2-現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容-教學(xué)設(shè)計教案

1、   教學(xué)準(zhǔn)備 1.   教學(xué)目標(biāo) 1、知識目標(biāo) （1）解釋種群、種群基因庫、基因頻率等概念。 （2）說明現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容。 （3）舉例說明共同進(jìn)化和生物多樣性形成的原因。 2、情感態(tài)度與價值觀：形成生物進(jìn)化的觀點和生物進(jìn)化理論在發(fā)展的觀念。 3、能力目標(biāo) （1）運用數(shù)學(xué)方法討論種群基因頻率的變化。 （2）運用生物進(jìn)化觀點解釋一些生物現(xiàn)象。2.   教學(xué)重點/難點 1、教學(xué)重點：（1）種群、基因庫、基因頻率概念；（2）突變和基因重組在生物進(jìn)化過程中的作用。2、教學(xué)難點：（1）基因頻率與基因型頻率的計算；（2）自然選擇對基因頻

2、率的影響。3.   教學(xué)用具 教學(xué)課件4.   標(biāo)簽    教學(xué)過程 一、新課導(dǎo)入現(xiàn)代生物進(jìn)化理論有諸多流派，如綜合進(jìn)化理論、新達(dá)爾文主義、新拉馬克主義、中性學(xué)說、驟變論等。引導(dǎo)學(xué)生對搜集和整理有關(guān)現(xiàn)代生物進(jìn)化的資料與達(dá)爾文自然選擇學(xué)說進(jìn)行比較，概括出最主要的兩個方面：一是從性狀水平深入到基因水平；二是從個體水平上升到種群水平。問題探討：把自己想像成虎體內(nèi)的一個基因，怎樣才能使自己在后代中擁有更多的拷貝呢？那就要表現(xiàn)得比其他基因優(yōu)秀。怎樣才算優(yōu)秀呢？通過擬人化的思考方式，調(diào)動學(xué)生興趣，促進(jìn)學(xué)生積極的思考。利用已有知識，學(xué)生自然將進(jìn)化、

3、適應(yīng)和基因這三個核心概念聯(lián)系起來，基因頻率的概念也呼之欲出。二、種群基因頻率的改變與生物進(jìn)化引導(dǎo)組織學(xué)生回答提示：一個基因所控制的性狀，對個體生存和繁殖后代的貢獻(xiàn)越大，擁有該基因的個體就可能越多。（一）種群是生物進(jìn)化的基本單位上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了達(dá)爾文自然選擇學(xué)說的主要觀點，下面請同學(xué)們依據(jù)該學(xué)說的基本觀點，分析下面的情境：情景1：如果在灰色翅（基因型為aa）昆蟲的群體中偶然出現(xiàn)一只綠色翅（Aa）的變異個體，且綠色比灰色更不容易被敵害發(fā)現(xiàn)。1. 問：根據(jù)達(dá)爾文“適者生存、不適者淘汰”的觀點，該綠色個體能被選擇下來嗎？2. 如果該綠色基因能很好的生活下來，他體內(nèi)的A基因怎樣才能傳遞給后代？

4、思考回答：只有通過有性生殖，才能將基因傳給子代，將基因A保留下來?？偨Y(jié)性講述：討論發(fā)現(xiàn)，出現(xiàn)有利變異個體內(nèi)的有利基因只有在群體中，通過有性生殖才能世代延續(xù)，另外有利變異個體的后代不一定能真實遺傳。因此，研究生物的進(jìn)化，僅僅研究個體的表現(xiàn)型是否與環(huán)境相適應(yīng)是不夠的，還需要研究群體的基因組成的變化，這個群體就是種群。問：怎樣的一群生物個體可以稱為種群呢？一個生物的“種”或“物種”與種群又有什么區(qū)別呢？物種可以分布在自然界不同的區(qū)域，只有在可以發(fā)生隨機(jī)交配、繁衍，使基因能夠世代傳遞的一定區(qū)域內(nèi)的同種全部個體的集合才是一個種群。基因庫和基因頻率以及計算基因頻率問：性狀是由基因控制的，研究生物的進(jìn)化必須

5、研究種群的基因組成和變化。如何分析種群的基因組成和變化呢？由此人們提出基因庫和基因頻率的概念。什么是基因庫？基因頻率的含義是什么？某昆蟲種群中，綠色翅的基因為A, 褐色翅的基因位a，調(diào)查發(fā)現(xiàn)AA、Aa、aa的個體分別占30%、60%、10%、那么A、a的基因頻率是多少？提示：1.（1）A配子占60%，a配子占40%。（2）子代基因型頻率：AA占36%；Aa占48%；aa占16%。（3）子代種群的基因頻率：A占60%；a占40%。（4）填表略。種群的基因頻率會同子一代一樣。2.對自然界的種群來說，這五個條件不可能同時都成立。例如，翅色與環(huán)境色彩較一致的，被天敵發(fā)現(xiàn)的機(jī)會就少些。3.突變產(chǎn)生新的基

6、因會使種群的基因頻率發(fā)生變化?；駻2的頻率是增加還是減少，要看這一突變對生物體是有益的還是有害的。（二）突變和基因重組為生物進(jìn)化提供原材料   1、回憶變異類型2、所有的變異都能導(dǎo)致基因頻率的變化嗎？只有_。3、突變和基因重組對于種群遺傳組成的改變一樣嗎？為什么？因為只有_才能出現(xiàn)新基因，才能豐富基因庫，改變基因頻率。_可以增加基因型的種類。4、在自然情況下，突變的頻率很低，且多數(shù)有害，對生物進(jìn)化有重要意義嗎？例如：每個果蠅約有104對基因，假定每個基因的突變率都是10-5。若有一個中等數(shù)量的果蠅種群(約有108個個體)，請同學(xué)們計算出每一代出現(xiàn)的基因突變數(shù)是多少?基因突

7、變數(shù)是_這說明種群中每代產(chǎn)生的基因突變的數(shù)量是很大的，并通過繁殖得到積累，成為基因頻率改變的基礎(chǔ)。而且突變的有利或有害并不是絕對的，它取決于生物的_。5、突變和基因重組產(chǎn)生的變異有方向嗎？由于突變和基因重組都是_、_，因此它們只是提供了_，不能決定生物進(jìn)化的方向。探究：提示：1.樹干變黑會影響樺尺蠖種群中淺色個體的出生率，這是因為許多淺色個體可能在沒有交配、產(chǎn)卵前就已被天敵捕食。2.是表現(xiàn)型。比如，天敵看到的是樺尺蠖的體色而不是控制體色的基因。三、隔離與物種的形成1、物種的概念：能在自然條件下相互交配并且產(chǎn)生可育后代的一群生物。2、隔離在物種形成中的作用3、隔離和物種形成： 主要方式漸變式（經(jīng)

8、過長期的地理隔離而達(dá)到生殖隔離，形成新物種）不同物種間都存在      隔離，物種的形成必須經(jīng)過生殖隔離時期，但不一定要經(jīng)過       隔離，如爆發(fā)式：小結(jié)：資料分析:1.由于這兩個種群的個體數(shù)量都不夠多，基因頻率可能是不一樣的。2.不一樣。因為突變是隨機(jī)發(fā)生的。3.不同島嶼的地形和植被條件不一樣，因此環(huán)境的作用會有差別，導(dǎo)致種群基因頻率朝不同的方向改變。4.不會。因為個體間有基因的交流。四、共同進(jìn)化與生物多樣性的形成（一）、共同進(jìn)化問：什么是共同進(jìn)化？1、共同進(jìn)化的概念：思考為什么

9、捕食者的存在有利于增加物種多樣性？2、什么是“精明的捕食者”策略（二）、生物多樣性產(chǎn)生的原因問1、生物圈的形成是_與_的結(jié)果，是_的產(chǎn)物。2、生物多樣性主要包括三個層次的內(nèi)容：_、_、_。生物多樣性的形成經(jīng)歷了漫長的_。3、生物進(jìn)化歷程的主要依據(jù)是_。最早的生物化石是距今_。提示：1.最早出現(xiàn)的生物是厭氧的單細(xì)胞生物，它們生活在海洋中。2.多細(xì)胞生物大約是在寒武紀(jì)出現(xiàn)的，它們生活在海洋中。3.最早登陸的生物是植物，否則動物登陸后就會餓死。4.當(dāng)時陸地上還是一片荒蕪，生物都生活在海洋中。5.恐龍是在中生代后期絕滅的。物種絕滅對生物多樣性的影響是復(fù)雜的?？铸埖慕^滅有利于哺乳動物的繁盛。（三）、生物

10、進(jìn)化理論在發(fā)展1.有些學(xué)者的研究表明，基因突變對生物適應(yīng)性的影響并不是非益即害或是非害即益的，而是_，_對這些突變不起作用，這些基因經(jīng)過長期的積累，會導(dǎo)致種群間遺傳物質(zhì)出現(xiàn)較大差別。因此有人主張，決定生物進(jìn)化方向的是_，而不是自然選擇。2.更多的學(xué)者則認(rèn)為_，因此，不能否認(rèn)_的作用。3、還有人提出物種形成并不都是_的過程，而是種群_與_交替出現(xiàn)的過程?？傊M(jìn)化理論不會停滯不前，而是在不斷發(fā)展。   課堂小結(jié) 培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識和合作精神。在研究性學(xué)習(xí)過程中，通過學(xué)生自己設(shè)計、操作、分析實驗，將課下活動與課上學(xué)習(xí)相結(jié)合，使學(xué)生有了充分表現(xiàn)自己、發(fā)揮自己想象力、創(chuàng)造力的時間和

11、空間。學(xué)生通過小組討論互相幫助，互相啟發(fā)，在討論中碰撞出創(chuàng)造思維的火花，體會了相互合作的重要性和必要性。訓(xùn)練了科學(xué)研究的基本方法和思維過程。研究性學(xué)習(xí)讓學(xué)生從身邊熟知的、感興趣的事物和現(xiàn)象入手提出問題，以個人或小組合作的方式進(jìn)行探究研討，親身體驗了應(yīng)用科學(xué)方法解決問題的過程。加強(qiáng)了學(xué)生個性的發(fā)展。在研討活動中，學(xué)生可提出不同的設(shè)計方案和結(jié)果，鼓勵學(xué)生開展討論，各抒己見，大膽質(zhì)疑，體現(xiàn)了研究性學(xué)習(xí)培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度、求新、求異精神的主旨。教學(xué)效果良好。研究性學(xué)習(xí)充分體現(xiàn)了學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體作用，有助于學(xué)生養(yǎng)成獨立思考、積極探究、勇于表達(dá)的學(xué)習(xí)習(xí)慣。   板書 第7章  現(xiàn)代生物進(jìn)化理論第2節(jié)  現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容一、種群是生物進(jìn)化的基本單位1、種群的概念