高二生物7現(xiàn)代生物進化理論簡介名師精選教案人教版

1、名校名 推薦高中生物 7現(xiàn)代生物進化理論簡介教案人教版一、知識結構二、教材分析本節(jié)著重講述了“現(xiàn)代生物進化理論”的內容。種群是生物進化的單位，突變和基因重組產生進化的原材料，自然選擇決定生物進化的方向，隔離導致物種形成。教材首先在初中生物課的基礎上，以“過度繁殖、生存斗爭、遺傳變異和適者生存”為主線介紹自然選擇。接著進一步闡述這個學說的重要意義和局限性， 并且指出近些年來， 生物學家將遺傳學、生態(tài)學等研究成果引入到進化論的研究中，形成了以自然選擇學說為基礎的現(xiàn)代生物進化理論?，F(xiàn)代生物進化理論的內容是本節(jié)的重點。關于種群是生物進化的單位，教材著重講述了兩方面的內容：宏觀與微觀，讓學生能較好地理解

2、種群是生物進化的基本單位。關于突變和基因重組產生進化的原材料，教材著重講述了突變在種群中出現(xiàn)的數(shù)量，以及突變對生物體生存的影響等。關于自然選擇決定生物進化的方向，教材舉例介紹了生物如何在自然選擇作用下，種群基因頻率定向改變的結果。關于隔離導致物種形成，教材主要講述了物種的概念、隔離和物種的形成這三方面的內容。首先，簡要介紹物種的概念，然后講述隔離的概念和類型，再后舉例講述了經長期的地理隔離而達到生殖隔離的物種形成方式。教材在最后進行了內容的歸納和總結，闡述了四個論點之間的內在聯(lián)系，有利于學生對現(xiàn)代生物進化理論的了解。本節(jié)中關于種群的內容，可為第八章生物與環(huán)境中有關種群的內容打下基礎；有關進化的

3、原材料、物種的形成等知識需要第六章遺傳和變異 中有關基因突變、基因重組、染色體數(shù)目變異等內容作基礎。三、教學目標1 知識目標（ 1）達爾文自然選擇學說的主要內容（a ：知道）。（ 2）種群、種群基因庫、基因頻率的概念，以及基因頻率的計算方法（b：識記）。（ 3）突變和基因重組為生物進化提供原材料的原因（b：識記）。（ 4）自然選擇在生物進化中的作用（b ：識記）。（ 5）隔離的概念和類型，以及隔離與物種形成的關系（b ：識記）。2 能力目標通過教學過程培養(yǎng)學生的思維能力、歸納總結能力。四、重點實施方案1 重點（ 1）基因頻率的概念。1名校名 推薦（ 2）自然選擇在生物進化過程中的作用。（ 3）

4、隔離的概念和類型，以及物種形成的方式。2 實施方案（ 1）閱讀、理解、識記有關內容。（ 2）結合實例，學會計算基因頻率的方法。（ 3）通過經典題例講評，獲得運用基本概念去分析、解決問題的思維方法。五、難點突破策略1 難點（ 1）基因頻率的概念和計算方法。（ 2）自然選擇在生物進化過程中的作用。2 突破策略（ 1）閱讀有關內容，引導學生根據(jù)實例得出結論。（ 2）指導學生分析、比較，進行思維遷移，鞏固課堂效果，培養(yǎng)學生的自學能力。六、教具準備1 非洲野牛遷徙生活的錄像片斷。2 英國曼徹斯特地區(qū)18世紀中期到20世紀中期淺色型和黑色型樺尺蠖數(shù)量變化的cai課件。3 加拉帕克斯島地雀演化的cai 課件

5、。七、學法指導* 采用教師講述，學生歸納、探究相結合的教學方法。八、課時安排2課時=第一課時一 教學程序200多萬種，還有許許多多種導課我們已經知道地球上現(xiàn)存的有記載的生物種類大約生物沒有被我們發(fā)現(xiàn)。沒有發(fā)現(xiàn)的生物數(shù)目可能要比已經發(fā)現(xiàn)的多10倍，更何況已經絕滅的生物比現(xiàn)存的還要多得多，據(jù)估計，曾在地球上生活過的生物種數(shù)可能多達5億 10億。這么多的生物從無到有，從少到多，從簡單到復雜，從低等到高等，一批又一批地“踏上”地球，又“遠離”地球走向死亡，進行著自然界的“新陳代謝”，這就是生物的進化。二 教學目標達成一、達爾文的自然選擇學說1主要內容師講述：在 19世紀，達爾文提出了以自然選擇學說為核

6、心的生物進化論。自然選擇學說的主要內容是什么呢 ?放映錄像：非洲草原野牛四季生活及生殖過程，重點放映遷徙路徑大河時，許多野牛個體被淹死或被鱷魚吃掉的情景。師引導：學生根據(jù)錄像及初中所學有關知識總結歸納出達爾文自然選擇學說的主要內容是：過度繁殖，生存斗爭（生存競爭），遺傳變異，適者生存。師引導：指導學生明確以下內容：(1) 任何一種生物的繁殖能力都很強，在不太長的時間內能產生大量的后代。但因為生物的生存條件有限， 生物在爭奪有限的空間和食物的情況下，同種生物個體之間， 種與種之間、生物與無機環(huán)境之間不斷進行著激烈的生存斗爭，斗爭的結果是一部分個體被淘汰。例如：2名校名 推薦鯉魚在繁殖季節(jié)， 雌魚

7、會產許多卵， 雄魚也會產下大量的精子， 但是能夠形成受精卵是少數(shù)； 受精卵形成后，在孵化的過程中個體弱小的幼鯉又會被淘汰掉，能夠存活下來的只是很少的一些個體。(2) 在生存斗爭中，具有有利變異的個體將幸存并會將這些變異遺傳下去；而不利變異個體則很容易地被淘汰掉。達爾文把這種適者生存，不適者被淘汰的過程叫做自然選擇。在長期的自然選擇過程中，微小的有利變異得到積累變?yōu)轱@著變異，從而產生了適應特定環(huán)境的生物新類型，這就是生物進化的原因。(3) 自然選擇學說科學地解釋了生物進化的原因及生物的多樣性和適應性。 但由于受到當時科學發(fā)展水平的限制，自然選擇學說對于遺傳和變異的本質，自然選擇如何對可遺傳的變異

8、起作用的問題不能作出科學的解釋。2以自然選擇學說為基礎的現(xiàn)代生物進化理論的提出近些年來，生物學家在達爾文的進化理論的基礎上，將遺傳學、生態(tài)學等研究成果引入到進化論的研究中，形成了以自然選擇學說為基礎的現(xiàn)代生物進化理論。二、現(xiàn)代生物進化理論簡介現(xiàn)代生物進化理論的主要內容包括：(1) 種群是生物進化的單位；(2) 突變和基因重組產生進化的原材料；(3) 自然選擇決定生物進化的方向；(4) 隔離導致物種的形成。(一 )種群是生物進化的單位1.種群的定義師：舉例：(1) 一個池塘中的全部鯉魚；(2) 一個池塘中的全部魚；(3) 一片草地上的全部植物；(4) 一片草地上的全部蒲公英。引導：學生分析歸納出

9、 (1)與 (4)屬于種群。師生歸納：種群指生活在同一地點的同種生物個體的總和。2.種群的特點（ 1）種群的個體之間具有年齡和性別的差別，并不是機械地結合在一起。（ 2 ）種群也是生物繁殖的基本單位。個體之間彼此可以交配，并通過繁殖將各自的基因傳遞給后代。3.基因庫、基因頻率生：閱讀教材p65，找出基因庫和基因頻率的概念。師生歸納：種群的基因庫是指一個種群所含有的全部基因。不同的基因在種群的基因庫中所占的比例是不同的。師舉例：我們知道多指為顯性基因控制的遺傳病，而絕大多數(shù)人表現(xiàn)為正常。白化病是隱性基因控制的遺傳病，絕大多數(shù)人表現(xiàn)正常。師生歸納：基因頻率是指某種基因在某個種群中出現(xiàn)的比例。生質疑

10、：怎樣才能知道某種基因的基因頻率呢?我們可以通過抽樣調查的方法獲得。師引導：學生計算這樣一個例子：從某種生物的種群中隨機抽出 100個個體，測知其基因型分別為 aa 、 aa 、aa的個體分別為 30、 60和 10個，問其中 a 基因頻率為多少 ?a基因頻率為多少 ?解法一：通過基因型計算基因頻率，就 aa 、aa、aa來說，每個個體可認為含有 2個基因，則 100個個體共有 200個基因：3名校名 推薦a 基因頻率 =(2 30+60) 200=60a基因頻率 =(2 10+60) 200=40 解法二：通過基因型頻率計算基因頻率，即一個等位基因的頻率等于它的純合體頻率與1/2雜合體頻率之

11、和，則：a 基因頻率 =30 +(1/2) 60 =60 b 基因頻率 =10 +(1/2) 60 =40l( 其基因型頻率之和也等于 1)。從上述可知，種群中一對等位基因的頻率之和等于生質疑：種群中某基因的頻率是否一直不變呢?讓我們觀看一個課件。生觀看：用 cai 課件模擬英國曼徹斯特地區(qū)樺尺蠖從19世紀中期到 20世紀中期，淺色型樺尺蠖和黑色型樺尺蠖所占比例發(fā)生劇烈變化的過程。1850年以前該地區(qū)的樺尺蠖以淺色為主，黑色個體很少。隨著英國工業(yè)的發(fā)展，工廠排出的煤煙使環(huán)境發(fā)生了改變，黑色樺尺蠖與淺色樺尺蠖的數(shù)量發(fā)生了巨大的變化。黑色型達到了 95左右，淺色型由余下了 5左右。師生歸納： 由此

12、可見， 種群中的基因頻率是在不斷改變的。 種群中的個體一代一代死亡，但基因庫卻在代代相傳的過程中保持和發(fā)展。結論： 生物進化過程實質上就是種群基因頻率發(fā)生變化的過程。所以說種群是生物進化的單位。三 教學目標鞏固1 自然選擇題學說的主要內容之間的關系(1) 過度繁殖為自然選擇提供更多的選擇材料，加劇了生存斗爭。(2) 變異是不定向的，具有有利變異的個體通過遺傳在后代中得到積累和加強，產生適應環(huán)境的新類型， 這是生物多樣性和適應性形成的原因，因此遺傳變異是生物進化的內在因素。(3) 自然選擇是定向的，決定著生物進化的方向。(4) 自然選擇是通過生存斗爭來實現(xiàn)的，生存斗爭是生物進化的動力。(5) 適

13、應是自然選擇的結果。2 達爾文在北大西洋東部以馬德拉群島上發(fā)現(xiàn)有550種昆蟲，其中有200種昆蟲的翅已退化，不會飛翔，產生這種現(xiàn)象的原因是()a 生存斗爭的結果b食物中缺乏翅生長的物質c定向變異的逐代積累d自然選擇的結果答案： d3 從某生物種群中隨機抽出1000個個體，測知基因型為bb 、 bb 、 bb的個體分別為 300個、 600個和 100個。(1) 在這 1000個個體中， b基因有；其基因頻率為。(2) 在這 1000個個體中， b基因有；其基因頻率為。答案： (1)1200 60 (2)800404 下列生物屬于種群的是()a 一塊水田里的全部水稻、水草、魚、蝦及其他生物b一塊

14、朽木上的全部真菌c一塊棉田中的全部幼蚜，有翅和無翅的成蚜d一個池塘中的全部魚答案： c5 根據(jù)達爾文的進化學說，長頸鹿的頸和腿之所以特別長，是由于()、a 為了攝食樹葉，頸和腿不斷伸長，代代相傳，愈伸愈長b 長頸、長腿者比短頸、短腿者有較佳的生存機會4名校名 推薦c長頸、長腿者影響了遺傳基因d 基因控制的性狀在表達時受到環(huán)境的影響答案： b6 自然選擇是指()a 生物繁殖能力超越生存環(huán)境的承受力b 生物過度繁殖引起的生存斗爭c在生存斗爭中，適者生存d遺傳使微小的有利變異得到積累和加強答案： c四 布置作業(yè)p63復習題一、 1;二、 1、 2；三、 1、2五 總結本節(jié)課主要是了解了“達爾文的自然

15、選擇學說的主要內容、意義和局限性”；由于其具有局限性，所以人們對其進行了補充和發(fā)展，提出了“現(xiàn)代生物進化理論”?，F(xiàn)代生物進化理論認為種群是生物進化的基本單位，生物進化的實質是種群基因頻率的改變。六 板書設計-第二課時一 教學程序導課通過上節(jié)課的學習，我們已經知道了：(1) 種群是生物進化的單位，同時也是生物繁殖的單位。(2) 種群的基因庫中，某種基因頻率不是一成不變的，而是在不斷改變的。(3) 生物進化的過程實質就是種群基因頻率發(fā)生變化的過程。生質疑：那么：（ 1）是哪些因素導致了種群基因頻率的改變呢?（ 2）基因頻率的改變又是如何導致生物進化的呢?二 教學目標達成一、自然選擇學說二、現(xiàn)代生物

16、進化理論簡介（一）種群是生物進化的單位（二）突變和基因重組產生進化的原材料5名校名 推薦師講述：在第六章第四節(jié)我們學習了“生物的變異”的有關內容。知道可遺傳的變異可以引起生物的進化。生質疑：那么，可遺傳的變異的來源有哪幾個方面呢 ? (思維并回答：基因突變、基因重組和染色體變異。 )其中，我們把基因突變和染色體變異統(tǒng)稱為突變。也就是說，突變和基因重組引起了可遺傳的變異，對生物的進化起到了非常重要的作用。實質上，突變、基因重組、自然選擇等因素均能影響種群的基因頻率的改變，而基因頻率的改變造成了生物的進化。生質疑：基因突變與基因頻率的改變有什么關系呢?師生：前面我們學過：基因突變可以產生新的等位基

17、因，是可遺傳變異的根本來源，是基因頻率改變的基礎。師設疑：根據(jù)我們所知道的基因突變的特點，我們知道：自然界中生物的自然突變頻率很低，而且一般對生物體是有害的。為什么還能夠改變種群中的基因頻率呢?師生： (學生討論后得出結論 ) 這是因為種群是由許多個體組成的。每個個體都有成千上萬個基因，雖然每個基因的突變率都很低，但每個種群的每一代都會產生大量的突變基因，所以對于種群來說發(fā)生突變的數(shù)量是很大的。師：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 ) ，請同學們計算出每一代出現(xiàn)的基因突變數(shù)是多少?生： (由學生計算得出 )

18、每代出現(xiàn)基因突變數(shù)是 2 l07個。師：這說明種群中每代產生的基因突變的數(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。而且突變的有利或有害并不是絕對的，面是相對的，它取決于生物的生存環(huán)境。上節(jié)課我們觀看了英國曼徹斯特地區(qū)19世紀中期到 20世紀中期淺色樺尺蠖和黑色樺尺蠖比例變化的畫面。在 19世紀中期， 黑色基因是基因突變產生的，對樺尺蠖的生存是有害的；但隨著英國工業(yè)的發(fā)展，樺尺蠖生存的環(huán)境發(fā)生改變，有害的黑色基因變?yōu)橛欣幕?。在突變過程中產生了許多相應的等位基因。通過有性生殖過程中的基因重組，形成了多種多樣的基因型，從而使種群出現(xiàn)大量的可遺傳變異。例如，人有 23對染色體，即使

19、每對染色體只含有一對雜合的等位基因，通過自由組合就會產生出 8萬多種不同配子，這樣在一個新生兒中就可能有6107個以上的基因重組類型。這樣，突變和基因重組造成基因頻率擴增。而使可遺傳的變異大大增加。但是，這些變異的產生是不定向的，因此，無法定向改變基因頻率，也就不能決定生物進化的方向。(三 )自然選擇決定生物進化的方向師生：指導學生閱讀課文p60 61，同時展示英國曼徹斯特地區(qū)從19世紀中期到 20世紀中期樺尺蠖比例發(fā)生變化的多媒體課件。師生：組織學生討論，從宏觀(性狀 )和微觀 (基因 ) 兩方面分析生物進化的原因。1從宏觀 (性狀 )上看進化過程為： 19世紀中期樺尺蠖的淺色性狀與環(huán)境色彩

20、相似，屬于保護色，較能適應環(huán)境而大量生存；黑色性狀與環(huán)境色彩差異很大，不能適應環(huán)境，易被捕食者捕食。因此，突變產生后，后代的個體數(shù)受到限制。 19世紀中期到 20世紀中期，由于地衣死亡，樺尺蠖棲息的樹干裸露并被煙熏黑，使得黑色性狀與環(huán)境色彩相似而大量生存；淺色性狀與環(huán)境色彩差異很大，易被捕食者捕食而大量被淘汰。表現(xiàn)為適者生存，不適者被淘汰。2從微觀 (基因 )來看進化過程為：19世紀中期以前，由于黑色基因(s)為不利變異基因，控制的性狀不能適應環(huán)境而受到限制，因此，當時種群中淺色基因(s)的頻率為 95，黑色基因 (s)的頻率為 5。到 20世紀中期由于黑色基因 (s)控制的性狀能適應環(huán)境而大

21、量生存并繁殖后代，淺色基因 (s)控制的性狀不能適應環(huán)境而大量被淘汰，使后代數(shù)量大量減少。結果淺色基因 (s)的頻率下降為 5，黑色基因 (s)的頻率上升為 95。結果是淘汰了不利變異的基因，6名校名 推薦而保留了有利變異基因，通過遺傳逐漸積累。結論：由此可見，種群中產生的變異是不定向的，經過長期的自然選擇，其中的不利變異被不斷淘汰，有利變異則逐漸積累，從而使種群的基因頻率發(fā)生定向改變，導致生物朝著一定的方向緩慢地進化。因此，生物進化的方向是由自然選擇決定的。(四 )隔離導致物種的形成從曼徹斯特地區(qū)的樺尺蠖進化過程我們可以看出，樺尺蠖還是一個種群，個體之間彼此可以自由交配，實現(xiàn)基因交流，并通過

22、繁殖將各自的基因傳遞給后代。因此沒有產生新的物種。設疑：什么是物種呢?物種是如何形成的呢?生：閱讀教材p62，畫出物種的概念。明確不同物種之間一般是不能交配的，即使交配成功，也不能產生可育的后代。例如：馬和驢雜交繁殖騾子不育就是如此。這種現(xiàn)象稱之為生殖隔離。生殖隔離是隔離的一種類型。在自然界中，新物種的形成往往要有隔離發(fā)生。生：閱讀 p62，畫出隔離、地理隔離、生殖隔離的概念。師：演示多媒體課件： 加拉帕戈斯群島的地圖， 群島的不同小島上的植被情況 (突出果實的大小 )，具有不同特征的地雀 (特別突出地雀喙形大小的特征 )。讓學生根據(jù)地雀喙形大小的特征和島嶼生存條件將地雀安放在適宜的島上(放錯

23、會發(fā)出鳴響)。加拉帕戈斯群島上的 14種地雀都起源于同一個物種，是南美雀類的后代。從南美大陸遷來后，逐漸分布到不同的群島上，群島之間的海洋起到了地理隔離的作用。被地理條件隔離開的小種群的基因組成或基因頻率起初就不可能完全相同。長期的隔離使被分割的小種群可能會出現(xiàn)完全不同的突變，而且各種群間沒有基因交流，因此一個種群中的突變自然不會引起另一種群的改變。各種群生活在不同的生存環(huán)境中，因而有不同的選擇方向。即不同種群選擇保留下的基因不同，使分開的種群的基因庫組成和基因頻率產生了很大的差異。這就是14種地雀形態(tài)特征顯著差異的根本原因。經過長期的地理隔離，不同種群在形態(tài)特征、生活習性上有了顯著的差異，若再次相遇仍能交配和繁育后代，這樣的不同種群稱之為亞種。如東北虎和華南虎屬于不同的虎亞種。如果通過長期的地理隔離，使不同種群個體之間形成生殖隔離，新物種就形成了。如加拉帕戈斯群島上的14種地雀的形成過程，就是如此。結論：因此說，物種形成