高中生物 5.1《生物進化理論的發(fā)展》教案2 蘇教版必修2

1、生物進化理論的發(fā)展教學(xué)內(nèi)容分析：第一節(jié)介紹了現(xiàn)代生物進化理論的主要內(nèi)容：包括現(xiàn)代達爾文主義的主要觀點、分子進化的中性學(xué)說、現(xiàn)代生物進化理論發(fā)展的意義，并以此來分析生物進化觀點對人們思想觀念的影響。這些知識是學(xué)習(xí)生物多樣性的基礎(chǔ)。本節(jié)還著重介紹了現(xiàn)代達爾文主義的主要觀點，從而闡明了生物進化的實質(zhì)是種群在長時期內(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，即生物進化的過程實質(zhì)上是種群基因頻率發(fā)生變化的過程。 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)過程”時已經(jīng)對達爾文的進化理論及中性學(xué)說有了初步了解，通過本節(jié)的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以進一步了解現(xiàn)代達爾文主義對達爾文進化論的補充與完善，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)活動較多，有助于促進學(xué)生分析問題、解決問題和處理數(shù)據(jù)信息等能力的提高。知識目標(biāo)：1、解釋種群、種群基因庫、基因頻率、隔離、物種的概念。2、說明現(xiàn)代生物進化理論的主要內(nèi)容3、闡述突變和基因重組在生物進化中的作用4、嘗試探究自然選擇對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、運用數(shù)學(xué)方法討論種群基因頻率的變化。2、運用生物進化觀點解釋一些生物現(xiàn)象。情感目標(biāo)：形成生物進化的觀點和生物進化理論在發(fā)展的觀念。教學(xué)重點：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、隔離在生物進化過程中的作用。教學(xué)難點：1、基因頻率的概念。

3、2、自然選擇對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)媒體和實驗器材：多媒體輔助教學(xué)設(shè)備教學(xué)流程圖：教師提出測評題 多媒體演示長頸鹿的進化歷程達爾文進化論的內(nèi)容、意義和局限Flash課件引導(dǎo)引出現(xiàn)代進化理論總結(jié)現(xiàn)代進化理論的內(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)代進化理論內(nèi)容根據(jù)學(xué)生完成情況教師點評習(xí)題訓(xùn)練 多媒體展示生物進化理論在發(fā)展小結(jié)：使知識系統(tǒng)化、條理化典型例題分析形成性習(xí)題訓(xùn)練教學(xué)過程：學(xué)習(xí)內(nèi)容教師組織和引導(dǎo)學(xué)生活動教學(xué)意圖問題探討，引入新課播放地球的誕生過程的影片，提出問題：地球上現(xiàn)存的有記載的生物種類大約有200多萬種，這

4、么多的生物是怎樣進化而來的呢：思考討論激發(fā)學(xué)生探究興趣達爾文的進化論展示長頸鹿的進化過程多媒體課件，提出問題：討論達爾文進化論的內(nèi)容、意義、局限性。根據(jù)學(xué)生回答進行點評，總結(jié)，引出現(xiàn)代進化理論。觀看影片完成導(dǎo)學(xué)提綱復(fù)習(xí)初中內(nèi)容，為現(xiàn)代進化理論打基礎(chǔ)種群是生物進化的基本單位種群和物種基因庫和基因頻率計算基因頻率思考與討論我們學(xué)習(xí)了達爾文自然選擇學(xué)說的主要觀點，下面請同學(xué)們依據(jù)該學(xué)說的基本觀點，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）昆蟲的群體中偶然出現(xiàn)一只綠色翅（Aa）的變異個體，且綠色比灰色更不容易被敵害發(fā)現(xiàn)。1. 問根據(jù)達爾文“適者生存、不適者淘汰”的觀點，該綠色個

5、體能被選擇下來嗎？2. 如果該綠色基因能很好的生活下來，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)有利變異個體內(nèi)的有利基因只有在群體中，通過有性生殖才能世代延續(xù)，另外有利變異個體的后代不一定能真實遺傳。因此，研究生物的進化，僅僅研究個體的表現(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，這個群體就是種群。問怎樣的一群生物個體可以稱為種群呢？一個生物的“種”或“物種”與種群又有什么區(qū)別呢？問性狀是由基因控制的，研究生物的進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和基因頻率的概念。什么是基因庫？基因頻率的含義是什么？某昆蟲種群

6、中，綠色翅的基因為A, 褐色翅的基因位a，調(diào)查發(fā)現(xiàn)AA、Aa、aa的個體分別占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。種群的基因頻率會同子一代一樣。2.對自然界的種群來說，這五個條件不可能同時都成立。例如，翅色與環(huán)境色彩較一致的，被天敵發(fā)現(xiàn)的機會就少些。3.突變產(chǎn)生新的基因會使種群的基因頻率發(fā)生變化?；駻2的頻率是增加還是減少，要看這一突變對生物體是有益的還是有害的。思考回答只有通過有性生殖，才能將基因傳給子

7、代，將基因A保留下來。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)的同種全部個體的集合才是一個種群。體會對自然選擇學(xué)說的修正是必然的。使學(xué)生初步了解，研究生物的進化需要研究群體的基因組成及其變化。理解種群的概念。理解基因庫和基因頻率的概念。使學(xué)生學(xué)會計算基因頻率的方法突變和基因重組為生物進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、突變和基因重組對于種群遺傳組成的改變一樣嗎？為什么？_。因為只有_才能出現(xiàn)新基因，才能豐富基因庫，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，對生物進化有重要意義嗎？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(xué)們計算出每一代出現(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，對生物進化的重要意義（3）、自然選擇決定生物進化的方向積極思維:樺尺蠖與自然選擇：多媒體展示樺尺蠖的進化歷程提示1.樹干變黑會影響樺尺蠖種群中淺色個體的出生率，這是因為許多淺色個體可能在沒有交配、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、物種的形成過程：種群通過地理隔離小的種群（內(nèi)部出現(xiàn)不同的突變和

10、基因重組）通過自然選擇基因頻率出現(xiàn)改變（通過生殖隔離）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)代生物進化理論的基本觀點以_學(xué)說為核心的現(xiàn)代生物進化理論的基本觀點是：_是生物進化的基本單位，生物進化的實質(zhì)在于種群_的改變。_ 、_及 _是物種形成過程的三個基本環(huán)節(jié)，通過它們的綜合作用，種群產(chǎn)生分化，最終導(dǎo)致新物種的形成。在這個過程中，_產(chǎn)生生物進化的原材料, 使種群的基因頻率定向改變并決定生物進化的方向，_是新物種形成的必要條件?？偨Y(jié)現(xiàn)代進化理論的內(nèi)容，充分理解現(xiàn)代進化的實質(zhì)讓學(xué)生能夠運用現(xiàn)代進化理論解釋生物進化的現(xiàn)象生物進化理論在發(fā)展1.有些學(xué)者的

11、研究表明，基因突變對生物適應(yīng)性的影響并不是非益即害或是非害即益的，而是_，_對這些突變不起作用，這些基因經(jīng)過長期的積累，會導(dǎo)致種群間遺傳物質(zhì)出現(xiàn)較大差別。因此有人主張，決定生物進化方向的是_，而不是自然選擇。2.更多的學(xué)者則認為_，因此，不能否認_的作用。3、還有人提出物種形成并不都是_的過程，而是種群_與_交替出現(xiàn)的過程?？傊M化理論不會停滯不前，而是在不斷發(fā)展。4、課后搜集有關(guān)的進化內(nèi)容，交流總結(jié)，領(lǐng)會其發(fā)展歷程。閱讀思考討論回答讓學(xué)生知道科學(xué)的發(fā)展是永無止境的典型例題例1某工廠有男女職工各200名，對他們進行調(diào)查時發(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

12、群體中色盲基因的頻率為多少？（ ）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個體繁殖成功率最低，產(chǎn)生的后代數(shù)量少，aa個體繁殖成功率高，產(chǎn)生后代數(shù)量多，Aa個體繁殖成功率居中。因此，該種群的后代中AA的個體所占的比例不斷下降，aa個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的同種生物的一

13、群個體種群中的個體通過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)致生物進化種群通過個體的進化而進化 種群通過地理隔離可能達到生殖隔離解析:種群發(fā)生變異后，在一定的條件下進行自然選擇，使具有有利變異的個體有更多的機會產(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體留下后代的機會少，種群中相應(yīng)基因的頻率會下降。種群基因頻率的改變導(dǎo)致了生物的進化。但生物的進化是以種群為單位進行的。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)種群間基因庫的不同，當(dāng)種群間的基因庫出現(xiàn)明顯差異，就有可能出現(xiàn)生殖隔離。例4某植物種群，AA

14、基因型個體占30%，aa基因型個體占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基因型個體分別占 、 。這時A、a的基因頻率分別是 、 。依現(xiàn)代生物進化理論，這種植物在兩年中是否發(fā)生了進化？ ，原因是 。由此可見，進化的單位是 ，進化的原材料由 提供，生物進化方向決定于 ，進化的實質(zhì)是 。解析：AA基因型個體占30%，aa基因型個體占20%，則Aa基因型的個體占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基因型個體的比例為30%+50%×1/4=42.4%，aa基因型個體的比例為20

15、%+50%×1/4=32.5%。則Aa基因型的個體占后代的25%，再按第中同樣的方法計算，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有發(fā)生改變，所以沒有發(fā)生進化。隨堂演練1.關(guān)于生物進化的方向問題的敘述，不正確的是A.種群中生物個體的變異是定向的 B.種群的基因頻率的改變是定向的C.自然選擇是定向的 D.生物的進化是定向的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3（多選）突變的有利和有害是相對的，下列對這一問題的認識正確的是 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

16、同而異C有的突變對生物生存有害，但對生物進化有利D有的突變對生物生存有利，對生物的進化也有利 4（多選）下列有關(guān)地理隔離的敘述，正確的是A造成地理隔離的障礙，對于陸生生物往往是水域、山脈、沙漠等，對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性狀分離的作用C物種大多是經(jīng)過長期的地理隔離，最后出現(xiàn)生殖隔離而形成的D地理隔離使一個種群分為多個小種群，各自向不同方向發(fā)展5.鐮刀型細胞貧血癥是由常染色體上的隱性致病基因引起的，患者在幼年時期夭折?，F(xiàn)在A、B兩地區(qū)進行調(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。請回答下列問題：鐮刀型細胞貧血癥發(fā)病的直接原因是 。根本原因是 。在

17、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，若干年后再進行調(diào)查，將會發(fā)現(xiàn)AA的基因型頻率會 。6在一個海島上，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，分趾則游泳能力較弱。若開始時，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，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，若千萬年后，基因頻率變化成W為0.2，w為0.8。請問：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，從理論上計算，海龜種群中連趾占整個種群的比例為 ；分趾的海龜中雜合子占整個種群的比例

18、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)生了生物進化？請簡述理由。這種基因頻率的改變，是否產(chǎn)生了新的物種？請簡述理由。設(shè)計意圖：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)生的生活實際，要使全體學(xué)生通過努力都能達到學(xué)習(xí)目標(biāo)，本節(jié)課根據(jù)生物學(xué)科的特點和教學(xué)內(nèi)容，結(jié)合學(xué)生的認知水平，本節(jié)課從改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式上著手，設(shè)計各種教學(xué)活動，旨在能夠使學(xué)生主動地獲得知識，讓學(xué)生從知識、能力、情感態(tài)度價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)生的認知規(guī)律，能夠達到感性認識和理性認識的統(tǒng)一，切實達到輔助教學(xué)的作用?，F(xiàn)代進化理論是的核心內(nèi)容是建立在自然選擇學(xué)說的基礎(chǔ)之上，使達爾