高中生物 51生物進(jìn)化理論的發(fā)展示范教案 蘇教版必修2

1、生物進(jìn)化理論的發(fā)展教學(xué)內(nèi)容分析：第一節(jié)介紹了現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容：包括現(xiàn)代達(dá)爾文主義的主要觀點(diǎn)、分子進(jìn)化的中性學(xué)說(shuō)、現(xiàn)代生物進(jìn)化理論發(fā)展的意義，并以此來(lái)分析生物進(jìn)化觀點(diǎn)對(duì)人們思想觀念的影響。這些知識(shí)是學(xué)習(xí)生物多樣性的基礎(chǔ)。本節(jié)還著重介紹了現(xiàn)代達(dá)爾文主義的主要觀點(diǎn)，從而闡明了生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群在長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)遺傳組成上的變化，這種變化主要體現(xiàn)為基因頻率和基因型頻率的改變，即生物進(jìn)化的過(guò)程實(shí)質(zhì)上是種群基因頻率發(fā)生變化的過(guò)程。 學(xué)生在學(xué)習(xí)第一章第二節(jié)“生物科學(xué)的學(xué)習(xí)過(guò)程”時(shí)已經(jīng)對(duì)達(dá)爾文的進(jìn)化理論及中性學(xué)說(shuō)有了初步了解，通過(guò)本節(jié)的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以進(jìn)一步了解現(xiàn)代達(dá)爾文主義對(duì)達(dá)爾文進(jìn)化論的補(bǔ)充與完善，從而

2、培養(yǎng)學(xué)生良好的生物學(xué)科學(xué)素養(yǎng)。本節(jié)活動(dòng)較多，有助于促進(jìn)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題和處理數(shù)據(jù)信息等能力的提高。知識(shí)目標(biāo)：1、解釋種群、種群基因庫(kù)、基因頻率、隔離、物種的概念。2、說(shuō)明現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容3、闡述突變和基因重組在生物進(jìn)化中的作用4、嘗試探究自然選擇對(duì)種群基因頻率變化的影響5、分析并闡述隔離與物種形成的關(guān)系能力目標(biāo)：1、運(yùn)用數(shù)學(xué)方法討論種群基因頻率的變化。2、運(yùn)用生物進(jìn)化觀點(diǎn)解釋一些生物現(xiàn)象。情感目標(biāo)：形成生物進(jìn)化的觀點(diǎn)和生物進(jìn)化理論在發(fā)展的觀念。教學(xué)重點(diǎn)：1、種群、物種、基因頻率、隔離等概念。2、突變和基因重組、自然選擇、隔離在生物進(jìn)化過(guò)程中的作用。教學(xué)難點(diǎn)：1、基因頻率的概念。

3、2、自然選擇對(duì)種群基因頻率的影響。3、隔離在物種形成中的作用。教學(xué)方法：討論法，分析法，探究性學(xué)習(xí)技術(shù)媒體和實(shí)驗(yàn)器材：多媒體輔助教學(xué)設(shè)備教學(xué)流程圖：教師提出測(cè)評(píng)題 多媒體演示長(zhǎng)頸鹿的進(jìn)化歷程達(dá)爾文進(jìn)化論的內(nèi)容、意義和局限flash課件引導(dǎo)引出現(xiàn)代進(jìn)化理論總結(jié)現(xiàn)代進(jìn)化理論的內(nèi)容閱讀教材完成導(dǎo)學(xué)提綱多媒體展示學(xué)生討論完成現(xiàn)代進(jìn)化理論內(nèi)容根據(jù)學(xué)生完成情況教師點(diǎn)評(píng)習(xí)題訓(xùn)練 多媒體展示生物進(jìn)化理論在發(fā)展小結(jié)：使知識(shí)系統(tǒng)化、條理化典型例題分析形成性習(xí)題訓(xùn)練教學(xué)過(guò)程：學(xué)習(xí)內(nèi)容教師組織和引導(dǎo)學(xué)生活動(dòng)教學(xué)意圖問(wèn)題探討，引入新課播放地球的誕生過(guò)程的影片，提出問(wèn)題：地球上現(xiàn)存的有記載的生物種類大約有200多萬(wàn)種，這

4、么多的生物是怎樣進(jìn)化而來(lái)的呢：思考討論激發(fā)學(xué)生探究興趣達(dá)爾文的進(jìn)化論展示長(zhǎng)頸鹿的進(jìn)化過(guò)程多媒體課件，提出問(wèn)題：討論達(dá)爾文進(jìn)化論的內(nèi)容、意義、局限性。根據(jù)學(xué)生回答進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，總結(jié)，引出現(xiàn)代進(jìn)化理論。觀看影片完成導(dǎo)學(xué)提綱復(fù)習(xí)初中內(nèi)容，為現(xiàn)代進(jìn)化理論打基礎(chǔ)種群是生物進(jìn)化的基本單位種群和物種基因庫(kù)和基因頻率計(jì)算基因頻率思考與討論我們學(xué)習(xí)了達(dá)爾文自然選擇學(xué)說(shuō)的主要觀點(diǎn)，下面請(qǐng)同學(xué)們依據(jù)該學(xué)說(shuō)的基本觀點(diǎn)，分析下面的情境：（多媒體展示）情景1：如果在灰色翅（基因型為aa）昆蟲(chóng)的群體中偶然出現(xiàn)一只綠色翅（aa）的變異個(gè)體，且綠色比灰色更不容易被敵害發(fā)現(xiàn)。1. 問(wèn)根據(jù)達(dá)爾文“適者生存、不適者淘汰”的觀點(diǎn)，該綠色個(gè)

5、體能被選擇下來(lái)嗎？2. 如果該綠色基因能很好的生活下來(lái)，他體內(nèi)的a基因怎樣才能傳遞給后代？總結(jié)性講述討論發(fā)現(xiàn)，出現(xiàn)有利變異個(gè)體內(nèi)的有利基因只有在群體中，通過(guò)有性生殖才能世代延續(xù)，另外有利變異個(gè)體的后代不一定能真實(shí)遺傳。因此，研究生物的進(jìn)化，僅僅研究個(gè)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(gè)群體就是種群。問(wèn)怎樣的一群生物個(gè)體可以稱為種群呢？一個(gè)生物的“種”或“物種”與種群又有什么區(qū)別呢？問(wèn)性狀是由基因控制的，研究生物的進(jìn)化必須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(kù)和基因頻率的概念。什么是基因庫(kù)？基因頻率的含義是什么？某昆蟲(chóng)種群

6、中，綠色翅的基因?yàn)閍, 褐色翅的基因位a，調(diào)查發(fā)現(xiàn)aa、aa、aa的個(gè)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(huì)同子一代一樣。2.對(duì)自然界的種群來(lái)說(shuō)，這五個(gè)條件不可能同時(shí)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(huì)就少些。3.突變產(chǎn)生新的基因會(huì)使種群的基因頻率發(fā)生變化。基因a2的頻率是增加還是減少，要看這一突變對(duì)生物體是有益的還是有害的。思考回答只有通過(guò)有性生殖，才能將基因傳給子

7、代，將基因a保留下來(lái)。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(gè)體的集合才是一個(gè)種群。體會(huì)對(duì)自然選擇學(xué)說(shuō)的修正是必然的。使學(xué)生初步了解，研究生物的進(jìn)化需要研究群體的基因組成及其變化。理解種群的概念。理解基因庫(kù)和基因頻率的概念。使學(xué)生學(xué)會(huì)計(jì)算基因頻率的方法突變和基因重組為生物進(jìn)化提供原材料多媒體展示導(dǎo)學(xué)提綱：1、回憶變異類型 _變異 突變 _ _ _ _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(duì)于種群遺傳組成的改變一樣嗎？為什么？_。因?yàn)橹挥衉才能出現(xiàn)新基因，才能豐富基因庫(kù)，改變基因頻率。_可以增加基因型的種

8、類。4、在自然情況下，突變的頻率很低，且多數(shù)有害，對(duì)生物進(jìn)化有重要意義嗎？例如：每個(gè)果蠅約有104對(duì)基因，假定每個(gè)基因的突變率都是10-5。若有一個(gè)中等數(shù)量的果蠅種群(約有108個(gè)個(gè)體)，請(qǐng)同學(xué)們計(jì)算出每一代出現(xiàn)的基因突變數(shù)是多少? 基因突變數(shù)是_這說(shuō)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(guò)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(duì)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。學(xué)生與讀教材完成導(dǎo)學(xué)提綱2×106理解突變的頻率很低，且多數(shù)有害，怎樣給自然選擇提供原

9、材料，對(duì)生物進(jìn)化的重要意義（3）、自然選擇決定生物進(jìn)化的方向積極思維:樺尺蠖與自然選擇：多媒體展示樺尺蠖的進(jìn)化歷程提示1.樹(shù)干變黑會(huì)影響樺尺蠖種群中淺色個(gè)體的出生率，這是因?yàn)樵S多淺色個(gè)體可能在沒(méi)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。積極探究：自然選擇決定進(jìn)化的方向理解變異是不定向的，自然選擇是定向的。（4）、隔離導(dǎo)致物種的形成播放加拉帕戈斯群島若干種地雀的形成歷程影片，展示以下導(dǎo)讀提綱：1、_ 叫做隔離，常見(jiàn)的隔離類型包括 和_。2、地理隔離是指：_3、生殖隔離是指： _2、物種的形成過(guò)程：種群通過(guò)地理隔離小的種群（內(nèi)部出現(xiàn)不同的突變和

10、基因重組）通過(guò)自然選擇基因頻率出現(xiàn)改變（通過(guò)生殖隔離）新物種3、討論其它的物種形成方式：閱讀教材討論并完成導(dǎo)學(xué)提綱理解隔離與物種形成的關(guān)系現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的基本觀點(diǎn)以_學(xué)說(shuō)為核心的現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的基本觀點(diǎn)是：_是生物進(jìn)化的基本單位，生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)在于種群_的改變。_ 、_及 _是物種形成過(guò)程的三個(gè)基本環(huán)節(jié)，通過(guò)它們的綜合作用，種群產(chǎn)生分化，最終導(dǎo)致新物種的形成。在這個(gè)過(guò)程中，_產(chǎn)生生物進(jìn)化的原材料, 使種群的基因頻率定向改變并決定生物進(jìn)化的方向，_是新物種形成的必要條件。總結(jié)現(xiàn)代進(jìn)化理論的內(nèi)容，充分理解現(xiàn)代進(jìn)化的實(shí)質(zhì)讓學(xué)生能夠運(yùn)用現(xiàn)代進(jìn)化理論解釋生物進(jìn)化的現(xiàn)象生物進(jìn)化理論在發(fā)展1.有些學(xué)者的

11、研究表明，基因突變對(duì)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(duì)這些突變不起作用，這些基因經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的積累，會(huì)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。_，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(guò)程，而是種群_與_交替出現(xiàn)的過(guò)程?？傊M(jìn)化理論不會(huì)停滯不前，而是在不斷發(fā)展。4、課后搜集有關(guān)的進(jìn)化內(nèi)容，交流總結(jié)，領(lǐng)會(huì)其發(fā)展歷程。閱讀思考討論回答讓學(xué)生知道科學(xué)的發(fā)展是永無(wú)止境的典型例題例1某工廠有男女職工各200名，對(duì)他們進(jìn)行調(diào)查時(shí)發(fā)現(xiàn)，女性色盲基因的攜帶者為15人，患者為5人；男性患者為11人，那么這個(gè)群體中色盲基因的頻率

12、為多少？（ ）a12 b9 % c6 % d4.5 %解析：色盲基因頻率為：（15+2×5+11）/（200×2+200）=6%。例2某種群中aa、aa、aa的基因型頻率如右圖，圖中陰影部分表示繁殖成功率低的個(gè)體。則該種群經(jīng)選擇之后，下一代中三種基因型頻率的結(jié)果最可能是解析：根據(jù)題干圖中各基因型的陰影所占的比例可以得出的結(jié)論是：aa個(gè)體繁殖成功率最低，產(chǎn)生的后代數(shù)量少，aa個(gè)體繁殖成功率高，產(chǎn)生后代數(shù)量多，aa個(gè)體繁殖成功率居中。因此，該種群的后代中aa的個(gè)體所占的比例不斷下降，aa個(gè)體所占的比例不斷上升。例3（多選）種群是指生活在同一地點(diǎn)的同種生物的一群個(gè)體種群中的個(gè)體通

13、過(guò)繁殖將各自的基因傳遞給后代。下列敘述中，正確的是自然選擇使種群基因頻率發(fā)生定向改變 種群基因頻率的改變導(dǎo)致生物進(jìn)化種群通過(guò)個(gè)體的進(jìn)化而進(jìn)化 種群通過(guò)地理隔離可能達(dá)到生殖隔離解析:種群發(fā)生變異后，在一定的條件下進(jìn)行自然選擇，使具有有利變異的個(gè)體有更多的機(jī)會(huì)產(chǎn)生后代，種群中相應(yīng)基因的頻率不斷提高，相反具有不利變異的個(gè)體留下后代的機(jī)會(huì)少，種群中相應(yīng)基因的頻率會(huì)下降。種群基因頻率的改變導(dǎo)致了生物的進(jìn)化。但生物的進(jìn)化是以種群為單位進(jìn)行的。地理隔離決定了不同種群基因頻率的發(fā)展方向不同，從而出現(xiàn)種群間基因庫(kù)的不同，當(dāng)種群間的基因庫(kù)出現(xiàn)明顯差異，就有可能出現(xiàn)生殖隔離。例4某植物種群，aa基因型個(gè)體占30%，

14、aa基因型個(gè)體占20%，則：該植物的a、a基因頻率分別是 、 。若該植物自交，后代中aa、aa基因型個(gè)體分別占 、 。這時(shí)a、a的基因頻率分別是 、 。依現(xiàn)代生物進(jìn)化理論，這種植物在兩年中是否發(fā)生了進(jìn)化？ ，原因是 。由此可見(jiàn)，進(jìn)化的單位是 ，進(jìn)化的原材料由 提供，生物進(jìn)化方向決定于 ，進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是 。解析：aa基因型個(gè)體占30%，aa基因型個(gè)體占20%，則aa基因型的個(gè)體占50%，所以a的頻率為30%+50%÷2=55%，a的頻率為155%=45%。若該植物自交，后代中aa基因型個(gè)體的比例為30%+50%×1/4=42.4%，aa基因型個(gè)體的比例為20%+50%×

15、;1/4=32.5%。則aa基因型的個(gè)體占后代的25%，再按第中同樣的方法計(jì)算，得到a的基因頻率為55%，a的基因頻率為45%。由于該植物種群在這兩年中基因的頻率沒(méi)有發(fā)生改變，所以沒(méi)有發(fā)生進(jìn)化。隨堂演練1.關(guān)于生物進(jìn)化的方向問(wèn)題的敘述，不正確的是2使種群的基因頻率定向改變的因素是a自然選擇 b生殖隔離 c基因突變 d生存斗爭(zhēng)3（多選）突變的有利和有害是相對(duì)的，下列對(duì)這一問(wèn)題的認(rèn)識(shí)正確的是 a突變的有利與有害可因生物的不同生存環(huán)境而異b突變的有利與有害可因人類的需求不同而異c有的突變對(duì)生物生存有害，但對(duì)生物進(jìn)化有利d有的突變對(duì)生物生存有利，對(duì)生物的進(jìn)化也有利 4（多選）下列有關(guān)地理隔離的敘述，正

16、確的是a造成地理隔離的障礙，對(duì)于陸生生物往往是水域、山脈、沙漠等，對(duì)于水生生物一般是陸地b地理隔離在物種的形成中起著促進(jìn)性狀分離的作用c物種大多是經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的地理隔離，最后出現(xiàn)生殖隔離而形成的d地理隔離使一個(gè)種群分為多個(gè)小種群，各自向不同方向發(fā)展5.鐮刀型細(xì)胞貧血癥是由常染色體上的隱性致病基因引起的，患者在幼年時(shí)期夭折?，F(xiàn)在a、b兩地區(qū)進(jìn)行調(diào)查，其中b地區(qū)流行瘧疾。兩地人群中各種基因型的比例如圖所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：鐮刀型細(xì)胞貧血癥發(fā)病的直接原因是 。根本原因是 。在a地區(qū)人群中a的基因頻率為 ；b地區(qū)人群中a的基因頻率為 。如果在b地區(qū)消滅瘧疾，若干年后再進(jìn)行調(diào)查，將會(huì)發(fā)現(xiàn)aa的基因型頻率會(huì)

17、。6在一個(gè)海島上，一種海龜中有的腳趾是連趾（ww），有的腳趾是分趾（ww、ww），連生的腳趾便于劃水，游泳能力強(qiáng)，分趾則游泳能力較弱。若開(kāi)始時(shí)，連趾和分趾的基因頻率各為0.5，當(dāng)海龜數(shù)量增加到島上食物不足時(shí)，連趾的海龜容易從海水中得到食物，分趾的海龜則不易獲得食物而餓死，若千萬(wàn)年后，基因頻率變化成w為0.2，w為0.8。請(qǐng)問(wèn)：該種群中所有海龜所含的基因稱為該種群的 ?；蝾l率變化后，從理論上計(jì)算，海龜種群中連趾占整個(gè)種群的比例為 ；分趾的海龜中雜合子占整個(gè)種群的比例為 。導(dǎo)致海龜種群的基因頻率變化的原因是什么？ 這種基因頻率的改變，是否發(fā)生了生物進(jìn)化？請(qǐng)簡(jiǎn)述理由。這種基因頻率的改變，是否產(chǎn)生了

18、新的物種？請(qǐng)簡(jiǎn)述理由。設(shè)計(jì)意圖：新課程理念是，生物教學(xué)要面向全體學(xué)生，提高生物科學(xué)素養(yǎng)，倡導(dǎo)研究性學(xué)習(xí)，聯(lián)系學(xué)生的生活實(shí)際，要使全體學(xué)生通過(guò)努力都能達(dá)到學(xué)習(xí)目標(biāo)，本節(jié)課根據(jù)生物學(xué)科的特點(diǎn)和教學(xué)內(nèi)容，結(jié)合學(xué)生的認(rèn)知水平，本節(jié)課從改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式上著手，設(shè)計(jì)各種教學(xué)活動(dòng)，旨在能夠使學(xué)生主動(dòng)地獲得知識(shí)，讓學(xué)生從知識(shí)、能力、情感態(tài)度價(jià)值觀三方面都能得到一定的發(fā)展。在教學(xué)中要充分體現(xiàn)教師是“導(dǎo)師”，學(xué)生是科學(xué)家的新課程教學(xué)環(huán)境。在教學(xué)中充分利用多媒體教學(xué)手段，直觀、形象，符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，能夠達(dá)到感性認(rèn)識(shí)和理性認(rèn)識(shí)的統(tǒng)一，切實(shí)達(dá)到輔助教學(xué)的作用?，F(xiàn)代進(jìn)化理論是的核心內(nèi)容是建立在自然選擇學(xué)說(shuō)的基礎(chǔ)之上，使