小學(xué)語文的教學(xué)教案
發(fā)表時(shí)間:2020-05-26《現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容》教學(xué)設(shè)計(jì)。
俗話說,磨刀不誤砍柴工。作為高中教師就要在上課前做好適合自己的教案。教案可以讓學(xué)生更好地進(jìn)入課堂環(huán)境中來,幫助高中教師營(yíng)造一個(gè)良好的教學(xué)氛圍。怎么才能讓高中教案寫的更加全面呢?下面是小編精心為您整理的“《現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容》教學(xué)設(shè)計(jì)”,僅供您在工作和學(xué)習(xí)中參考。
《現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容》教學(xué)設(shè)計(jì)
一、教材分析及設(shè)計(jì)思路
《現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容》是人教版普通高中生物必修二《遺傳與進(jìn)化》第七章第二節(jié)的內(nèi)容,是本章的核心內(nèi)容。包括三課時(shí):第一課時(shí)是《種群基因頻率的改變與生物進(jìn)化》;第二課時(shí)是《隔離與物種的形成》;第三課時(shí)是《共同進(jìn)化與生物多樣性的形成》。本文是第一課時(shí)的教學(xué)設(shè)計(jì),本節(jié)課是以達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說為基礎(chǔ)發(fā)展起來的,其核心觀點(diǎn)為生物進(jìn)化的基本單位是種群,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,生物進(jìn)化過程的實(shí)質(zhì)就是種群基因頻率發(fā)生定向改變的過程。《生物課程標(biāo)準(zhǔn)》中要求學(xué)生能夠“說明現(xiàn)代生物進(jìn)化理論”,要達(dá)到這個(gè)要求,通過第一課時(shí)的教學(xué),要使學(xué)生首先能解釋種群、基因庫(kù)和基因頻率的概念,學(xué)會(huì)基因頻率的兩種計(jì)算方法,能夠說出突變和基因重組為生物進(jìn)化提供原材料的原因,并使學(xué)生學(xué)會(huì)通過建立數(shù)學(xué)模型來探究生物問題的方法。
通過以上分析,本節(jié)課主要采取問題誘導(dǎo)和任務(wù)驅(qū)動(dòng),以情景探究學(xué)習(xí)為主,樺尺蠖材料背景貫穿始末,適當(dāng)?shù)丶右灾v授法、討論法、自主閱讀法、綜合分析法等。同時(shí)在講授時(shí)要給學(xué)生滲透以下觀點(diǎn):現(xiàn)代生物進(jìn)化理論是對(duì)達(dá)爾文自然選擇學(xué)說的修正、深入和擴(kuò)展,并不是否定和排斥。
二、教學(xué)目標(biāo)
1.知識(shí)與技能
(1)能夠解釋種群、基因庫(kù)、基因頻率概念。
(2)嘗試運(yùn)用數(shù)學(xué)方法討論種群基因頻率的改變。
(3)培養(yǎng)學(xué)生處理資料和數(shù)據(jù)的能力。
(4)能闡明以自然選擇學(xué)說為核心的現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要觀點(diǎn);
2.過程與方法
(1)通過自主探究、小組討論培養(yǎng)學(xué)生與人合作的能力。
(2)通過分析樺尺蠖背景材料,學(xué)會(huì)用數(shù)學(xué)模型來解決生物問題。
3.情感態(tài)度與價(jià)值觀
(1)通過引導(dǎo)學(xué)生分析調(diào)查所取的數(shù)據(jù),培養(yǎng)學(xué)生以事實(shí)為依據(jù)得出結(jié)論的科學(xué)態(tài)度。
(2)通過教學(xué)活動(dòng),進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生“生物是進(jìn)化來的”、“生物的進(jìn)化與環(huán)境密切相關(guān)”的思想觀念,幫助學(xué)生樹立辯證唯物主義的認(rèn)識(shí)觀。
三、教學(xué)流程
地球上現(xiàn)存的有記載的生物種類大約200多萬種,還有許許多多種生物沒有被我們發(fā)現(xiàn)。據(jù)估計(jì),曾在地球上生活過的生物種數(shù)可能多達(dá)5億-10億。這么多的生物從無到有,從少到多,從簡(jiǎn)單到復(fù)雜,一批又一批地踏上地球,又遠(yuǎn)離地球走向死亡,進(jìn)行著自然界的新陳代謝,這就是生物的進(jìn)化。在19世紀(jì),達(dá)爾文提出了以自然選擇學(xué)說為基礎(chǔ)的生物進(jìn)化論,自然選擇學(xué)說的主要內(nèi)容是什么呢?
過度繁殖,生存斗爭(zhēng),遺傳變異,適者生存。
自然選擇學(xué)說科學(xué)地解釋了生物進(jìn)化的原因及生物的多樣性和適應(yīng)性,但由于受到當(dāng)時(shí)科學(xué)發(fā)展水平的限制,自然選擇學(xué)說對(duì)于遺傳和變異的本質(zhì)并未作出科學(xué)的解釋。那么如何在基因水平上解釋生物進(jìn)化的機(jī)制呢?這就是我們本節(jié)要解決的問題,我們一起來學(xué)習(xí)《現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容》。
第2節(jié)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容
樺尺蠖的翅色是淺色(基因型為ss),偶然出現(xiàn)一黑色的變異個(gè)體(基因型為Ss),且S對(duì)s是顯性,若黑色翅比淺色翅更適應(yīng)環(huán)境
啟發(fā)學(xué)生思考并提出問題:
(1)這一有利變異的個(gè)體能永遠(yuǎn)生存下去嗎?
(2)該個(gè)體中的有利基因S,如何保留?
(3)即使Ss的個(gè)體能夠繁殖,后代都是黑色個(gè)體嗎?
老師隨機(jī)抽學(xué)生回答問題
1、研究變異性狀就要研究其基因組成;
2、新形成的等位基因可以通過交配繁殖遺傳給后代,在整個(gè)群體中擴(kuò)散開來,所以研究進(jìn)化僅僅只研究這個(gè)變異個(gè)體的表現(xiàn)型和基因型是不夠的,即個(gè)體不是進(jìn)化的基本單位,必須研究整個(gè)地區(qū)所有的樺尺蠖的基因組成和變化。
整個(gè)地區(qū)所有的樺尺蠖組成了什么?
種群
種群指的是同一時(shí)間,聚集在同一地點(diǎn)的同種生物個(gè)體的總和,同種指的是同一物種。由此可見生物進(jìn)化的基本單位是種群,種群也是生物繁衍的基本單位。
一、種群是生物進(jìn)化的基本單位
大家自主閱讀課本,找出基因庫(kù)、基因頻率的概念,同時(shí)思考如何計(jì)算基因頻率。
基因庫(kù)和基因頻率的概念
某樺尺蠖種群中,黑色翅的基因?yàn)镾,淺色翅的基因位s,抽樣調(diào)查100個(gè)個(gè)體,測(cè)得基因型為SS、Ss、ss的個(gè)體分別為10、20、70個(gè)、問每種基因型頻率是多少?S、s基因頻率是多少?
教師對(duì)部分學(xué)生的計(jì)算過程進(jìn)行投影,強(qiáng)調(diào)基因頻率計(jì)算過程的注意點(diǎn);
計(jì)算S和s的基因頻率,并寫出計(jì)算過程其他同學(xué)對(duì)投影的計(jì)算過程進(jìn)行評(píng)價(jià)和糾錯(cuò)。
基因型頻率和基因頻率的計(jì)算公式
某樺尺蠖種群中,黑色翅的基因?yàn)镾,淺色翅的基因位s,抽樣調(diào)查100個(gè)個(gè)體,測(cè)得基因型為SS、Ss、ss的個(gè)體分別為10、20、70個(gè)、若該種群為親本,如果讓該種群隨機(jī)交配,沒有遷入和遷出,無自然選擇,無突變,根據(jù)孟德爾分離定律計(jì)算:
(1)該種群產(chǎn)生的S、s配子的比率各是多少?
(2)F1代的基因型頻率各是多少?
(3)F1代種群的基因頻率各是多少?
(4)將計(jì)算結(jié)果填入表格,想一想,F(xiàn)2代、F3代以及若干代以后,種群的基因頻率會(huì)改變嗎?
學(xué)生分小組討論,老師隨機(jī)抽學(xué)生回答,最后評(píng)價(jià)總結(jié)。
等位基因如何產(chǎn)生?它的出現(xiàn)會(huì)影響種群的基因頻率嗎?
假如在99只淺色樺尺蠖(ss)中偶然出現(xiàn)了,1只黑色(Ss)的變異個(gè)體。要求計(jì)算突變前后S和s的基因頻率
突變前
突變后
S基因頻率
s基因頻率
計(jì)算突變前后種群的基因頻率變化
基因突變能豐富種群的基因庫(kù)并影響種群的基因頻率
基因突變是生物變異的一種。變異在生物種群中是普遍存在的,它有哪些類型呢?
不可遺傳變異
變異基因突變
可遺傳變異染色體變異
基因重組
每個(gè)果蠅約有104對(duì)等位基因,假設(shè)每個(gè)基因的突變率都是10-5,一個(gè)中等大小的果蠅種群約有有108個(gè)個(gè)體。大家計(jì)算每一代出現(xiàn)的基因突變數(shù)
計(jì)算果蠅種群中每一代出現(xiàn)的突變數(shù)
基因突變通過累計(jì),能形成大量的自然選擇材料
基因重組在種群繁衍中有什么作用?
產(chǎn)生多種基因型,為進(jìn)化提供大量原材料。
突變和基因重組產(chǎn)生生物進(jìn)化的原材料
二、突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料
變異的有利和有害是絕對(duì)的嗎?
出示工業(yè)革命前后樺尺蠖的照片:
樺尺蠖體色受一對(duì)等位基因控制,黑色(S)對(duì)淺色(s)為顯性。早期的時(shí)候樹干上長(zhǎng)滿了白色的地衣,淺色個(gè)體不易被天敵發(fā)現(xiàn),能更好地存活下來。工業(yè)革命后,曼切斯特地區(qū)的污染加重,地衣大量死亡,樹干暴露出來,此時(shí)黑色體色更有利于生存。
引導(dǎo)學(xué)生思考:1、樺尺蠖生活的環(huán)境發(fā)生了什么改變?
2、樹干顏色在這過程中起到了什么作用?
思考分析,抽學(xué)生回答問題。
變異的有利和有害不是絕對(duì)的,取決于生物生活的環(huán)境。在這個(gè)情景中,是樹干顏色選擇了適應(yīng)環(huán)境的樺尺蠖個(gè)體。
在自然選擇的過程中,種群的基因頻率會(huì)發(fā)生變化嗎?
1870年樺尺蠖的基因型頻率為SS10%;Ss20%;ss70%,在樹干變黑的環(huán)境條件下,使種群中淺色個(gè)體每年減少10%,黑色個(gè)體每年增加10%,幾年內(nèi),樺尺蠖種群每年的基因型頻率與基因頻率是多少?
計(jì)算各年基因頻率及基因型頻率
1、基因頻率如何改變?
2、基因頻率改變的原因是什么?
3、自然選擇在基因頻率改變的過程中有什么作用?
4、有利基因的頻率如何變化?不利基因的頻率如何變化?
5、基因頻率改變對(duì)種群有什么意義?
自然選擇使種群基因頻率發(fā)生定向改變,決定生物進(jìn)化的方向。
第一年
第二年
第三年
第四年
第五年
基因型頻率
SS
10%
11.5%
13.1%
14.6%
Ss
20%
22.9%
26%
29.3%
ss
70%
65.6%
60.9%
56.1%
基因頻率
S
20%
23%
26.1%
29.3%
s
80%
77%
73.9%
70.7%
三.自然選擇決定生物進(jìn)化的方向
引導(dǎo)學(xué)生對(duì)比達(dá)爾文進(jìn)化論與現(xiàn)代進(jìn)化論對(duì)生物進(jìn)化本質(zhì)做出的解釋;引導(dǎo)歸納:自然選擇→基因頻率定向改變→進(jìn)化
生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)——在自然選擇作用下,種群基因頻率發(fā)生定向改變
完成課后練習(xí)題,并預(yù)習(xí)下一節(jié)。提出預(yù)習(xí)問題“樺尺蠖中有形成新物種嗎?物種和種群有什么不同呢?它又是如何產(chǎn)生的呢?”
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7.2《現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容》教學(xué)案
俗話說,凡事預(yù)則立,不預(yù)則廢。教師要準(zhǔn)備好教案,這是每個(gè)教師都不可缺少的。教案可以讓學(xué)生們有一個(gè)良好的課堂環(huán)境,有效的提高課堂的教學(xué)效率。那么一篇好的教案要怎么才能寫好呢?急您所急,小編為朋友們了收集和編輯了“7.2《現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容》教學(xué)案”,大家不妨來參考。希望您能喜歡!
一、種群是生物進(jìn)化的基本單位
(閱讀教材P114~115)
1.種群:生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個(gè)體。
2.基因庫(kù)和基因頻率
(1)基因庫(kù):一個(gè)種群中全部個(gè)體所含有的全部基因,叫做這個(gè)種群的基因庫(kù)。
(2)基因頻率:在一個(gè)種群基因庫(kù)中,某個(gè)基因占全部等位基因數(shù)的比率。
3.生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì):種群基因頻率的改變。
二、突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料
(閱讀教材P116~117)
1.可遺傳變異的來源突變基因突變?nèi)旧w變異基因重組
2.可遺傳變異的形成、特點(diǎn)和作用
(1)形成
①基因突變產(chǎn)生新的等位基因,這就可能使種群的基因頻率發(fā)生變化。
②通過有性生殖過程中的基因重組,可以形成多種多樣的基因型。
(2)特點(diǎn):隨機(jī)的、不定向的。
(3)作用:只是提供生物進(jìn)化的原材料,不能決定生物進(jìn)化的方向。
三、自然選擇決定生物進(jìn)化的方向(閱讀教材P118)
1.原因:不斷淘汰不利變異的個(gè)體,選擇積累有利變異的個(gè)體。
2.結(jié)果:種群的基因頻率發(fā)生定向改變。
四、隔離與物種的形成(閱讀教材P119~121)
1.隔離
(1)概念:不同種群間的個(gè)體,在自然條件下基因不能自由交流的現(xiàn)象。
(2)類型:常見的有地理隔離和生殖隔離。
2.物種的形成
(1)三個(gè)基本環(huán)節(jié):突變和基因重組、自然選擇及隔離。
(2)新物種形成的標(biāo)志:生殖隔離。
五、共同進(jìn)化與生物多樣性的形成
(閱讀教材P123~126)
1.共同進(jìn)化:不同物種之間、生物與無機(jī)環(huán)境之間在相互影響中不斷進(jìn)化和發(fā)展。
2.生物多樣性的形成
(1)生物多樣性的內(nèi)容:基因多樣性、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性。
(2)生物多樣性形成的原因:生物的進(jìn)化。
六、生物進(jìn)化理論在發(fā)展(閱讀教材P126)
1.有些學(xué)者認(rèn)為:大量的基因突變是中性的,決定生物進(jìn)化方向的是中性突變的逐漸積累,而不是自然選擇。
2.有些人認(rèn)為:物種形成并不都是漸變的過程,而是種群長(zhǎng)期穩(wěn)定與迅速形成新種交替出現(xiàn)的過程。
重點(diǎn)聚焦
1.為什么說種群是生物進(jìn)化的基本單位?
2.種群的基因頻率為什么會(huì)發(fā)生變化?
3.自然選擇與種群基因頻率的變化有什么關(guān)系?
[共研探究]
資料:某種群中有AA、Aa、aa三種基因型的個(gè)體,其中AA、Aa所占比例隨時(shí)間的變化如圖所示。
請(qǐng)分析作答:
1.生物進(jìn)化
(1)為什么說生物進(jìn)化的基本單位是種群而不是個(gè)體?
提示:個(gè)體的基因型是終身不變的,無論它在自然選擇中具有多大優(yōu)勢(shì),其基因型也不可能一成不變地遺傳給下一代個(gè)體,因?yàn)閭€(gè)體的基因組成來自雙親。種群中個(gè)體的基因來自種群基因庫(kù),個(gè)體死亡后又通過其后代把基因延續(xù)下去。如果一個(gè)個(gè)體不能與種群中其他個(gè)體交配產(chǎn)生后代,這個(gè)個(gè)體在進(jìn)化上就沒有意義。
(2)生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變。
2.種群、種群的基因頻率
(1)判斷種群發(fā)生變化的依據(jù)是種群基因頻率發(fā)生改變。
(2)除自然選擇外,基因突變、遷入和遷出等因素都會(huì)使種群基因頻率發(fā)生變化。
(3)基因頻率與基因型頻率的相關(guān)計(jì)算
①若該種群中基因型為AA、Aa和aa的個(gè)體數(shù)目分別為a1、a2、a3,則種群中A的基因頻率=A的數(shù)目(A+a)的總數(shù)目×100%=2a1+a22(a1+a2+a3)×100%。
②若已知AA、Aa和aa的基因型頻率分別為P1、P2、P3,A的基因頻率=AA的基因型頻率+1/2Aa的基因型頻率=P1+1/2P2。
③根據(jù)資料中的圖,第36個(gè)月時(shí),基因a在種群中的頻率是多少?
提示:三種基因型頻率之和為1,故第36個(gè)月時(shí),Aa=0.4,AA=0.2,aa=0.4,基因a的頻率為0.4+(1/2)×0.4=0.6。
[總結(jié)升華]
1.相關(guān)概念的比較
比較項(xiàng)目含義變化后與進(jìn)化的關(guān)系
基因型
頻率該基因型個(gè)體數(shù)種群個(gè)體總數(shù)×100%
生物不一定進(jìn)化
基因頻率該基因數(shù)全部等位基因數(shù)×100%
導(dǎo)致生物進(jìn)化
基因庫(kù)種群中全部基因可導(dǎo)致生物進(jìn)化,它的變化是形成新物種的前提
2.基因頻率與基因型頻率的計(jì)算
(1)已知基因型個(gè)體數(shù)計(jì)算基因頻率(以等位基因A、a為例)
A基因頻率=A基因的總數(shù)A基因的總數(shù)+a基因的總數(shù)×100%
a基因頻率=a基因的總數(shù)A基因的總數(shù)+a基因的總數(shù)×100%
(2)已知基因型頻率計(jì)算基因頻率
設(shè)種群的個(gè)體數(shù)為N,AA、Aa、aa的個(gè)體數(shù)分別為n1、n2、n3,A、a的基因頻率分別用PA、Pa表示,AA、Aa、aa的基因型頻率分別用PAA、PAa、Paa表示,則:
PA=2n1+n22N=n1N+1/2×n2N=PAA+1/2PAa
Pa=2n3+n22N=n3N+1/2×n2N=Paa+1/2PAa
(3)根據(jù)遺傳平衡定律計(jì)算基因頻率和基因型頻率
①遺傳平衡定律
在一個(gè)有性生殖的自然種群中,符合以下五個(gè)條件時(shí),各等位基因的頻率和基因型頻率在一代一代的遺傳中是穩(wěn)定不變的,或者說是保持著基因平衡的。這五個(gè)條件是:
a.種群足夠大;b.種群中個(gè)體間的交配是隨機(jī)的;c.沒有突變發(fā)生;d.沒有新基因加入;e.沒有自然選擇。
②基因頻率與基因型頻率的特點(diǎn)
設(shè)A的基因頻率為p,a的基因頻率為q,則p+q=1。
雄配子
雌配子A(p)a(q)
A(p)AA(p2)Aa(pq)
a(q)Aa(pq)aa(q2)
即AA%=p2,Aa%=2pq,aa%=q2。
③實(shí)例:若已知AA的基因型頻率為m,則A的基因頻率為m。
伴X染色體遺傳基因頻率的計(jì)算
若基因(假設(shè)為A與a)位于X染色體上,Y染色體上沒有其等位基因,計(jì)算基因頻率時(shí),只需考慮X染色體,不考慮Y染色體的數(shù)量,若N表示基因頻率,則計(jì)算公式如下:
NXA=2NXAXA+NXAXa+NXAY2(NXAXA+NXAXa+NXaXa)+(NXaY+NXAY)
NXa=2NXaXa+NXAXa+NXaY2(NXaXa+NXAXA+NXAXa)+(NXaY+NXAY)
[對(duì)點(diǎn)演練]
1.下列關(guān)于基因頻率和生物進(jìn)化的說法正確的是()
A.生物只要發(fā)生進(jìn)化,基因頻率就會(huì)改變
B.只有新物種形成時(shí),才發(fā)生基因頻率的改變
C.基因頻率的改變不一定引起生物的進(jìn)化
D.生物在進(jìn)化的過程中不一定有基因頻率的改變
解析:選A 生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是基因頻率的改變。所以基因頻率改變生物就進(jìn)化,基因頻率不改變生物就沒有進(jìn)化。
2.基因型為BB的個(gè)體占18%、基因型為Bb的個(gè)體占78%,基因B和b的基因頻率分別是()
A.18% 82%B.36% 64%
C.57% 43%D.92% 8%
解析:選C B的基因頻率=18%+1/2×78%=57%,b的基因頻率=1-57%=43%。
[共研探究]
請(qǐng)根據(jù)圖示,結(jié)合教材相關(guān)內(nèi)容,回答下列問題:
1.樺尺蠖種群中發(fā)生的可遺傳變異有突變(包括基因突變和染色體變異)和基因重組。
2.在樹干變黑的環(huán)境下,淺色樺尺蠖易被天敵發(fā)現(xiàn)和捕食,ss的個(gè)體越來越少,SS和Ss的個(gè)體越來越多,決定黑色性狀的S基因的基因頻率越來越高,決定淺色性狀的s基因的基因頻率越來越低。發(fā)生上述變化的原因是環(huán)境變化了,即自然選擇決定生物進(jìn)化的方向。
3.對(duì)樺尺蠖種群來說,在自然選擇過程中直接受選擇的是表現(xiàn)型,因?yàn)樘鞌晨吹降氖切誀?,而不是控制性狀的基因?br>
4.基因突變和基因重組都對(duì)種群遺傳組成產(chǎn)生影響,但影響角度不一樣。
(1)基因突變產(chǎn)生新基因,豐富基因庫(kù),改變基因頻率,從而影響種群的遺傳組成。
(2)基因重組增加基因型的種類,以此來影響種群的遺傳組成。
5.有人認(rèn)為“發(fā)生在體細(xì)胞中的基因突變不能傳遞給后代,因此不能為生物進(jìn)化提供原材料”,這種說法不正確(填“正確”或“不正確”),因?yàn)榘l(fā)生在體細(xì)胞中的突變,可以通過無性繁殖的方法傳遞給后代,能為生物進(jìn)化提供原材料。
[總結(jié)升華]
1.突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料
(1)突變和基因重組使種群的基因頻率發(fā)生不定向的改變。
(2)由于突變和基因重組都是隨機(jī)的、不定向的,因此它們只提供了生物進(jìn)化的原材料,不能決定生物進(jìn)化的方向。
(3)變異的有利和有害是相對(duì)的,由生存環(huán)境決定。
2.自然選擇決定生物進(jìn)化方向的原理分析
[對(duì)點(diǎn)演練]
3.下列與生物進(jìn)化相關(guān)的敘述,正確的是()
A.進(jìn)化總是由突變引起的
B.如果沒有可遺傳的變異,生物就不可能進(jìn)化
C.變異個(gè)體總是適應(yīng)環(huán)境的
D.進(jìn)化改變的是個(gè)體而不是群體
解析:選B 自然選擇、遷入、遷出等只要改變種群的基因頻率就能引起生物進(jìn)化;變異是不定向的,并具有多害少利性,此處的“害”與“利”即指能否適應(yīng)所生存的環(huán)境;生物進(jìn)化中發(fā)生改變的是種群的基因頻率,單位是種群,故改變的是種群的特征,而非個(gè)體。
4.腕足類動(dòng)物海豆芽,從4億年前出現(xiàn)至今面貌基本沒變,又沒有滅絕,對(duì)此現(xiàn)象的合理解釋是()
A.自然選擇對(duì)其不發(fā)生作用
B.海豆芽在漫長(zhǎng)的年代中基因頻率發(fā)生了較大變化
C.海豆芽很少變異,適應(yīng)性強(qiáng)
D.海豆芽的生活環(huán)境基本沒有改變
解析:選D 自然選擇決定了生物進(jìn)化的方向,該生物的“面貌基本沒變”,說明其生存環(huán)境基本沒變,基因頻率也基本沒變,所以性狀基本沒變。
[共研探究]
1.物種形成
(1)判斷下列描述是否屬于同一個(gè)物種,并說明理由
①生活在同一區(qū)域的兩個(gè)種群不屬于同一物種,因?yàn)榉N群指生活在一定區(qū)域內(nèi)同種生物的總和,生活在同一區(qū)域的兩個(gè)種群屬于兩個(gè)物種。
②生活在不同區(qū)域的兩個(gè)種群不一定屬于同一物種。若兩個(gè)種群能在自然狀態(tài)下相互交配并產(chǎn)生可育后代,則屬于同一物種;否則不屬于同一物種。
(2)物種形成的一般過程:種群――→地理隔離多個(gè)種群――→突變和基因重組自然選擇基因庫(kù)出現(xiàn)差別――→逐代積累 產(chǎn)生生殖隔離(物種形成)。
2.隔離
(1)圖中A屬于地理隔離,一旦發(fā)生某種地質(zhì)變化,兩個(gè)分開的種群重新相遇,可以再融合在一起。
(2)圖中B屬于生殖隔離,一旦形成就保持物種間基因的不可交流性,從而保證了物種的相對(duì)穩(wěn)定。
(3)產(chǎn)生生殖隔離的根本原因是種群基因庫(kù)的差異。
(4)地理隔離和生殖隔離對(duì)種群影響的共同點(diǎn)是阻斷種群間的基因交流。
(5)思考下列問題
①地理隔離一定能形成生殖隔離嗎?
提示:不一定,當(dāng)?shù)乩砀綦x時(shí)間足夠長(zhǎng),基因庫(kù)差異明顯時(shí),才能形成生殖隔離。
②產(chǎn)生生殖隔離一定經(jīng)過漫長(zhǎng)的地理隔離嗎?
提示:不一定,如植物多倍體的形成,沒有經(jīng)過地理隔離,直接產(chǎn)生生殖隔離。
[總結(jié)升華]
1.地理隔離與生殖隔離的比較
(1)區(qū)別
地理隔離生殖隔離
概念同一種生物由于地理上的障礙而被分成不同的種群,使得種群間不能發(fā)生基因交流的現(xiàn)象不同物種之間一般是不能相互交配的,即使交配成功,也不能產(chǎn)生可育的后代
特點(diǎn)自然條件下不能進(jìn)行基因交流,一定條件下可以進(jìn)行基因交流不能發(fā)生基因交流
舉例東北虎和華南虎馬和驢
結(jié)果形成不同的亞種形成不同的物種
(2)聯(lián)系:地理隔離是物種形成的量變階段,生殖隔離是物種形成的質(zhì)變階段;長(zhǎng)期的地理隔離通常會(huì)形成生殖隔離,生殖隔離是物種形成的關(guān)鍵,是物種形成的最后階段。
2.物種形成的方式
(1)漸變式
(2)爆發(fā)式
爆發(fā)式物種形成是在一個(gè)較短時(shí)間內(nèi)完成的,主要起源于個(gè)體的染色體變異或遠(yuǎn)緣雜交以及染色體加倍等,如普通六倍體小麥的形成。
(1)生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是基因頻率改變,這種改變可大可小,不一定會(huì)突破物種的界限。
(2)生物進(jìn)化不一定導(dǎo)致新物種的形成。
[對(duì)點(diǎn)演練]
5.隔離在物種形成中的作用是()
A.導(dǎo)致種群基因頻率不斷改變
B.阻止了種群間的基因交流
C.決定了生物進(jìn)化的方向
D.導(dǎo)致不同種群出現(xiàn)不同的突變和基因重組
解析:選B 隔離阻止了種群間的基因交流,是物種形成的必要條件。
6.下列關(guān)于物種形成的敘述,錯(cuò)誤的是()
A.經(jīng)過長(zhǎng)期的地理隔離而達(dá)到生殖隔離是常見的物種形成方式
B.隔離是物種形成的必要條件
C.兩個(gè)同種種群一旦產(chǎn)生生殖隔離就形成了新的物種
D.基因頻率改變一定導(dǎo)致新物種形成
解析:選D 形成新物種的方式一般是由地理隔離導(dǎo)致生殖隔離;隔離是形成新物種的必要條件,而基因頻率的改變導(dǎo)致生物進(jìn)化,但不一定導(dǎo)致新物種形成。
[共研探究]
1.生物多樣性的直接原因是蛋白質(zhì)多樣性,根本原因是基因多樣性。生物多樣性的形成是多種多樣的環(huán)境對(duì)生物不定向變異進(jìn)行選擇的結(jié)果。
2.生物多樣性三個(gè)層次的關(guān)系:基因多樣性是形成物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性的基礎(chǔ),物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性影響基因多樣性。
3.物種之間的共同進(jìn)化有通過種間互助實(shí)現(xiàn)的,如某種蘭花和專門給它傳粉的蛾;也有通過種間斗爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)的,如獵豹和斑馬。
4.生物的共同進(jìn)化不僅是生物與生物之間的相互影響,還包括生物與無機(jī)環(huán)境之間的相互影響。
[總結(jié)升華]
1.生物多樣性三個(gè)層次之間的聯(lián)系
(1)基因多樣性:生物存在各種各樣的變異,并且變異是不定向的,進(jìn)而出現(xiàn)了基因多樣性。
(2)物種多樣性:基因的多樣性決定了蛋白質(zhì)的多樣性,基因多樣性是形成物種多樣性的根本原因,蛋白質(zhì)多樣性是形成物種多樣性的直接原因。
(3)生態(tài)系統(tǒng)多樣性:生態(tài)系統(tǒng)是由生物和非生物的環(huán)境共同組成的,所以物種的多樣性和無機(jī)環(huán)境的多樣性共同組成了生態(tài)系統(tǒng)的多樣性。
2.生物多樣性的形成過程分析
[對(duì)點(diǎn)演練]
7.下列關(guān)于生物多樣性的敘述,正確的是()
A.生物多樣性包括基因多樣性、個(gè)體多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性三個(gè)層次的內(nèi)容
B.生物多樣性的形成是不同生物之間、生物與無機(jī)環(huán)境之間共同進(jìn)化的結(jié)果
C.物種的滅絕不利于生物多樣性的形成
D.生物多樣性的形成是新物種形成的過程
解析:選B 生物多樣性包括基因多樣性、物種多樣性和生態(tài)系統(tǒng)多樣性三個(gè)層次;物種的滅絕說明該生物不適應(yīng)環(huán)境,被新物種代替;生物多樣性的形成是生物與生物、生物與環(huán)境共同進(jìn)化的結(jié)果。
1.下列有關(guān)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的敘述,正確的是()
A.突變和基因重組導(dǎo)致種群基因頻率發(fā)生定向改變
B.只有出現(xiàn)了生殖隔離,才標(biāo)志生物發(fā)生進(jìn)化
C.種群基因頻率改變一定導(dǎo)致生殖隔離
D.通過漫長(zhǎng)的共同進(jìn)化過程,形成了多種多樣的生態(tài)系統(tǒng)
解析:選D 突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料;隔離是物種形成的必要條件;在自然選擇的作用下,種群的基因頻率會(huì)發(fā)生定向的改變,導(dǎo)致生物朝著一定的方向不斷進(jìn)化;通過漫長(zhǎng)的共同進(jìn)化過程,地球上不僅出現(xiàn)了千姿百態(tài)的物種,也形成了多種多樣的生態(tài)系統(tǒng)。
2.下列有關(guān)生物進(jìn)化的敘述,正確的是()
A.母虎和雄獅交配產(chǎn)下了“獅虎獸”,說明了并不是所有物種間都存在生殖隔離現(xiàn)象
B.在自然選擇過程中,黑色與灰色樺尺蠖發(fā)生了進(jìn)化,表現(xiàn)為共同進(jìn)化
C.基因型為Dd的高莖豌豆逐代自交的過程中,純種高莖的基因型頻率在增加,表明豌豆正在進(jìn)化
D.被巨大河流分隔成兩個(gè)種群的Abert松鼠,兩種群基因頻率的改變互不影響,而種群內(nèi)的基因頻率改變?cè)谑来g具有連續(xù)性
解析:選D 母虎和雄獅交配產(chǎn)下了“獅虎獸”,但“獅虎獸”沒有生殖能力,說明它們之間仍存在著生殖隔離;共同進(jìn)化強(qiáng)調(diào)的是不同物種之間,黑色與灰色樺尺蠖屬于同一物種;種群發(fā)生進(jìn)化的本質(zhì)是基因頻率發(fā)生改變,而不是基因型頻率發(fā)生改變。
3.某生物興趣小組抽樣調(diào)查的200人中,各種基因型及其對(duì)應(yīng)人數(shù)如表所示,則這200人中,Xb的基因頻率為()
基因型XBXBXBXbXbXbXBYXbY
人數(shù)781487030
A.85% B.30%
C.20%D.15%
解析:選C Xb基因頻率=Xb的基因數(shù)/全部等位基因數(shù)=(14+8×2+30)/(78×2+14×2+8×2+70+30)×100%=20%。
4.在一個(gè)海島中,一種海龜中有的腳趾是連趾(ww),有的腳趾是分趾(Ww、WW),連趾便于劃水,游泳能力強(qiáng),分趾游泳能力較弱。若開始時(shí),w和W的基因頻率各為0.5,當(dāng)島上食物不足時(shí),連趾的海龜更容易從海中得到食物。若干萬年后,基因頻率變化為W為0.2,w為0.8。
(1)該種群中所有海龜所含有的全部基因稱為該種群的________,基因頻率變化后,從理論上計(jì)算,分趾海龜中雜合子占整個(gè)種群的比例為________。
(2)該種群中海龜有多種多樣的類型,其中可遺傳的變異來源于________________,但由于變異是不定向的,因此只是產(chǎn)生了進(jìn)化的原材料,進(jìn)化的方向是由________________決定的。
(3)海龜是否發(fā)生了進(jìn)化?__________________________________________________,理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)這種基因頻率的改變,是否產(chǎn)生了新的物種?理由是
________________________________________________________________________。
解析:(1)種群基因庫(kù)是指一個(gè)種群中全部個(gè)體所含有的全部基因。該海島中海龜?shù)幕蝾l率變化后,從理論上計(jì)算,分趾海龜中雜合子占整個(gè)種群的比例為2×0.2×0.8=32%。(2)海龜?shù)念愋陀泻芏喾N,但沒有新的基因產(chǎn)生,故其中可遺傳的變異來源于基因重組。但變異是不定向的,只是產(chǎn)生了進(jìn)化的原材料,決定生物進(jìn)化方向的是自然選擇。(3)(4)海龜?shù)姆N群基因頻率發(fā)生改變,可認(rèn)為海龜發(fā)生了進(jìn)化,但未與原物種個(gè)體產(chǎn)生生殖隔離,故并沒有形成新的物種。
答案:(1)基因庫(kù) 32% (2)基因重組 自然選擇
(3)發(fā)生了進(jìn)化 種群基因頻率發(fā)生了變化 (4)沒有產(chǎn)生新的物種。只是種群基因頻率改變,并沒有產(chǎn)生生殖隔離
第2節(jié)(學(xué)案) 現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容
經(jīng)驗(yàn)告訴我們,成功是留給有準(zhǔn)備的人。教師要準(zhǔn)備好教案為之后的教學(xué)做準(zhǔn)備。教案可以讓講的知識(shí)能夠輕松被學(xué)生吸收,幫助教師營(yíng)造一個(gè)良好的教學(xué)氛圍。關(guān)于好的教案要怎么樣去寫呢?小編經(jīng)過搜集和處理,為您提供第2節(jié)(學(xué)案) 現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容,相信您能找到對(duì)自己有用的內(nèi)容。
學(xué)習(xí)導(dǎo)航
1.學(xué)習(xí)目標(biāo)
(1)描述出什么是種群,判斷一個(gè)生物群體是否屬于一個(gè)種群。
生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個(gè)體叫做種群,例如一片草地上的全部蒲公英。
(2)說出種群基因庫(kù)和基因頻率的概念,簡(jiǎn)單的基因頻率計(jì)算。
一個(gè)種群中全部個(gè)體所含的全部基因,叫做這個(gè)種群的基因庫(kù)。
在一個(gè)種群中,某個(gè)基因占全部基因的比率,叫做基因頻率。
(3)闡明突變和基因重組是產(chǎn)生進(jìn)化的原材料。
基因突變和染色體變異統(tǒng)稱為突變。突變和基因重組是生物可遺傳變異的來源,為生物進(jìn)化提供了原材料。
(4)說明生物進(jìn)化的方向是如何決定的。
在自然選擇的作用下,種群的基因頻率會(huì)發(fā)生定向改變,導(dǎo)致生物朝著一定方向不斷進(jìn)化。
(5)說出什么是物種。
能夠在自然狀態(tài)下相互交配并且產(chǎn)生可育后代的一群生物稱為一個(gè)物種,簡(jiǎn)稱種。
(6)說出隔離的概念、種類。能舉例說明隔離在物種形成中的作用。
在自然條件下基因不能自由交流的現(xiàn)象叫做隔離,常見的類型是地理隔離和生殖隔離。隔離是物種形成的必要條件。
(7)舉例說明什么是共同進(jìn)化。
不同物種之間、生物與無機(jī)環(huán)境之間在相互影響中不斷進(jìn)化和發(fā)展,這就是共同進(jìn)化。例如獵豹和斑馬。
(8)概述生物多樣性是如何形成的。
2.學(xué)習(xí)建議
(1)要重視對(duì)一些基本概念的理解。本節(jié)講到了多個(gè)基本概念,例如種群、基因庫(kù)、基因頻率、隔離、共同進(jìn)化等。準(zhǔn)確地理解這些概念是學(xué)好本節(jié)知識(shí)的關(guān)鍵,例如種群這個(gè)概念,在掌握時(shí)就應(yīng)特別強(qiáng)調(diào)“同種”二字,如果一個(gè)生物群體由不止一種生物組成,就不能稱其為一個(gè)種群。
(2)要理論聯(lián)系實(shí)際。如人工培育出的一些花卉、寵物等,是人工選擇的條件下形成的品種,可設(shè)想,這些物種在自然條件下,進(jìn)化方向是否會(huì)發(fā)生變化。
自我測(cè)評(píng)
一、選擇題
1.種群是指一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中()。
A.同種生物所有成熟個(gè)體的總和B.所有生物成熟個(gè)體的總和
C.同種生物所有個(gè)體的總和D.所有生物個(gè)體的總和
2.下列各項(xiàng)中,對(duì)生物進(jìn)化的方向起決定作用的是()。
A.基因重組B.基因突變C.染色體變異 D.自然選擇
3.在一個(gè)種群中,某種可遺傳的變異性狀出現(xiàn)的頻率增加,這很可能是()。
A.那個(gè)性狀對(duì)環(huán)境有較強(qiáng)的適應(yīng)性
B.該種群的全體成員都是那個(gè)性狀的純合體
C.那個(gè)變異性狀是由環(huán)境條件引起的
D.控制那個(gè)性狀的基因是隱性的
4.在一個(gè)種群中隨機(jī)抽出一定數(shù)量的個(gè)體,其中,基因型為BB的個(gè)體占18%,基因型為Bb的個(gè)體占70%,bb的個(gè)體占12%,那么基因B和b的頻率分別是()。
A.18%和82%B.36%和64%C.53%和47%D.76%和24%
5.現(xiàn)代生物進(jìn)化理論認(rèn)為:種群是生物進(jìn)化的基本單位;突變和基因重組提供進(jìn)化的原材料,自然選擇導(dǎo)致種群基因頻率的定向改變;通過隔離形成新的物種。其中,新物種形成的必要條件是()。
A.基因突變B.選擇C.生殖隔離D.物種分化
6.東北虎和華南虎這兩個(gè)虎亞種的形成是因?yàn)椋ǎ?/p>
A.地理隔離的結(jié)果B.生殖隔離的結(jié)果
C.地理隔離和生殖隔離的結(jié)果 D.基因突變的結(jié)果
7.下列哪項(xiàng)不是生物同步進(jìn)化的事例?()
A.某種蘭花有專門為它傳粉的蛾
B.獵豹捕食斑馬
C.光合生物出現(xiàn)后,為好氧型生物的出現(xiàn)創(chuàng)造了條件
D.草原上狼的滅絕造成鹿的數(shù)量激增
8.下列各項(xiàng)中,不屬于生物多樣性包括的內(nèi)容的是()。
A.物種的多樣性 B.基因的多樣性
C.生存環(huán)境的多樣性 D.生態(tài)系統(tǒng)的多樣性
9.最原始的生態(tài)系統(tǒng)具有的成分是()。
A.生產(chǎn)者和消費(fèi)者B.生產(chǎn)者和分解者
C.消費(fèi)者和分解者D.只有生產(chǎn)者
10.恐龍的滅絕對(duì)生物進(jìn)化進(jìn)程的主要影響是()。
A.導(dǎo)致哺乳動(dòng)物的起源B.為哺乳動(dòng)物的興盛騰出了空間
C.為人類起源創(chuàng)造了條件 D.使生物進(jìn)化向小型化發(fā)展
二、非選擇題
11.果蠅的自然群體中,第Ⅱ號(hào)染色體的變異很多。下表表示為果蠅的三種第Ⅱ號(hào)染色體突變類型(A、B、C),在不同溫度下的存活能力與標(biāo)準(zhǔn)型果蠅的比較(以標(biāo)準(zhǔn)型為100)。請(qǐng)分析并回答下面的問題。
(1)染色體變異與統(tǒng)稱為突變,分析表中數(shù)據(jù),可看出生物突變的特點(diǎn)是。
(2)如果果蠅生存環(huán)境的溫度明顯下降,經(jīng)過較長(zhǎng)時(shí)間后,形成了一個(gè)新品種,將類似于。如果這一新品種與原類型形成,就是一個(gè)新物種了。
(3)通過,使生物的有利變異,不斷進(jìn)化出新類型。
12.下圖表示某海島上一種昆蟲翅的長(zhǎng)度和個(gè)體數(shù)的關(guān)系(縱坐標(biāo)為個(gè)體數(shù)量,橫坐標(biāo)為翅的長(zhǎng)度)。B、C、D分別是這種昆蟲遷徙到另外三個(gè)海島較長(zhǎng)時(shí)間后,該項(xiàng)關(guān)系的變化。請(qǐng)分析并回答下面的問題。
(1)昆蟲在不同海島上的翅長(zhǎng)不同,其內(nèi)在原因是。
(2)B、C海島上的昆蟲發(fā)生相反的變化,是由于。
(3)昆蟲物種數(shù)量最可能增加的是海島,因?yàn)椤?/p>
參考答案
一、選擇題
1.C 2.D 3.A 4.C 5.C 6.A 7.D 8.C 9.B 10.B
二、非選擇題
11.(1)基因突變 是不定向的(2)類型C 生殖隔離
(3)自然選擇 逐代積累
12.(1)昆蟲出現(xiàn)了可遺傳的變異
(2)兩海島的環(huán)境不同,自然選擇的方向不同
(3)D昆蟲向兩個(gè)方向變化,最可能出現(xiàn)生殖隔離,形成新物種
7.2第2節(jié)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容
一名優(yōu)秀的教師在教學(xué)方面無論做什么事都有計(jì)劃和準(zhǔn)備,作為教師就要在上課前做好適合自己的教案。教案可以讓學(xué)生更好的消化課堂內(nèi)容,幫助教師營(yíng)造一個(gè)良好的教學(xué)氛圍。那么一篇好的教案要怎么才能寫好呢?下面是小編為大家整理的“7.2第2節(jié)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容”,希望能對(duì)您有所幫助,請(qǐng)收藏。
第2節(jié)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容
一、知識(shí)結(jié)構(gòu)
二、教學(xué)目標(biāo)
1、解釋種群、種群基因庫(kù)、基因頻率等概念。
2、運(yùn)用數(shù)學(xué)方法討論種群基因頻率的變化。
3、說明現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容。
4、舉例說明共同進(jìn)化和生物多樣性形成的原因。
5、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。
三、教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)及解決方法
1、教學(xué)重點(diǎn)及解決方法
[教學(xué)重點(diǎn)]
⑴種群、物種、基因頻率、隔離等概念。
⑵突變和基因重組、自然選擇、隔離在生物進(jìn)化過程中的作用。
[解決方法]
⑴通過具體的實(shí)例和計(jì)算來理解相關(guān)的概念。
⑵通過探究活動(dòng)的教學(xué)理解綜合因素在生物進(jìn)化過程中的作用。
2、教學(xué)難點(diǎn)及解決方法
[教學(xué)難點(diǎn)]
⑴基因頻率的概念。
⑵自然選擇對(duì)種群基因頻率的影響。
⑶隔離在物種形成的作用。
[解決方法]
⑴通過練習(xí)計(jì)算基因頻率掌握此概念。
⑵指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材P116117的資料,提出問題作出假設(shè)制定探究方案。
⑶以樺尺蠖為例講隔離的作用。
四、課時(shí)安排
4課時(shí)。
五、教學(xué)方法
直觀教學(xué)法、討論法、講解法。
六、教學(xué)具準(zhǔn)備
圖片。
七、學(xué)生活動(dòng)
1、學(xué)生討論發(fā)表看法,閱讀教材,計(jì)算等。
2、學(xué)生思考、回答相關(guān)問題。
八、教學(xué)程序
(一)明確目標(biāo)
(二)重點(diǎn)、難點(diǎn)的學(xué)習(xí)與目標(biāo)完成過程
第1課時(shí)
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(diǎn),下面請(qǐng)同學(xué)們依據(jù)該學(xué)說的基本觀點(diǎn),分析下面的情境:
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(基因型為Aa)的變異個(gè)體,且綠色比灰色更不易被捕食。那么,昆蟲的翅色將怎樣變化?
結(jié)合學(xué)生的討論,提出質(zhì)疑:
該綠色個(gè)體能很好生活下來,它體內(nèi)的A基因怎樣才能傳遞給子代呢?
如果Aa與其他個(gè)體交配生殖,后代還會(huì)是綠色的嗎?
討論發(fā)現(xiàn),出現(xiàn)有利變異個(gè)體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(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。
怎樣的一群生物個(gè)體可以稱為種群呢?
一個(gè)生物種或物種與種群有何區(qū)別呢?
人們?yōu)槭裁匆岢龇N群這個(gè)概念呢?
歸納出:自然界的物種實(shí)際上是以一個(gè)個(gè)種群存在的,種群是物種繁衍、進(jìn)化的基本單位。它為研究生物與環(huán)境的關(guān)系和物種的變化帶來了方便。
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?
請(qǐng)學(xué)生計(jì)算下面假設(shè)的種群的一對(duì)等位基因的基因頻率:
某昆蟲種群中,綠色翅的基因?yàn)锳,褐色翅的基因?yàn)閍,調(diào)查發(fā)現(xiàn),AA、Aa、aa的個(gè)體分別占20、60、20,那么A和a的基因頻率各是多少?
計(jì)算得知,該種群基因A的頻率為50%,基因a的頻率為50%,如果讓該種群隨機(jī)交配,依據(jù)孟德爾遺傳定律,子一代、子二代的基因型頻率和基因頻率又會(huì)怎樣呢?
從后代的基因型頻率和基因頻率的計(jì)算結(jié)果中,發(fā)現(xiàn)了什么現(xiàn)象?
如果種群基因型頻率和基因頻率世代穩(wěn)定不變,生物將無法進(jìn)化,顯然與事實(shí)不符。自然界種群的基因頻率能世代不變嗎?為什么?
顯然,同時(shí)滿足以上5個(gè)條件是不可能的,即使前4個(gè)條件可以滿足,基因突變和染色體變異總會(huì)發(fā)生的。為什么?以上5種因素中哪些因素是影響基因頻率變化的根本原因?
(三)總結(jié)
種群是生物進(jìn)化的基本單位,種群基因庫(kù)和基因頻率的概念及相關(guān)計(jì)算。
(四)作業(yè)布置
教材P118練習(xí)一1、2。
(五)板書設(shè)計(jì)
第2節(jié)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容
一、種群基因頻率的改變與生物進(jìn)化
(一)種群是生物進(jìn)化的基本單位
1、種群
2、基因庫(kù)
第2課時(shí)
從上節(jié)大家已經(jīng)知道,自然界種群的基因頻率變化是必然的。能說明原因嗎?
變異對(duì)生物進(jìn)化會(huì)產(chǎn)生何種影響?
首先請(qǐng)同學(xué)們回憶變異的類型。
所有的變異都能導(dǎo)致基因頻率的變化嗎?為什么?
教師結(jié)合學(xué)生的回答,不斷質(zhì)疑、啟發(fā)、引導(dǎo)。
在三種可遺傳的變異來源中,基因突變和染色體變異可以統(tǒng)稱為突變。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?
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?
自然界生物進(jìn)化是有方向的,生物具有普遍的適應(yīng)現(xiàn)象。突變和基因重組產(chǎn)生的變異有方向嗎?它們會(huì)使生物產(chǎn)生適應(yīng)性嗎?
生物進(jìn)化的方向是什么因素決定的呢?請(qǐng)?zhí)骄肯旅鎲栴}。
如何解釋樺尺蠖種群中s基因的頻率越來越低的現(xiàn)象?
大家提出的解釋或假設(shè)合理嗎?
下面我們可以創(chuàng)設(shè)一個(gè)情境,探究假設(shè)的合理性。
明確探究任務(wù),提出具體要求。
指導(dǎo)學(xué)生討論、計(jì)算,將結(jié)果填寫在表格中。
分析計(jì)算結(jié)果,給你什么啟示?
環(huán)境對(duì)樺尺蠖產(chǎn)生了怎樣的影響?在自然選擇作用中,直接受選擇的基因型還是表現(xiàn)型?
(三)總結(jié)
突變和重組為生物進(jìn)化提供了原始材料,自然選擇可以使基因頻率發(fā)生定向改變,導(dǎo)致生物朝著一定的方向不斷進(jìn)化。
(四)作業(yè)布置
教材P118練習(xí)一3、二。
(五)板書設(shè)計(jì)
(二)突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料
(三)自然選擇決定生物進(jìn)化的方向
第3課時(shí)
導(dǎo)入:英國(guó)曼徹斯特地區(qū)的樺尺蠖,雖然基因頻率發(fā)生了很大變化,那么這一地區(qū)的兩種顏色的樺尺蠖是同一物種還是兩個(gè)物種呢?我們?cè)鯓优袛鄡蓚€(gè)種群是否屬于一個(gè)物種呢?
一、物種的概念
以生活在一個(gè)草原上的全部驢、馬為例,設(shè)問:
1、驢種群個(gè)體間、馬種群個(gè)體間能相互交配且產(chǎn)生可育后代嗎?
2、馬和驢能相互交配嗎?
3、騾子可育嗎?
4、什么是物種?
5、為什么馬和驢不屬于同一物種?
學(xué)生閱讀教材P119相關(guān)內(nèi)容回答之。
教師:曼徹斯特地區(qū)的樺尺蠖,雖然基因頻率發(fā)生很大的定向變化,但并沒有形成新物種。只要物種的種群之間和種群內(nèi)部個(gè)體之間,沒有阻止基因交流,遺傳組成的差異就不會(huì)拉大,新物種就難以形成。什么因素可以阻止種群間基因交流呢?
隔離常見的類型有地理隔離和生殖隔離。同一種生物由于地理上的障礙而分成不同的種群,使得種群間不能發(fā)生基因交流的現(xiàn)象,叫做地理隔離。例如,東北虎和華南虎分別生活在我國(guó)的東北地區(qū)和華南地區(qū),這兩個(gè)地區(qū)之間的遼闊地帶就起到了地理隔離的作用。
二、隔離在物種形成中的作用
多媒體顯示教材P119兩幅假想情境圖。提問:
1、在一個(gè)山谷中,有一個(gè)鼠種群在快樂地生活著。雌鼠和雄鼠之間可以自由交配,繁衍后代。這說明了什么?
2、當(dāng)這群鼠被大河分開后它們是一個(gè)種群還是兩個(gè)種群?
3、幾千年后河流干涸了,兩個(gè)鼠種群又會(huì)合在一起,它們之間還能自由交配嗎?
4、是什么原因造成它們分化的?
教師總結(jié)歸納。
課件顯示加拉帕戈斯群島的地雀。提問:
教材P120[資料分析]中的4個(gè)問題。
教師總結(jié)歸納:
三、種群與物種的區(qū)別與聯(lián)系
種群
物種
概念
生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個(gè)體
能夠在自然狀況下相互交配并且產(chǎn)生可育后代的一群生物
范圍
較小范圍內(nèi)的同種生物的個(gè)體
分布在不同區(qū)域內(nèi)的同種生物的許多種群組成
判斷標(biāo)準(zhǔn)
種群必須具備三同;即同一時(shí)間、同一地點(diǎn)、同一物種
主要是形態(tài)特征和能否自由交配并產(chǎn)生可育后代
聯(lián)系
一個(gè)物種可以包括許多種群,同一個(gè)物種的多個(gè)種群之間存在著地理隔離,長(zhǎng)期發(fā)展下去可成為不同亞種,進(jìn)而可能形成多個(gè)新種。
(三)總結(jié)
物種的概念,地理隔離、生殖隔離的概念及隔離在物種形成中的作用。
(四)作業(yè)布置
教材P121練習(xí),P122技能訓(xùn)練
(五)板書設(shè)計(jì)
二、隔離與物種的形成
一、物種的概念
1、物種的概念
二、隔離在物種形成中的作用
三、種群與物種的區(qū)別與聯(lián)系
種群
物種
概念
生活在一定區(qū)域的同種生物的全部個(gè)體
能夠在自然狀況下相互交配并且產(chǎn)生可育后代的一群生物
范圍
較小范圍內(nèi)的同種生物的個(gè)體
分布在不同區(qū)域內(nèi)的同種生物的許多種群組成
判斷標(biāo)準(zhǔn)
種群必須具備三同;即同一時(shí)間、同一地點(diǎn)、同一物種
主要是形態(tài)特征和能否自由交配并產(chǎn)生可育后代
聯(lián)系
一個(gè)物種可以包括許多種群,同一個(gè)物種的多個(gè)種群之間存在著地理隔離,長(zhǎng)期發(fā)展下去可成為不同亞種,進(jìn)而可能形成多個(gè)新種。
第4課時(shí)
導(dǎo)言:目前我們已經(jīng)知道的生物大約有200萬種,這些生物是怎樣來的?今天這節(jié)課我們一起來探討一下。
一、共同進(jìn)化
學(xué)生閱讀教材P123內(nèi)容,回答下列問題:
1、在捕食者和被捕食者當(dāng)中,怎樣的個(gè)體才會(huì)生存下來?為什么?
2、捕食者的存在是否對(duì)被捕食者有害無益呢?為什么?
3、結(jié)合教材P123圖79說說兩種生物是如何進(jìn)化的?
教師總結(jié)歸納。
不僅不同種生物之間在進(jìn)化上密切相關(guān),生物的進(jìn)化與無機(jī)環(huán)境的變化也是相互影響的。例如,地球上原始大氣中是沒有氧氣的,因此,最早出現(xiàn)的生物都是厭氧的;最早的光合生物的出現(xiàn),使得原始大氣中有了氧氣,這就為好氧生物創(chuàng)造了前提條件。
不同物種之間,生物與無機(jī)環(huán)境之間在相互影響中不斷進(jìn)化和發(fā)展,這就是共同進(jìn)化。通過漫長(zhǎng)的共同進(jìn)化過程,地球上不僅出現(xiàn)了千姿百態(tài)的物種,且形成了多種多樣的生態(tài)系統(tǒng)。
生物的多樣性是如何形成的呢?
二、生物多樣性的形成
課件顯示教材P124生物進(jìn)化的歷程示意圖。設(shè)置相關(guān)問題:見教材P124[思考與討論]中的5個(gè)問題。
教師歸納總結(jié)
代
紀(jì)
世
百萬年前
植物
動(dòng)物
古生代
二疊紀(jì)
286~245
大絕滅
松柏類出現(xiàn)
爬行類多樣化,兩棲類衰退
石炭紀(jì)
360~286
成煤森林時(shí)代:石松、問荊和蕨類繁盛
兩棲類多樣化,爬行類首次出現(xiàn),昆蟲類經(jīng)歷第一次大的適應(yīng)輻射
泥盆紀(jì)
408~360
大絕滅
種子蕨類首次出現(xiàn)
有頜魚類多樣化并統(tǒng)治海洋,昆蟲、兩棲類首次出現(xiàn)
志留紀(jì)
438~408
低矮的維管束植物在陸地出現(xiàn)
有頜類魚類首次出現(xiàn)
奧陶紀(jì)
505~438
大絕滅
海洋藻類繁盛
無脊椎動(dòng)物廣泛分布并多樣化,無頜魚類及脊椎動(dòng)物首次出現(xiàn)
寒武紀(jì)
570~505
海洋藻類繁盛
具外骨骼的無脊椎動(dòng)物占統(tǒng)治地位
前寒武紀(jì)(4600百萬年~570百萬年以前)
700
多細(xì)胞生物出現(xiàn)
2100
真核細(xì)胞首次出現(xiàn)
3500~3100
原核細(xì)胞在疊層巖中首次出現(xiàn)
4600
地球形成時(shí)期
中生代
白堊紀(jì)
144~66
顯花植物廣泛分布,松柏類衰退
恐龍和大多數(shù)爬行類絕滅,胎盤哺乳類和現(xiàn)代昆蟲群出現(xiàn)
侏羅紀(jì)
208~144
蘇鐵類和其他裸子植物繁盛
恐龍繁盛,鳥類出現(xiàn)
大疊紀(jì)
245~208
大絕滅
蘇鐵、銀杏出現(xiàn),裸子植物和蕨類植物統(tǒng)治地球
哺乳類、恐龍類首次出現(xiàn),珊瑚和軟體動(dòng)物統(tǒng)治海洋
新生代
第四紀(jì)
全新世
0.01
人類破壞,熱帶雨林加速絕滅
人類文明時(shí)代
更新世
2~0.01
草本植物廣泛分布并多樣化
許多哺乳類絕滅,現(xiàn)代人類出現(xiàn)
第三紀(jì)
上新世
6~2
草本植物繁盛
人類靈長(zhǎng)目首次出現(xiàn)
中新世
24~6
隨著森林減少,草原廣泛分布
類猿哺乳類、草食哺乳類及昆蟲繁盛
漸新世
37~24
許多現(xiàn)代顯花植物的科演化
葉食哺乳類及類猴靈長(zhǎng)類出現(xiàn)
始新世
58~37
雨量充沛的亞熱帶森林繁盛
所有現(xiàn)代哺乳綱的目出現(xiàn)
古新世
66~58
被子植物多樣化
原始靈長(zhǎng)類、草食類、肉食類、蟲食類、哺乳類動(dòng)物出現(xiàn)
學(xué)生閱讀教材P125內(nèi)容,設(shè)置下列問題?
1、什么是兩極生態(tài)系統(tǒng)?
2、有性生殖為什么能加快生物進(jìn)化的速度?
3、什么是三極生態(tài)系統(tǒng)?
4、最早登陸的生物是什么?
5、什么是生物的多樣性?
6、生物進(jìn)化的歷程可概括為什么?
教師總結(jié)歸納。
三、生物進(jìn)化理論在發(fā)展
學(xué)生閱讀教材P126內(nèi)容。設(shè)問:
1、什么是中性突變?
2、你認(rèn)為中性突變(學(xué)說)與達(dá)爾文的進(jìn)化論對(duì)立矛盾嗎?為什么?
3、物種的形成都是漸變式嗎?
4、以自然選擇學(xué)說為核心的理論的地位如何?還需要發(fā)展嗎?
教師總結(jié):生物的進(jìn)化是復(fù)雜的,還有許多問題不能用今天的進(jìn)化理論所解釋,還有待研究。在當(dāng)今所有的理論中,以自然選擇學(xué)說為核心的進(jìn)化理論比其他學(xué)說的影響要廣泛和深遠(yuǎn),它仍然是以后各個(gè)方面研究的基礎(chǔ),它還在不斷向前發(fā)展。
(三)總結(jié)
共同進(jìn)化的概念、意義,生物多樣性的形成及生物進(jìn)化理論的發(fā)展。
(四)作業(yè)布置
教材P126練習(xí),P129自我檢測(cè)
(五)板書設(shè)計(jì)
三、共同進(jìn)化與生物多樣性的形成
《現(xiàn)在生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容》教案
一名合格的教師要充分考慮學(xué)習(xí)的趣味性,教師要準(zhǔn)備好教案,這是教師工作中的一部分。教案可以更好的幫助學(xué)生們打好基礎(chǔ),使教師有一個(gè)簡(jiǎn)單易懂的教學(xué)思路。那么,你知道教案要怎么寫呢?下面是由小編為大家整理的“《現(xiàn)在生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容》教案”,希望能為您提供更多的參考。
《現(xiàn)在生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容》教案
一、說教材
《現(xiàn)在生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容》是人教版高中生物必修2第七章第2節(jié)的內(nèi)容。本章課程的核心是介紹現(xiàn)在生物進(jìn)化理論。生物進(jìn)化理論的發(fā)展和其他科學(xué)理論的發(fā)展一樣,不是簡(jiǎn)單的新理論對(duì)就理論的否定和排斥,而是新理論對(duì)舊理論的修正、深入和擴(kuò)展。前面學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了拉馬克進(jìn)化學(xué)說到自然選擇學(xué)說,以及現(xiàn)代進(jìn)化理論的由來,大體都走過這樣的軌跡。達(dá)爾文自然選擇學(xué)說由于歷史和當(dāng)時(shí)的科技條件的限制,而體現(xiàn)三個(gè)方面的不足,而現(xiàn)在生物進(jìn)化理論從這幾個(gè)方面對(duì)達(dá)爾文的修正和完善。本節(jié)內(nèi)容包括物種的概念、生殖隔離和物種隔離。生物進(jìn)化論不僅是生物學(xué)中具有重要地位的理論基礎(chǔ),也是對(duì)人們的自然觀和世界觀有著重要影響的理論。學(xué)生通過本章節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí),可以進(jìn)一步樹立生物進(jìn)化的觀點(diǎn)和辯證唯物主義觀點(diǎn),而且能夠通過學(xué)習(xí)進(jìn)化理論的發(fā)展過程,加深對(duì)科學(xué)本質(zhì)的理解和感悟。索科學(xué)的精神、事實(shí)求是的科學(xué)態(tài)度。
二、說學(xué)情
通過學(xué)習(xí)拉馬克和達(dá)爾文的進(jìn)化理論的重要貢獻(xiàn)和歷史局限性,學(xué)生對(duì)生物進(jìn)化論有了一定的科學(xué)認(rèn)識(shí),并已經(jīng)進(jìn)化論如何起作用的產(chǎn)生了濃厚的興趣。本節(jié)課的內(nèi)容先對(duì)來說較為宏觀,抽象,因此在授課時(shí)多結(jié)合多媒體教學(xué)和事實(shí)教學(xué)方法,化難為簡(jiǎn),化抽象為形象,加深學(xué)生的理解。
三、說教學(xué)目標(biāo)
(一)知識(shí)與技能目標(biāo)
能簡(jiǎn)單復(fù)述種群的概念,能舉例說出生殖隔離和地理隔離的現(xiàn)實(shí)例子。
(二)過程與方法目標(biāo)
通過小組討論,能夠用生物進(jìn)化觀點(diǎn)解釋一些生物現(xiàn)象。
(三)情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(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,學(xué)生逐漸養(yǎng)成以科學(xué)的態(tài)度認(rèn)識(shí)生物進(jìn)化問題、樹立辯證唯物主義觀點(diǎn)。
四、說教學(xué)重、難點(diǎn)
(一)重點(diǎn)
種群的概念和隔離的類型。
(二)難點(diǎn)
隔離在生物進(jìn)化中的作用。
五、說教學(xué)方法
情境教學(xué)法、小組討論法、多媒體輔助教學(xué)法。
六、說教學(xué)過程
(一)情境導(dǎo)入
首先是導(dǎo)入環(huán)節(jié),我打算采用創(chuàng)設(shè)情境的導(dǎo)入方式。首先在ppt上展示,英國(guó)曼徹斯特地區(qū)的樺尺蠖進(jìn)化的相關(guān)圖片,并提出問題該地區(qū)的樺尺蠖雖然基因頻率發(fā)生了很大變化,那么這一地區(qū)的兩種顏色的樺尺蠖是同一物種還是兩個(gè)物種呢?我們?cè)鯓优袛鄡蓚€(gè)種群是否屬于一個(gè)物種呢?
在此環(huán)節(jié)之所以設(shè)置情景導(dǎo)入結(jié)合設(shè)疑導(dǎo)入是以此激起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣導(dǎo)入新課。這樣的導(dǎo)入方式從學(xué)生熟悉的生活現(xiàn)象入手,抽出可以探究的科學(xué)問題,體現(xiàn)了知識(shí)來源于生活的教學(xué)理念。
(二)探求新知
1.物種的概念
首先我會(huì)以生活在一個(gè)草原上的全部驢、馬為例,讓學(xué)生結(jié)合圖片、課本和課前搜集到的資料思考一下幾個(gè)問題:1、驢種群個(gè)體間、馬種群個(gè)體間能相互交配且產(chǎn)生可育后代嗎?2、騾子可育嗎?3、什么是物種?4、為什么馬和驢不屬于同一物種?
學(xué)生經(jīng)過引導(dǎo)會(huì)想到,馬和驢能相互交配,但但產(chǎn)生的后代騾子不育。
我對(duì)學(xué)生的設(shè)想給予充分的肯定,隨后用ppt展示物種的定義,在遺傳學(xué)和進(jìn)化論的研究中,把能夠在自然狀態(tài)下相互交配并且產(chǎn)生可育后代的一群生物成為種群。
在此環(huán)節(jié)先讓學(xué)生積極思考,提升學(xué)生的表達(dá)交流和語言組織能力,但由于學(xué)生的概括能力有限所以在引出種群概念采用PPt總結(jié)呈現(xiàn),可是該知識(shí)點(diǎn)一目了然,減輕學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān),便于學(xué)生識(shí)記。
2.物種隔離
待學(xué)生對(duì)物種概念有充分的了解后,我會(huì)順勢(shì)引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)隔離的相關(guān)知識(shí)。
在PPT上出示幾組圖片,如華南虎、東北虎;老虎、獅子和獅虎獸,白種人、黃種人和混血兒。讓學(xué)生猜測(cè)哪些是同一個(gè)物種,哪些不是?并思考什么因素可以導(dǎo)致物種的形成,物種形成的標(biāo)志又是什么。讓學(xué)生4人為一小組,結(jié)合題本上的知識(shí)進(jìn)行思考,時(shí)間為8分鐘,最后由小組長(zhǎng)匯總和匯報(bào)。
學(xué)生有一定生物生活和自然常識(shí),能很好地回答相應(yīng)的問題,接著我會(huì)引出物種隔離的類型即生殖隔離和地理隔離,并進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生將PPT上的圖片按照這兩個(gè)類型進(jìn)行分類,加深學(xué)生對(duì)這兩個(gè)概念的理解。最后讓同學(xué)們嘗試用自己的語言概述生殖隔離和地理隔離。
這一過程中,我用多媒體輔助教學(xué)將抽象晦澀的隔離概念變?yōu)榫唧w形象化的例子,更有助于學(xué)生的理解掌握。讓學(xué)生嘗試自己用語言概述生殖隔離和地理隔離則鍛煉了他們的觀察能力、概括能力和語言表達(dá)能力。
(三)鞏固提高
組織學(xué)生觀看河谷兩個(gè)老鼠種群形成的視頻并思考討論:隔離在物種形成過程中的作用?
學(xué)生交流討論得到:地理隔離是物種產(chǎn)生前提條件,生殖隔離是物種形成的標(biāo)志,這個(gè)是新物種的產(chǎn)生的必要條件,先有地理隔離,再有生殖隔離。
在此環(huán)節(jié)設(shè)置討論,可以積極地開發(fā)學(xué)生的思維方式,使學(xué)生逐漸養(yǎng)成用生物思維解決實(shí)際問題的能力
(四)小結(jié)與作業(yè)
知識(shí)的加工程度越高越容易形成有效的記憶,因此,我會(huì)結(jié)合板書帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行本節(jié)課知識(shí)的歸納,引導(dǎo)學(xué)生自主繪制知識(shí)概念圖。
通過學(xué)生自己概括知識(shí)點(diǎn)和繪制概念圖,既可以加深學(xué)生對(duì)現(xiàn)代生物簡(jiǎn)化理論主要內(nèi)容的認(rèn)識(shí)理解,又可以讓學(xué)生更加熟練地掌握用概念圖學(xué)習(xí)生物知識(shí)的學(xué)習(xí)方法,正真做到一舉兩得。
課下讓學(xué)生搜集一下達(dá)爾文對(duì)太平洋某群島地雀的研究,進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)本節(jié)課知識(shí)的理解,了解生物大家的生物思維。
七、說板書設(shè)計(jì)
我的板書本著以板書串連知識(shí)重點(diǎn),梳理課堂主線的目的,便于學(xué)生的理解、記憶和復(fù)習(xí)鞏固,力求高度概括教學(xué)內(nèi)容、提綱挈領(lǐng)展示教學(xué)過程,采用提綱式板書。
這就是我的板書設(shè)計(jì)。