重慶市榮昌安富中學(xué)2014屆高二生物 現(xiàn)代生物進(jìn)化理論教案

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1、 第七章 生物的進(jìn)化 第一節(jié) 現(xiàn)代生物進(jìn)化理論簡(jiǎn)介 第一課時(shí) 教學(xué)目的 　　1.了解達(dá)爾文自然選擇學(xué)說(shuō)的主要內(nèi)容。 　　2.了解種群，種群基因庫(kù)、基因頻率的概念，以及基因頻率的計(jì)算方法。 　　3.了解突變和基因重組為生物進(jìn)化提供原材料的原因。 　　4.通過(guò)對(duì)樺尺蠖在工業(yè)區(qū)體色變黑例子的學(xué)習(xí)，了解自然選擇在生物進(jìn)化中的作用。 　　5.了解隔離的概念和類(lèi)型，以及隔離與物種形成的關(guān)系。 　　教學(xué)重點(diǎn) 　　1．基因頻率的概念。 　　2．自然選擇在生物進(jìn)化過(guò)程中的作用。 　　3．隔離的概念和類(lèi)型，以及物種形成的方式。 　　教學(xué)難點(diǎn) 　　1．基因頻率的概念和計(jì)算方法。 　　2．

2、自然選擇在生物進(jìn)化過(guò)程中的作用。 　　教學(xué)用具 　　1．非洲野牛遷徒生活的錄像片斷。 　　2．英國(guó)曼徹斯特地區(qū)18世紀(jì)中期到20世紀(jì)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。 　　教學(xué)方法 　　教師講述，學(xué)生歸納，探究相結(jié)合。 　　課時(shí)安排 　　二課時(shí)　　 板 書(shū) 教學(xué)過(guò)程 　第一課時(shí)　　 1 / 6 　　引言：我們已經(jīng)知道地球上現(xiàn)存的有記載的生物種類(lèi)大約200多萬(wàn)種，還有許許多多種生物沒(méi)有被我們發(fā)現(xiàn)，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)的生物數(shù)目可能要比已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的多10倍，更何況已經(jīng)絕滅的生物比現(xiàn)存的還要多得多。據(jù)估計(jì)，曾在地球上生活

3、過(guò)的生物種數(shù)可能多達(dá)5億～10億。這么多的生物從無(wú)到有，從少到多，從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，從低等到高等，一批又一批地“踏上”地球，又“遠(yuǎn)離”地球走向滅亡，進(jìn)行著自然界的“新陳代謝”，這就是生物的進(jìn)化。（板書(shū)） 　　設(shè)問(wèn)：生物為什么會(huì)進(jìn)化？生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是什么？生物進(jìn)化有什么規(guī)律？ 　　講述：19世紀(jì)，達(dá)爾文提出的以自然選擇學(xué)說(shuō)為核心的生物進(jìn)化論，已被廣大學(xué)者所承認(rèn)，任何理論通常都要隨著知識(shí)的增加而改進(jìn)，隨著遺傳學(xué)和生態(tài)學(xué)等現(xiàn)代生物科學(xué)的發(fā)展和深入到生物進(jìn)化理論的研究，使達(dá)爾文進(jìn)化理論不斷完善和發(fā)展，形成了以自然選擇學(xué)說(shuō)為基礎(chǔ)的現(xiàn)代生物進(jìn)化理論。（板書(shū)） 　　觀看：錄像——非洲草原野牛四季生活及生殖

4、過(guò)程，突出遷徙路經(jīng)大河時(shí)，許多個(gè)體被淹死或被鱷魚(yú)吃掉的情景。 　　提問(wèn)：請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)錄像及初中所學(xué)有關(guān)知識(shí)總結(jié)歸納出達(dá)爾文自然選擇學(xué)說(shuō)的主要內(nèi)容是什么？有什么重要意義及局限性？ 　?。ɑ卮穑褐饕獌?nèi)容包括：過(guò)度繁殖，生存斗爭(zhēng)，遺傳變異、適者生存。） 　　提問(wèn)：什么是過(guò)度繁殖？ 　?。ɑ卮穑喝魏我环N生物的繁殖能力都很強(qiáng)，在不太長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)能產(chǎn)生大量的后代表現(xiàn)為過(guò)度繁殖。） 　　提問(wèn)：為什么自然界中的生物總是繁殖的多生存下來(lái)的少呢？ 　?。ɑ卮穑阂?yàn)樯鏃l件是有限的，生物在爭(zhēng)奪有限的空間和食物的情況下同種生物個(gè)體之間、種與種之間、生物與無(wú)機(jī)環(huán)境之間進(jìn)行著激烈的生存斗爭(zhēng)，斗爭(zhēng)的結(jié)果是一部分個(gè)

5、體被淘汰。） 　　提問(wèn)：生物個(gè)體的幸存與被淘汰的基礎(chǔ)是什么？ 　?。ɑ卮穑荷飩€(gè)體具有既能保持親本的性狀又會(huì)出現(xiàn)不同的變異性狀。達(dá)爾文清楚地知道可遺傳的變異是生物進(jìn)化的基礎(chǔ)。） 　　提問(wèn)：在生存斗爭(zhēng)中，什么樣的個(gè)體容易獲勝，并生存下來(lái)？ 　?。ɑ卮穑河欣儺悅€(gè)體容易在生存斗爭(zhēng)中獲勝并將這些變異遺傳下去，不利變異個(gè)體則容易被淘汰。達(dá)爾文把這種適者生存不適者被淘汰的過(guò)程叫作自然選擇。） 　　在長(zhǎng)期的自然選擇過(guò)程中，微小的有利變異得到積累變?yōu)轱@著變異，從而產(chǎn)生了適應(yīng)特定環(huán)境的生物新類(lèi)型，這就是生物進(jìn)化的原因。 　　提問(wèn)：達(dá)爾文自然選擇學(xué)說(shuō)有什么重要意義？ 　?。ɑ卮穑嚎茖W(xué)的解釋了：（1

6、）生物進(jìn)化的原因；（2）生物的多樣性和適應(yīng)性。） 　　提問(wèn)：什么是生物進(jìn)化的原因？ 　　（回答：在長(zhǎng)期的自然選擇過(guò)程中，微小的有利變異得到積累變?yōu)轱@著變異，從而產(chǎn)生了適應(yīng)特定環(huán)境的生物新類(lèi)型，這就是生物進(jìn)化的原因。） 　　講述：由于受到當(dāng)時(shí)科學(xué)發(fā)展水平的限制，自然選擇學(xué)說(shuō)對(duì)于（1）遺傳和變異的本質(zhì)，（2）自然選擇如何對(duì)可遺傳的變異起作用的問(wèn)題不能作出科學(xué)的解釋。 　　在21世紀(jì)的今天，隨著現(xiàn)代生物科學(xué)的發(fā)展，關(guān)于生物進(jìn)化過(guò)程的研究，雖然仍以達(dá)爾文進(jìn)化理論為框架，但達(dá)爾文原來(lái)的思想?yún)s被大大改進(jìn)和擴(kuò)展了。關(guān)于自然選擇等問(wèn)題的研究，已經(jīng)從生物個(gè)體為單位發(fā)展到了以種群為基本單位。形成了以自然選

7、擇學(xué)說(shuō)為基礎(chǔ)的現(xiàn)代進(jìn)化理論。（板書(shū)） 　　設(shè)問(wèn)：現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容包括哪幾方面？ 　　講述：主要內(nèi)容包括四個(gè)方面： 　?。?）種群是生物進(jìn)化的單位； 　?。?）突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料； 　?。?）自然選擇決定生物進(jìn)化的方向； 　?。?）隔離導(dǎo)致物種的形成。 　　提問(wèn)：為什么說(shuō)種群是生物進(jìn)化的單位呢？種群的定義是什么？ 　　講述：請(qǐng)通過(guò)實(shí)例分析歸納出種群的概念。例如： 　?。?）一個(gè)池塘中的全部鯉魚(yú)； 　?。?）一個(gè)池塘中的全部魚(yú)； 　?。?）一片草地上的全部植物； 　?。?）一片草地上的全部蒲公英。 　　引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出（1）與（4）屬于種群，因此，總結(jié)

8、出種群是指生活在同一地點(diǎn)的同種生物個(gè)體的總和。 　　提問(wèn)：種群的組成有什么特點(diǎn)？個(gè)體之間存在著什么關(guān)系？ 　　（回答：種群個(gè)體間具有年齡和性別的差異，并不是機(jī)械的結(jié)合在一起。個(gè)體之間存在關(guān)系是：彼此可以交配實(shí)現(xiàn)基因交流，并通過(guò)繁殖將各自的基因傳遞給后代。） 　　講述：因此說(shuō)種群是生物繁殖的基本單位。達(dá)爾文清楚地知道只有能遺傳的變異才對(duì)進(jìn)化過(guò)程有意義。也就是說(shuō)可遺傳的變異是物種或種群進(jìn)化的基礎(chǔ)。 　　提問(wèn)：進(jìn)化所需要的變異的來(lái)源有幾方面？ 　?。ɑ卮穑和蛔兒突蛑亟M。） 　　講述：由減數(shù)分裂和有性生殖引起的基因重組，通過(guò)產(chǎn)生不同基因的組合，都提高了群體的可遺傳變異。例如，人有23對(duì)染

9、色體，即使每對(duì)染色體只含有一對(duì)雜合的等位基因，通過(guò)自由組合就會(huì)產(chǎn)生出8萬(wàn)多種不同配子，這樣在一個(gè)新生兒中就可能有6′l07個(gè)以上的基因重組?？紤]到染色體上有許許多多對(duì)雜合基因，因此實(shí)際上基因重組數(shù)可能是一個(gè)天文數(shù)字。由此可見(jiàn)，一個(gè)個(gè)體所含的基因僅僅是種群中基因的小小組成部分。 　　提問(wèn)：種群中全部個(gè)體的基因稱(chēng)為什么？ 　?。ɑ卮穑阂粋€(gè)種群所含有的全部基因，叫做這個(gè)種群的基因庫(kù)。） 　　講述：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，但絕大多數(shù)人表現(xiàn)正常。 　　提問(wèn)：以上事實(shí)說(shuō)明了什么？ 　　（回答：說(shuō)明不同的基因在種群的基因庫(kù)中所占的比

10、例是不同的。） 　　講述：某種基因在某個(gè)種群中出現(xiàn)的比例叫做基因頻率。 　　提問(wèn)：怎樣才能知道某種基因的基因頻率呢？ 　　講述：可通過(guò)抽樣調(diào)查的方法獲得。例如，從某種種群中隨機(jī)抽出100個(gè)個(gè)體測(cè)知基因型為AA、As、aa的個(gè)體分別為30、60和10，其中A基因頻率為多少？a基因頻率為多少？教師的引導(dǎo)下由學(xué)生自己計(jì)算得出： 　　A基因頻率＝ 　　a基因頻率＝ 　　提問(wèn)：（1）種群中某基因的頻率能否發(fā)生變化？（2）導(dǎo)致種群中某基因頻率發(fā)生變化的因素有哪些？ 　　觀看：用CAI課件模擬英國(guó)曼徹斯特地區(qū)樺尺蠖從19世紀(jì)中期到20世紀(jì)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(guò)

11、程。首先出現(xiàn)19世紀(jì)中期長(zhǎng)滿(mǎn)地衣的淺色樹(shù)干及樹(shù)干上棲息著淺色與黑色9：1的樺尺蠖的畫(huà)面。 　　提問(wèn)：1850年以前該地區(qū)的樺尺蠖為什么以淺色為主？黑色個(gè)體很少的原因是什么？ 　　回答：因?yàn)闇\色與環(huán)境色彩相似，是樺尺蠖的保護(hù)色。黑色易被天敵捕食，而受到控制。 　　講述：調(diào)查發(fā)現(xiàn)淺色基因頻率為95％，黑色基因頻率為5％，這說(shuō)明黑色基因是突變產(chǎn)生的。 　　觀看：出現(xiàn)第二個(gè)畫(huà)面，即隨著英國(guó)工業(yè)的發(fā)展，工廠(chǎng)排出的煤煙使地衣不能生存，結(jié)果樹(shù)皮裸露并被熏成黑色的樹(shù)干及棲息著淺色與黑色1：9的兩色樺尺蠖。 　　探究實(shí)驗(yàn)：讓學(xué)生背對(duì)電腦屏幕，教師哨聲一響學(xué)生轉(zhuǎn)身迅速用鼠標(biāo)點(diǎn)掉一個(gè)樺尺蠖，哨聲一響再背過(guò)

12、身去這樣重復(fù)多次后，統(tǒng)計(jì)剩下的兩色樺尺蠖的數(shù)量。 　　討論：（1）多數(shù)幸存者的顏色與生存環(huán)境有什么關(guān)系？ 　?。ɑ卮穑号c生存環(huán)境顏色相近。） 　　討論：（2）你的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與自然選擇有什么關(guān)系？ 　?。ɑ卮穑号c自然選擇結(jié)果類(lèi)似。） 　　提問(wèn)：以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明兩色樺尺蠖的數(shù)量變化的根本原因是什么？ 　?。ɑ卮穑涸蚴呛谏颍⊿）與淺色基因（s）兩種基因出現(xiàn)的頻率發(fā)生了改變，這是長(zhǎng)期自然選擇的結(jié)果。） 　　講述：由此可見(jiàn)，種群中的基因頻率是可以改變的，導(dǎo)致基因頻率改變的因素是：基因突變、基因重組、自然選擇。 　　總之，種群中的個(gè)體一代一代死亡，但基因庫(kù)卻在代代相傳的過(guò)程中保持和發(fā)展。因此說(shuō)，生物進(jìn)化的過(guò)程實(shí)質(zhì)上就是種群基因頻率發(fā)生變化的過(guò)程。所以說(shuō)種群是進(jìn)化的單位。 希望對(duì)大家有所幫助，多謝您的瀏覽！