定一种生物属于已经命名的分类单元的过程。因此，概括来说，生物分类学是对各类生物进行鉴定、分群归类，按分类学准则排列成分类系统，并对已确定的分类单元进行科学命名的学科。其目的是探索生物的系统发育及其进化历史，揭示生物的多样性及其亲缘关系，并以此为基础建立多层次的、能反映生物界亲
7、缘关系和进化发展的“自然分类系统”。这样就有利于人们认识生物，了解各个生物类群之间的亲缘关系，从而掌握生物的生存和发展规律，为更广泛、更有效地保护和利用自然界丰富的生物资源提供方便。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
8、外，18世纪瑞典植物学家林奈(17071778)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(15181593)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
9、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，
10、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
11、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。
12、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00猕猴11狗1113鸡1318响尾蛇1420金枪鱼2131酵母菌4556以上
13、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
14、，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。葫芦藓的形态结构葫芦藓的植株，高度约有13 cm。具有茎和叶，但是，茎中没有导管，叶又小又薄，没有叶脉，含有叶绿体，不仅能够进行光合作用，而且能够吸收水分和溶解在水中的无机盐，葫芦藓没有真正的根，只有短而细的假根，主要起固着植物体的作用。两栖动物和爬行动物的主要特征两栖动物青蛙、蟾蜍和大鲵等都是两栖纲动物，它们的共同特征是：幼体生活在水中，用鳃呼吸；有的成体生活在陆地上，也能生活在水中，主要用肺呼吸；皮肤裸露，能够分泌黏液，有辅助呼吸的作用；心脏有二心房一心室。爬行动物壁虎、蛇、龟和鳖等都是爬行动物，它们的共同特征是：体表覆盖着角质的鳞片或甲；用肺呼吸；心室里有不完全的隔膜；体内受精；卵表面有坚韧的卵壳；体温不恒定。7