生物的進(jìn)化公開課

1、生物的進(jìn)化公開課教案一、 知識結(jié)構(gòu)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論自然選擇學(xué)說現(xiàn)代生物進(jìn)化理論種群是生物進(jìn)化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進(jìn)化方向隔離導(dǎo)致物種的形成二、教材分析本節(jié)著重講述了“現(xiàn)代生物進(jìn)化理論”的內(nèi)容。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)致物種形成。教材首先在初中生物課的基礎(chǔ)上，以“過度繁殖、生存斗爭、遺傳變異和適者生存”為主線介紹自然選擇。接著進(jìn)一步闡述這個學(xué)說的重要意義和局限性，并且指出近些年來，生物學(xué)家將遺傳學(xué)、生態(tài)學(xué)等研究成果引入到進(jìn)化論的研究中，形成了以自然選擇學(xué)說為基礎(chǔ)的現(xiàn)代生物進(jìn)化理論?，F(xiàn)代生物進(jìn)化理論的內(nèi)容是本

2、節(jié)的重點(diǎn)。關(guān)于種群是生物進(jìn)化的單位，教材著重講述了兩方面的內(nèi)容：宏觀與微觀，讓學(xué)生能較好地理解種群是生物進(jìn)化的基本單位。關(guān)于突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料，教材著重講述了突變在種群中出現(xiàn)的數(shù)量，以及突變對生物體生存的影響等。關(guān)于自然選擇決定生物進(jìn)化的方向，教材舉例介紹了生物如何在自然選擇作用下，種群基因頻率定向改變的結(jié)果。關(guān)于隔離導(dǎo)致物種形成，教材主要講述了物種的概念、隔離和物種的形成這三方面的內(nèi)容。首先，簡要介紹物種的概念，然后講述隔離的概念和類型，再后舉例講述了經(jīng)長期的地理隔離而達(dá)到生殖隔離的物種形成方式。教材在最后進(jìn)行了內(nèi)容的歸納和總結(jié)，闡述了四個論點(diǎn)之間的內(nèi)在聯(lián)系，有利于學(xué)生對現(xiàn)代生物

3、進(jìn)化理論的了解。本節(jié)中關(guān)于種群的內(nèi)容，可為第八章生物與環(huán)境中有關(guān)種群的內(nèi)容打下基礎(chǔ)；有關(guān)進(jìn)化的原材料、物種的形成等知識需要第六章遺傳和變異>>中有關(guān)基因突變、基因重組、染色體數(shù)目變異等內(nèi)容作基礎(chǔ)。三、教學(xué)目標(biāo)1知識目標(biāo)（1）達(dá)爾文自然選擇學(xué)說的主要內(nèi)容。（2）種群、種群基因庫、基因頻率的概念，以及基因頻率的計(jì)算方法。（3）突變和基因重組為生物進(jìn)化提供原材料的原因。（4）自然選擇在生物進(jìn)化中的作用。（5）隔離的概念和類型，以及隔離與物種形成的關(guān)系。2能力目標(biāo)通過教學(xué)過程培養(yǎng)學(xué)生的思維能力、歸納總結(jié)能力。四、重點(diǎn)難點(diǎn)及分析1、 重點(diǎn)和難點(diǎn)（1）達(dá)爾文自然選擇學(xué)說及其主要內(nèi)容之間的關(guān)系（

4、2）運(yùn)用達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說解釋生物界的現(xiàn)象，既是本課題的重點(diǎn)，又是難點(diǎn)（3）對達(dá)爾文學(xué)說的評價(jià)是教學(xué)的難點(diǎn)（4）達(dá)爾文學(xué)說的主要內(nèi)容和各要點(diǎn)之間的關(guān)系，以及用達(dá)爾文學(xué)說解釋生物的適應(yīng)（5）性、生物的進(jìn)化，這成為組織教學(xué)的難點(diǎn)。2、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析（1）達(dá)爾文自然選擇學(xué)說及其主要內(nèi)容之間的關(guān)系是本課題的重點(diǎn)內(nèi)容，這是因?yàn)椋篴. 達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說是他的進(jìn)化理論的基礎(chǔ)，也是他的進(jìn)化理論的核心內(nèi)容。這個學(xué)說不僅能說明生物物種是可變的，而且還能科學(xué)地解釋生物進(jìn)化的原因，以生物的適應(yīng)性、多樣性和統(tǒng)一性。此外，達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說，也是現(xiàn)代生物進(jìn)化理論發(fā)展的重要理論基礎(chǔ)。b. 達(dá)爾文自然選擇學(xué)說主要內(nèi)容

5、之間的關(guān)系，體現(xiàn)了明確的因果關(guān)系、邏輯關(guān)系。如遺傳和變異是自然選擇的基礎(chǔ)，是生物進(jìn)化的內(nèi)在因素，而生存斗爭是自然選擇的動力，也可以認(rèn)為是生物進(jìn)化的外在因素，過度繁殖使生存斗爭更加激烈，適者生存則是自然選擇的結(jié)果，是生物進(jìn)化的原因。這些內(nèi)容是培養(yǎng)學(xué)生分析綜合思維能力、邏輯思維能力的極好素材。(2)運(yùn)用達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說解釋生物界的現(xiàn)象，既是本課題的重點(diǎn)，又是難點(diǎn)，這是因?yàn)椋篴. 本課題的重要目標(biāo)之一就是要求學(xué)生會運(yùn)用科學(xué)的理論去認(rèn)識自然、解釋自然，而達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說理論性較強(qiáng)，不但要使學(xué)生理解，而且還要會運(yùn)用，這對培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力和舉一反三的能力具有重要的作用。b.正是由于達(dá)爾文

6、自然選擇學(xué)說有較強(qiáng)的理論性，因此讓學(xué)生理解理論，運(yùn)用理論，是有一定難度的。特別是在用自然選擇學(xué)說解釋生物界現(xiàn)象時(shí)，如果對理論不能全面地、深刻地理解，往往會出現(xiàn)將生物擬人化或“外因論”的傾向。(3)對達(dá)爾文學(xué)說的評價(jià)是教學(xué)的難點(diǎn)，這是因?yàn)椋篴. 學(xué)生中的大多數(shù)都極少對所學(xué)的知識、理論和周圍的事物做出評價(jià)，平時(shí)的教學(xué)也極少有這方面的訓(xùn)練。如果讓學(xué)生對達(dá)爾文學(xué)說做出全面的評價(jià)的確困難，如果只由教師通過講述來評價(jià)的話，學(xué)生不會理解得很深刻。b. 對某一理論或事物做出評價(jià)需要正確的觀點(diǎn)，且理論性很強(qiáng)，加上學(xué)生的知識基礎(chǔ)、認(rèn)知水平的限制，因而成為教學(xué)的難點(diǎn)。(4)本課題教學(xué)中要通過談話或討論，組織學(xué)生深刻

7、理解達(dá)爾文學(xué)說的主要內(nèi)容和各要點(diǎn)之間的關(guān)系，以及用達(dá)爾文學(xué)說解釋生物的適應(yīng)性、生物的進(jìn)化，這成為組織教學(xué)的難點(diǎn)。這主要體現(xiàn)在：a.對教材的組織和處理上。因?yàn)檫_(dá)爾文自然選擇學(xué)說的幾個主要內(nèi)容之間，存在著明確的邏輯關(guān)系，又隱含著內(nèi)因與外因相互作用的觀點(diǎn)，因此要組織好教材，體現(xiàn)出邏輯關(guān)系和辯證唯物主義的基本觀點(diǎn)。b.對學(xué)生討論的組織上。組織學(xué)生用達(dá)爾文的學(xué)說去解釋生物現(xiàn)象時(shí)，學(xué)生會摻雜一些擬人化的、想當(dāng)然的看法，因此需要在討論中隨時(shí)指出并糾正一些不科學(xué)的看法，把討論引導(dǎo)到達(dá)爾文的理論上來，這確實(shí)有一定的難度。 六、課時(shí)安排2課時(shí)七、教學(xué)過程一導(dǎo)課 世界上到底是先有雞還是先有蛋？這個問題困擾了人類幾千

8、年！對于這個問題，首先是神學(xué)家們作出了“解釋”：先有雞，因?yàn)樯系蹌?chuàng)造了雞，然后讓雞下蛋！隨著科學(xué)的發(fā)展人們不相信上帝了！沒了上帝，上帝創(chuàng)造了雞的“解釋”也就沒人相信了。于是關(guān)于生物起源、進(jìn)化的種種猜測又被提了出來我們已經(jīng)知道地球上現(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)。沒有發(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”地球走向死亡，進(jìn)行著自然界的“新陳代謝”，這就是生物的進(jìn)化。

9、二、達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說1 主要內(nèi)容師講述：進(jìn)化的原因是什么呢？拉馬克關(guān)于進(jìn)化的用進(jìn)廢退學(xué)說拉馬克是進(jìn)化論的奠基者，他在18世紀(jì)初提出了用進(jìn)廢退的進(jìn)化學(xué)說：環(huán)境的改變是導(dǎo)致生物進(jìn)化的原因。環(huán)境改變了，生物的生活方式也要跟著變，有的器官由于經(jīng)常使用而發(fā)達(dá)起來，有的器官則由于長期不使用而萎縮退化了。師講述：在19世紀(jì)，達(dá)爾文提出了以自然選擇學(xué)說為核心的生物進(jìn)化論。自然選擇學(xué)說的主要內(nèi)容是什么呢? 放映錄像：非洲草原野牛四季生活及生殖過程，重點(diǎn)放映遷徙路徑大河時(shí)，許多野牛個體被淹死或被鱷魚吃掉的情景。師引導(dǎo)：學(xué)生根據(jù)錄像及初中所學(xué)有關(guān)知識總結(jié)歸納出達(dá)爾文自然選擇學(xué)說的主要內(nèi)容是：過度繁殖，生存斗爭（

10、生存競爭），遺傳變異，適者生存。師引導(dǎo)：指導(dǎo)學(xué)生明確以下內(nèi)容：(1)任何一種生物的繁殖能力都很強(qiáng)，在不太長的時(shí)間內(nèi)能產(chǎn)生大量的后代。但因?yàn)樯锏纳鏃l件有限，生物在爭奪有限的空間和食物的情況下，同種生物個體之間，種與種之間、生物與無機(jī)環(huán)境之間不斷進(jìn)行著激烈的生存斗爭，斗爭的結(jié)果是一部分個體被淘汰。例如：鯉魚在繁殖季節(jié)，雌魚會產(chǎn)許多卵，雄魚也會產(chǎn)下大量的精子，但是能夠形成受精卵是少數(shù)；受精卵形成后，在孵化的過程中個體弱小的幼鯉又會被淘汰掉，能夠存活下來的只是很少的一些個體。(2)在生存斗爭中，具有有利變異的個體將幸存并會將這些變異遺傳下去；而不利變異個體則很容易地被淘汰掉。達(dá)爾文把這種適者生存，

11、不適者被淘汰的過程叫做自然選擇。在長期的自然選擇過程中，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)境的生物新類型，這就是生物進(jìn)化的原因。(3)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)說對于遺傳和變異的本質(zhì)，自然選擇如何對可遺傳的變異起作用的問題不能作出科學(xué)的解釋。學(xué)生活動：分析在經(jīng)常刮大風(fēng)的海島上，無翅或殘翅的昆蟲特別多，為什么會有這一種現(xiàn)象？和自然環(huán)境有聯(lián)系嗎？2以自然選擇學(xué)說為基礎(chǔ)的現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的提出近些年來，生物學(xué)家在達(dá)爾文的進(jìn)化理論的基礎(chǔ)上，將遺傳學(xué)、生態(tài)學(xué)等研究成果引入到進(jìn)化論的研究中，形成了以自然選

12、擇學(xué)說為基礎(chǔ)的現(xiàn)代生物進(jìn)化理論。三、現(xiàn)代生物進(jìn)化理論簡介現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容包括：(1)種群是生物進(jìn)化的單位；(2)突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料；(3)自然選擇決定生物進(jìn)化的方向；(4)隔離導(dǎo)致物種的形成。(一)種群是生物進(jìn)化的單位1.種群的定義師：舉例：(1)一個池塘中的全部鯉魚；(2)一個池塘中的全部魚；(3)一片草地上的全部植物；(4)一片草地上的全部蒲公英。引導(dǎo)：學(xué)生分析歸納出(1)與(4)屬于種群。師生歸納：種群指生活在同一地點(diǎn)的同種生物個體的總和。2.種群的特點(diǎn)（1）種群的個體之間具有年齡和性別的差別，并不是機(jī)械地結(jié)合在一起。（2）種群也是生物繁殖的基本單位。個體之間彼此可

13、以交配，并通過繁殖將各自的基因傳遞給后代。師：種群為什么是進(jìn)化的單位呢？出示資料：大熊貓的生存從進(jìn)化上看，大熊貓己經(jīng)歷了小大小的興衰歷程，從分布范圍看，它已由廠布于亞洲東部而退縮到中國。特別是近半個世紀(jì)以來，人類生產(chǎn)活動無節(jié)制地?cái)U(kuò)展，大熊貓分布區(qū)已由約5萬平方公里縮小到1萬多平方公里，數(shù)量不足1000只，且被分割成大小不等的20多塊島嶼狀孤立地帶。由于大熊貓的分布是呈島嶼狀的小種群，每個種群的個體數(shù)不足50只。難免導(dǎo)致它們近親繁殖而使其喪失遺傳多樣性，最終導(dǎo)致種質(zhì)較差的小種群逐一滅絕。加之大熊貓食性單一，若遇大熊貓主食竹周期性地開花枯死(約60年一周期)，必然導(dǎo)致大熊貓因食物匱乏而餓、病死亡。

14、3.基因庫、基因頻率生：閱讀教材P65，找出基因庫和基因頻率的概念。師生歸納：種群的基因庫是指一個種群所含有的全部基因。不同的基因在種群的基因庫中所占的比例是不同的。師舉例：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，絕大多數(shù)人表現(xiàn)正常。師生歸納：基因頻率是指某種基因在某個種群中出現(xiàn)的比例。生質(zhì)疑：怎樣才能知道某種基因的基因頻率呢?我們可以通過抽樣調(diào)查的方法獲得。師引導(dǎo)：學(xué)生計(jì)算這樣一個例子：從某種生物的種群中隨機(jī)抽出100個個體，測知其基因型分別為AA、Aa、aa的個體分別為30、60和10個，問其中A基因頻率為多少?a基因頻率為多少?解法一：通

15、過基因型計(jì)算基因頻率，就AA、Aa、aa來說，每個個體可認(rèn)為含有2個基因，則100個個體共有200個基因：A基因頻率=(2×30+60)÷200=60a基因頻率=(2×10+60)÷200=40解法二：通過基因型頻率計(jì)算基因頻率，即一個等位基因的頻率等于它的純合體頻率與1/2雜合體頻率之和，則：A基因頻率=30+(1/2)×60=60B基因頻率=10+(1/2)×60=40從上述可知，種群中一對等位基因的頻率之和等于l(其基因型頻率之和也等于1)。生質(zhì)疑：種群中某基因的頻率是否一直不變呢?讓我們觀看一個課件。生觀看：用CAI課件模擬英

16、國曼徹斯特地區(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)生劇烈變化的過程。1850年以前該地區(qū)的樺尺蠖以淺色為主，黑色個體很少。隨著英國工業(yè)的發(fā)展，工廠排出的煤煙使環(huán)境發(fā)生了改變，黑色樺尺蠖與淺色樺尺蠖的數(shù)量發(fā)生了巨大的變化。黑色型達(dá)到了95左右，淺色型由余下了5左右。師生歸納：由此可見，種群中的基因頻率是在不斷改變的。種群中的個體一代一代死亡，但基因庫卻在代代相傳的過程中保持和發(fā)展。結(jié)論：生物進(jìn)化過程實(shí)質(zhì)上就是種群基因頻率發(fā)生變化的過程。所以說種群是生物進(jìn)化的單位。四教學(xué)目標(biāo)鞏固1自然選擇題學(xué)說的主要內(nèi)容之間的關(guān)系(1)過度繁殖為自然選擇提供更多的選擇材料，加劇

17、了生存斗爭。(2)變異是不定向的，具有有利變異的個體通過遺傳在后代中得到積累和加強(qiáng)，產(chǎn)生適應(yīng)環(huán)境的新類型，這是生物多樣性和適應(yīng)性形成的原因，因此遺傳變異是生物進(jìn)化的內(nèi)在因素。(3)自然選擇是定向的，決定著生物進(jìn)化的方向。(4)自然選擇是通過生存斗爭來實(shí)現(xiàn)的，生存斗爭是生物進(jìn)化的動力。(5)適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果。2達(dá)爾文在北大西洋東部以馬德拉群島上發(fā)現(xiàn)有550種昆蟲，其中有200種昆蟲的翅已退化，不會飛翔，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是 ( )A生存斗爭的結(jié)果 B食物中缺乏翅生長的物質(zhì)C定向變異的逐代積累 D自然選擇的結(jié)果答案：D3從某生物種群中隨機(jī)抽出1000個個體，測知基因型為BB、Bb、bb的個體分別為300個、600個和100個。(1)在這1000個個體中，B基因有 ；其基因頻率為 。(2)在這1000個個體中，b基因有 ；其基因頻率為 。答案：(1)1200 60 (2)800 404下列生物屬于種群的是 ( )A一塊水田里的全部水稻、水草、魚、蝦及其他生物 B一塊朽木上的全部真菌C一塊棉田中的全部幼蚜，有翅和無翅的成蚜 D一個池塘中的全部魚答案：C5根據(jù)達(dá)爾文的進(jìn)化學(xué)說，長頸鹿的頸和腿之所以特別長，是由于(