高三生物一輪復(fù)習(xí)學(xué)案第10單元生物的進(jìn)化

271生物學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)與指導(dǎo)第十單元生物的進(jìn)化第十單元生物的進(jìn)化—尋覓生命史真容圖10-1加拉帕戈斯群島示意圖加拉帕戈斯群島，位于南美大陸以西1000公里的太平洋面上，群島面積7500多平方公里，由海底火山噴發(fā)的熔巖凝固而成的13個(gè)小島和19個(gè)巖礁組成。群島上現(xiàn)存有其他地區(qū)罕見(jiàn)的多種動(dòng)植物，例如象龜（加拉帕戈斯在西班牙語(yǔ)中就是巨龜?shù)囊馑迹?shù)菊、木蜂、弱翅鸕鶿、地雀等等。著名生物學(xué)家達(dá)爾文于1835年曾到這里考察，促使他后來(lái)提出著名的生物進(jìn)化論--自然選擇學(xué)說(shuō)，在此基礎(chǔ)上生物進(jìn)化理論又進(jìn)一步發(fā)展。圖10-1加拉帕戈斯群島示意圖原始生命起源于原始海洋，由原始細(xì)胞經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)歲月演變出來(lái)自然界的千姿百態(tài)，形成了生物的多樣性。本單元主要闡釋了達(dá)爾文的進(jìn)化理論和現(xiàn)代生物進(jìn)化理論兩種主流觀點(diǎn)，其中達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說(shuō)已經(jīng)成為生命科學(xué)的基石?，F(xiàn)代生物進(jìn)化理論是在繼承達(dá)爾文自然選擇學(xué)說(shuō)的基礎(chǔ)上的補(bǔ)充和發(fā)展。各種進(jìn)化學(xué)說(shuō)是如何解釋生物的多樣性和適應(yīng)性的？新物種是如何形成的？帶著這些問(wèn)題進(jìn)入本單元的學(xué)習(xí)。一、單元學(xué)習(xí)主題（一）單元學(xué)習(xí)目標(biāo)1.研讀文本，查閱化石記錄，比較解剖學(xué)和胚胎學(xué)等事實(shí)，說(shuō)明當(dāng)今生物具有共同的祖先。2.運(yùn)用達(dá)爾文自然選擇學(xué)說(shuō)解釋生物進(jìn)化原因，分析生物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性。3.通過(guò)實(shí)例探究種群基因頻率的變化及隔離在物種形成中的作用，解釋并預(yù)測(cè)種群內(nèi)某一性狀的分布與變化。4.概述現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容，借助實(shí)例闡述生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)，舉例說(shuō)明物種形成的過(guò)程和協(xié)同進(jìn)化導(dǎo)致生物多樣性的形成。（二）單元學(xué)習(xí)計(jì)劃學(xué)習(xí)內(nèi)容課時(shí)內(nèi)容要求整體認(rèn)知3結(jié)合《學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)與指導(dǎo)》中本單元內(nèi)容設(shè)計(jì)的問(wèn)題研讀教材，也可查閱271BAY中資源，形成自己的整體認(rèn)知，嘗試初步構(gòu)建知識(shí)結(jié)構(gòu)。核心內(nèi)容自然選擇學(xué)說(shuō)11.依據(jù)不同類型的證據(jù)，能說(shuō)出當(dāng)今生物具有共同的祖先。2.探究加拉帕戈斯群島龜進(jìn)化的原因，能分析生物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性。生物進(jìn)化的本質(zhì)21.探討自然選擇使種群基因頻率改變的過(guò)程，能解釋并預(yù)測(cè)種群內(nèi)某一性狀的分布與變化。2.通過(guò)加拉帕戈斯群島地雀的實(shí)例，探究形成新物種的條件。（三）單元學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)任務(wù)評(píng)價(jià)量規(guī)等級(jí)整體認(rèn)知能認(rèn)真研讀教材，初步認(rèn)知現(xiàn)代生物進(jìn)化理論★能較好完成271BAY中關(guān)于整體認(rèn)知的階段性評(píng)價(jià)★★能結(jié)合認(rèn)知情況用思維導(dǎo)圖的形式初步構(gòu)建出本單元的知識(shí)結(jié)構(gòu)★★★自然選擇學(xué)說(shuō)能說(shuō)出當(dāng)今生物具有共同的祖先的原因★說(shuō)出拉馬克的進(jìn)化學(xué)說(shuō)和達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說(shuō)的內(nèi)容★★能夠利用達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說(shuō)，構(gòu)建象龜?shù)倪M(jìn)化過(guò)程★★★生物進(jìn)化的本質(zhì)掌握種群基因頻率的含義并且會(huì)計(jì)算種群基因頻率和基因型頻率★闡述物種形成的過(guò)程和條件★★利用自然選擇學(xué)說(shuō)解釋為什么當(dāng)下病毒的抗藥性越來(lái)越強(qiáng)★★能夠結(jié)合實(shí)例闡釋協(xié)同進(jìn)化和生物多樣性的形成★★★二、單元學(xué)習(xí)內(nèi)容（一）單元整體認(rèn)知：依據(jù)教材與271BAY中的資源，來(lái)理解以下核心內(nèi)容1.生物有共同的祖先的證據(jù)。2.生物的來(lái)源、進(jìn)化的歷程及原因；達(dá)爾文自然選擇學(xué)說(shuō)內(nèi)容；達(dá)爾文自然選擇學(xué)說(shuō)的進(jìn)步性和局限性。種群的概念；種群基因頻率的含義和計(jì)算;可遺傳變異的來(lái)源以及物種形成的過(guò)程和條件。4.協(xié)同進(jìn)化的含義及生物多樣性形成的原因。5.以自然選擇學(xué)說(shuō)為核心的現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容。（二）單元學(xué)習(xí)活動(dòng)第一學(xué)時(shí)自然選擇學(xué)說(shuō)學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.研讀文本，概括出生物有共同的祖先的證據(jù)以及適應(yīng)的含義，分析生物進(jìn)化的證據(jù)，闡釋生物有共同祖先。。2.運(yùn)用自然選擇學(xué)說(shuō)解釋12種加拉巴哥象龜?shù)男纬?，說(shuō)明自然選擇促進(jìn)生物更好地適應(yīng)特定的生存環(huán)境。3.辨析“人工環(huán)境下的生物進(jìn)化不再受自然選擇的影響”。學(xué)習(xí)任務(wù):運(yùn)用自然選擇學(xué)說(shuō)解釋適應(yīng)的形成達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說(shuō)揭示了生物進(jìn)化的機(jī)制，如何用自然選擇學(xué)說(shuō)解釋生物的適應(yīng)現(xiàn)象呢？學(xué)習(xí)活動(dòng)1：資料分析加拉帕戈斯象龜又名加拉巴哥象龜，是世界上現(xiàn)存的體型最大的陸龜。其實(shí)加拉帕戈斯象龜（以下簡(jiǎn)稱象龜）是一個(gè)種群的稱呼，現(xiàn)存的僅分布于加拉帕戈斯群島的9個(gè)小島上，共有12個(gè)亞種。不同島嶼上的象龜都不相同，差異尤其體現(xiàn)在甲殼的形狀：馬背（向上拱殼，前緣似馬鞍）和圓頂，以及介乎其間的象龜。例如：圣克魯斯高地，海拔800米以上，植被豐富，食物相對(duì)容易獲得，為了方便在低矮灌木草叢中爬行，圣克魯斯島象龜?shù)凝敋ざ酁閳A頂殼，脖子和四肢較短。INCLUDEPICTURE"/AttachFiles/ueditor/upload/image/20200403/6372150755107369829853925.png"INETINCLUDEPICTURE"/AttachFiles/ueditor/upload/image/20200403/6372150755107369829853925.png"INETINCLUDEPICTURE"/AttachFiles/ueditor/upload/image/20200403/6372150755107369829853925.png"INETINCLUDEPICTURE"/AttachFiles/ueditor/upload/image/20200403/6372150755107369829853925.png"INET思考：1.圓頂殼的象龜適合在圣克魯斯島之外的其它島上生存嗎？由此可以總結(jié)出適應(yīng)的哪些特點(diǎn)？利用達(dá)爾文自然選擇學(xué)說(shuō)解釋9個(gè)小島中象龜?shù)男纬稍颉?.加拉帕戈斯象龜都是來(lái)自同一物種，但隨著時(shí)間的推移，他們的甲殼等性狀存在差異，請(qǐng)結(jié)合自己的理解對(duì)該現(xiàn)象進(jìn)行解釋。學(xué)時(shí)評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)內(nèi)容評(píng)價(jià)量規(guī)自我評(píng)價(jià)說(shuō)出生物有共同祖先的證據(jù)★描述自然選擇學(xué)說(shuō)內(nèi)涵★★能夠描述適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果★★能夠用自然選擇學(xué)說(shuō)解釋生物多樣性的成因★★★遷移提升金魚(yú)是我國(guó)人民樂(lè)于飼養(yǎng)的觀賞魚(yú)類。它的身姿奇異，色彩絢麗，可以說(shuō)是一種天然的活的藝術(shù)品，因而為人們所喜愛(ài)。根據(jù)史料的記載以及近代科學(xué)實(shí)驗(yàn)的資料，科學(xué)家已經(jīng)查明，金魚(yú)起源于我國(guó)普通食用的野生鯽魚(yú)。它先由銀灰色的野生鯽魚(yú)變?yōu)榧t黃色的金鯽魚(yú)，然后再經(jīng)過(guò)不同時(shí)期的家養(yǎng)，由紅黃色金鯽魚(yú)逐漸變成為各個(gè)不同品種的金魚(yú)。幾個(gè)世紀(jì)的選擇和培育這樣不正常的個(gè)體，已經(jīng)產(chǎn)生了125個(gè)以上的金魚(yú)品種。在美國(guó)東部很多地區(qū)，由公園及花園飼養(yǎng)池中逃逸的金魚(yú)，已經(jīng)野化了。野生后復(fù)原了本來(lái)顏色，并能由飼養(yǎng)在盆中的5～10公分(2～4英寸)長(zhǎng)到30公分。1.結(jié)合材料，運(yùn)用自然選擇學(xué)說(shuō)解釋金魚(yú)的野化現(xiàn)象。2.“現(xiàn)在很多生物都生活在各種人工環(huán)境中，因此，這些生物的進(jìn)化不再受到自然選擇的影響?！蹦阃膺@種觀點(diǎn)嗎？闡明你支持或反對(duì)的理由。第二學(xué)時(shí)生物進(jìn)化的本質(zhì)學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.研讀文本，闡述生物進(jìn)化和新物種形成的聯(lián)系和區(qū)別。2.構(gòu)建現(xiàn)代生物進(jìn)化理論模型，并運(yùn)用模型解釋并預(yù)測(cè)生物種群內(nèi)某一性狀的分布與變化。3.結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)，列舉出協(xié)同進(jìn)化及生物多樣性形成過(guò)程的實(shí)例。學(xué)習(xí)任務(wù):構(gòu)建現(xiàn)代生物進(jìn)化理論模型我們已經(jīng)知道達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說(shuō)對(duì)生物的進(jìn)化和適應(yīng)的形成作出了合理解釋，在進(jìn)化的過(guò)程中新物種是如何形成的呢？生物多樣性和進(jìn)化有什么聯(lián)系呢？學(xué)習(xí)活動(dòng)2：種群基因頻率的計(jì)算英國(guó)的曼徹斯特地區(qū)有一種樺尺蛾。它們夜間活動(dòng)，白天棲息在樹(shù)干上。實(shí)驗(yàn)表明，樺尺蛾的體色受一對(duì)等位基因S和s控制，黑色（S）對(duì)淺色（s）是顯性的。19世紀(jì)時(shí)，曼徹斯特地區(qū)的樹(shù)干上長(zhǎng)滿了淺色的地衣，樺尺蛾幾乎都是淺色型的，該種群中S基因的頻率很低，在5%以下。后來(lái)，隨著工業(yè)的發(fā)展，工廠排出的煤煙使地衣不能生存，結(jié)果樹(shù)皮裸露并被熏成黑褐色。這時(shí)黑色的樺尺蛾卻成了常見(jiàn)的類型，S基因的頻率上升到95%以上。假設(shè)樺尺蛾群體滿足以下五個(gè)條件：①昆蟲(chóng)群體數(shù)量足夠大；②全部的雌雄個(gè)體間都能自由交配并能產(chǎn)生后代；③沒(méi)有遷入與遷出；④自然選擇對(duì)A、a控制的翅型性狀沒(méi)有作用；⑤也沒(méi)有基因突變和染色體變異。現(xiàn)有親本的基因型頻率SS（30%），Ss（60%），ss（10%）。思考：1.親代產(chǎn)生S配子、s配子的概率各是多少？S配子、s配子的概率與S、s基因頻率是否相等？則S基因頻率和s基因頻率分別是多少？2.請(qǐng)用棋盤(pán)法計(jì)算F1中SS、Ss、ss三種基因型的頻率各是多少？3.F1的S基因頻率、s基因頻率各是多少？想一想，F(xiàn)2、F3以及若干代后，種群的基因頻率會(huì)同F(xiàn)1一樣一直不變嗎？4.樺尺蛾種群中S基因的頻率為什么越來(lái)越低？并分析自然選擇是如何影響種群基因頻率的？學(xué)習(xí)活動(dòng)3：探究新物種的形成過(guò)程達(dá)爾文在環(huán)球考察中觀察到，加拉帕戈斯群島上生活著13種地雀。這些地雀的喙差別很大，不同種之間存在生殖隔離。加拉帕戈斯群島由13個(gè)主要島嶼組成。不同島嶼的環(huán)境有較大差別，比如島的低洼地帶，布滿棘刺狀的灌叢，而在只有大島上才有的高地，則生長(zhǎng)著茂密的森林。這些島嶼是500萬(wàn)年前由海底的火山噴發(fā)后形成的，比南美洲大陸的形成晚的多。因此可以推測(cè)這些地雀的共同祖先來(lái)自南美洲大陸，以后在各個(gè)島嶼上形成了不同的種群。思考：1.加拉帕戈斯群島的地雀是說(shuō)明通過(guò)地理隔離形成新物種的著名實(shí)例，請(qǐng)概括其形成的基本環(huán)節(jié)。拓展：①物種形成的必要條件是什么？②物種的形成過(guò)程一定經(jīng)過(guò)地理隔離嗎？2.隨著生物科學(xué)的發(fā)展，人們對(duì)于問(wèn)題的認(rèn)識(shí)更加深入，逐漸形成了以自然選擇學(xué)說(shuō)為核心的現(xiàn)代生物進(jìn)化理論。嘗試用現(xiàn)代生物進(jìn)化理論模型解釋分析加拉帕戈斯地雀多種形態(tài)的形成原因。學(xué)習(xí)活動(dòng)4：明確協(xié)同進(jìn)化導(dǎo)致生物多樣性的形成圖10-2昆蟲(chóng)與野生蘭花在達(dá)爾文第一個(gè)考察的島嶼圣克里斯托島上，豎立著達(dá)爾文的半身銅像。島上有一種木蜂被命名為“達(dá)爾文木蜂”，黃色和白色是它們鐘愛(ài)的顏色。達(dá)爾文發(fā)表《物種起源》以后，他繼續(xù)研究蘭花并出版專著，期望為物種進(jìn)化補(bǔ)充更多的證據(jù)。世界上有野生蘭花3萬(wàn)種，蘭花與昆蟲(chóng)之間存在明顯的專性關(guān)系，蘭花通過(guò)香味吸引昆蟲(chóng)授粉，昆蟲(chóng)在授粉時(shí)則獲得花蜜的犒賞；有的蘭花則以臭味招來(lái)蒼蠅。圖10-2昆蟲(chóng)與野生蘭花思考：1.材料中昆蟲(chóng)與花的進(jìn)化關(guān)系是怎樣的？聯(lián)系生活實(shí)際列舉其他實(shí)例。2.共同進(jìn)化導(dǎo)致生物多樣性，結(jié)合實(shí)例說(shuō)明生物多樣性的層次，并列舉保護(hù)生物多樣性措施。學(xué)時(shí)評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)內(nèi)容評(píng)價(jià)量規(guī)自我評(píng)價(jià)掌握種群基因頻率的計(jì)算方法★明確物種形成的過(guò)程★★明確進(jìn)化導(dǎo)致生物多樣性的形成★★★遷移提升