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用心爱心专心1生物进化理论发展一、知识结构二、教材分析本节着重讲述了“现代生物进化理论”的内容。种群是生物进化的单位，突变和基因重组产生进化的原材料，自然选择决定生物进化的方向，隔离导致物种形成。教材首先在初中生物课的基础上，以“过度繁殖、生存斗争、遗传变异和适者生存”为主线介绍自然选择。接着进一步阐述这个学说的重要意义和局限性，并且指出近些年来，生物学家将遗传学、生态学等研究成果引入到进化论的研究中，形成了以自然选择学说为基础的现代生物进化理论。现代生物进化理论的内容是本节的重点。关于种群是生物进化的单位，教材着重讲述了两方面的内容：宏观与微观，让学生能较好地理解种群是生物进化的基本单位。关于突变和基因重组产生进化的原材料，教材着重讲述了突变在种群中出现的数量，以及突变对生物体生存的影响等。关于自然选择决定生物进化的方向，教材举例介绍了生物如何在自然选择作用下，种群基因频率定向改变的结果。关于隔离导致物种形成，教材主要讲述了物种的概念、隔离和物种的形成这三方面的内容。首先，简要介绍物种的概念，然后讲述隔离的概念和类型，再后举例讲述了经长期的地理隔离而达到生殖隔离的物种形成方式。教材在最后进行了内容的归纳和总结，阐述了四个论点之间的内在联系，有利于学生对现代生物进化理论的了解。本节中关于种群的内容，可为第八章《生物与环境》中有关种群的内容打下基础；有关进化的原材料、物种的形成等知识需要第六章《遗传和变异中有关基因突变、基因重组、染色体数目变异等内容作基础。三、教学目标1．知识目标（1）达尔文自然选择学说的主要内容（A：知道）。（2）种群、种群基因库、基因频率的概念，以及基因频率的计算方法（B：识记）。（3）突变和基因重组为生物进化提供原材料的原因（B：识记）。（4）自然选择在生物进化中的作用（B：识记）。（5）隔离的概念和类型，以及隔离与物种形成的关系（B：识记）。2．能力目标通过教学过程培养学生的思维能力、归纳总结能力。四、重点·实施方案1．重点（1）基因频率的概念。用心爱心专心2（2）自然选择在生物进化过程中的作用。（3）隔离的概念和类型，以及物种形成的方式。2．实施方案（1）阅读、理解、识记有关内容。（2）结合实例，学会计算基因频率的方法。（3）通过经典题例讲评，获得运用基本概念去分析、解决问题的思维方法。五、难点·突破策略1．难点（1）基因频率的概念和计算方法。（2）自然选择在生物进化过程中的作用。2．突破策略（1）阅读有关内容，引导学生根据实例得出结论。（2）指导学生分析、比较，进行思维迁移，巩固课堂效果，培养学生的自学能力。六、教具准备1．非洲野牛迁徙生活的录像片断。2．英国曼彻斯特地区18世纪中期到20世纪中期浅色型和黑色型桦尺蠖数量变化的CAI课件。3．加拉帕克斯岛地雀演化的CAI课件。七、学法指导*采用教师讲述，学生归纳、探究相结合的教学方法。八、课时安排2课时==================================================================第一课时[一]教学程序导课我们已经知道地球上现存的有记载的生物种类大约200多万种，还有许许多多种生物没有被我们发现。没有发现的生物数目可能要比已经发现的多10倍，更何况已经绝灭的生物比现存的还要多得多，据估计，曾在地球上生活过的生物种数可能多达5亿～10亿。这么多的生物从无到有，从少到多，从简单到复杂，从低等到高等，一批又一批地“踏上”地球，又“远离”地球走向死亡，进行着自然界的“新陈代谢”，这就是生物的进化。[二]教学目标达成一、达尔文的自然选择学说1．主要内容师讲述：在19世纪，达尔文提出了以自然选择学说为核心的生物进化论。自然选择学说的主要内容是什么呢?放映录像：非洲草原野牛四季生活及生殖过程，重点放映迁徙路径大河时，许多野牛个体被淹死或被鳄鱼吃掉的情景。师引导：学生根据录像及初中所学有关知识总结归纳出达尔文自然选择学说的主要内容是：过度繁殖，生存斗争（生存竞争），遗传变异，适者生存。师引导：指导学生明确以下内容：(1)任何一种生物的繁殖能力都很强，在不太长的时间内能产生大量的后代。但因为生物的生存条件有限，生物在争夺有限的空间和食物的情况下，同种生物个体之间，种与种之间、生物与无机环境之间不断进行着激烈的生存斗争，斗争的结果是一部分个体被淘汰。例用心爱心专心3如：鲤鱼在繁殖季节，雌鱼会产许多卵，雄鱼也会产下大量的精子，但是能够形成受精卵是少数；受精卵形成后，在孵化的过程中个体弱小的幼鲤又会被淘汰掉，能够存活下来的只是很少的一些个体。(2)在生存斗争中，具有有利变异的个体将幸存并会将这些变异遗传下去；而不利变异个体则很容易地被淘汰掉。达尔文把这种适者生存，不适者被淘汰的过程叫做自然选择。在长期的自然选择过程中，微小的有利变异得到积累变为显著变异，从而产生了适应特定环境的生物新类型，这就是生物进化的原因。(3)自然选择学说科学地解释了生物进化的原因及生物的多样性和适应性。但由于受到当时科学发展水平的限制，自然选择学说对于遗传和变异的本质，自然选择如何对可遗传的变异起作用的问题不能作出科学的解释。2．以自然选择学说为基础的现代生物进化理论的提出近些年来，生物学家在达尔文的进化理论的基础上，将遗传学、生态学等研究成果引入到进化论的研究中，形成了以自然选择学说为基础的现代生物进化理论。二、现代生物进化理论简介现代生物进化理论的主要内容包括：(1)种群是生物进化的单位；(2)突变和基因重组产生进化的原材料；(3)自然选择决定生物进化的方向；(4)隔离导致物种的形成。(一)种群是生物进化的单位1.种群的定义师：举例：(1)一个池塘中的全部鲤鱼；(2)一个池塘中的全部鱼；(3)一片草地上的全部植物；(4)一片草地上的全部蒲公英。引导：学生分析归纳出(1)与(4)属于种群。师生归纳：种群指生活在同一地点的同种生物个体的总和。2.种群的特点（1）种群的个体之间具有年龄和性别的差别，并不是机械地结合在一起。（2）种群也是生物繁殖的基本单位。个体之间彼此可以交配，并通过繁殖将各自的基因传递给后代。3.基因库、基因频率生：阅读教材P65，找出基因库和基因频率的概念。师生归纳：种群的基因库是指一个种群所含有的全部基因。不同的基因在种群的基因库中所占的比例是不同的。师举例：我们知道多指为显性基因控制的遗传病，而绝大多数人表现为正常。白化病是隐性基因控制的遗传病，绝大多数人表现正常。师生归纳：基因频率是指某种基因在某个种群中出现的比例。生质疑：怎样才能知道某种基因的基因频率呢?我们可以通过抽样调查的方法获得。师引导：学生计算这样一个例子：从某种生物的种群中随机抽出100个个体，测知其基因型分别为AA、Aa、aa的个体分别为30、60和10个，问其中A基因频率为多少?a基因频率为多少?解法一：通过基因型计算基因频率，就AA、Aa、aa来说，每个个体可认为含有2个基因，则100个个体共有200个基因：用心爱心专心4A基因频率=(2×30+60)÷200=60％a基因频率=(2×10+60)÷200=40％解法二：通过基因型频率计算基因频率，即一个等位基因的频率等于它的纯合体频率与1/2杂合体频率之和，则：A基因频率=30％+(1/2)×60％=60％B基因频率=10％+(1/2)×60％=40％从上述可知，种群中一对等位基因的频率之和等于l(其基因型频率之和也等于1)。生质疑：种群中某基因的频率是否一直不变呢?让我们观看一个课件。生观看：用CAI课件模拟英国曼彻斯特地区桦尺蠖从19世纪中期到20世纪中期，浅色型桦尺蠖和黑色型桦尺蠖所占比例发生剧烈变化的过程。1850年以前该地区的桦尺蠖以浅色为主，黑色个体很少。随着英国工业的发展，工厂排出的煤烟使环境发生了改变，黑色桦尺蠖与浅色桦尺蠖的数量发生了巨大的变化。黑色型达到了95％左右，浅色型由余下了5％左右。师生归纳：由此可见，种群中的基因频率是在不断改变的。种群中的个体一代一代死亡，但基因库却在代代相传的过程中保持和发展。结论：生物进化过程实质上就是种群基因频率发生变化的过程。所以说种群是生物进化的单位。[三]教学目标巩固1．自然选择题学说的主要内容之间的关系(1)过度繁殖为自然选择提供更多的选择材料，加剧了生存斗争。(2)变异是不定向的，具有有利变异的个体通过遗传在后代中得到积累和加强，产生适应环境的新类型，这是生物多样性和适应性形成的原因，因此遗传变异是生物进化的内在因素。(3)自然选择是定向的，决定着生物进化的方向。(4)自然选择是通过生存斗争来实现的，生存斗争是生物进化的动力。(5)适应是自然选择的结果。2．达尔文在北大西洋东部以马德拉群岛上发现有550种昆虫，其中有200种昆虫的翅已退化，不会飞翔，产生这种现象的原因是()A．生存斗争的结果B．食物中缺乏翅生长的物质C．定向变异的逐代积累D．自然选择的结果答案：D3．从某生物种群中随机抽出1000个个体，测知基因型为BB、Bb、bb的个体分别为300个、600个和100个。(1)在这1000个个体中，B基因有；其基因频率为。(2)在这1000个个体中，b基因有；其基因频率为。答案：(1)120060％(2)80040％4．下列生物属于种群的是()A．一块水田里的全部水稻、水草、鱼、虾及其他生物B．一块朽木上的全部真菌C．一块棉田中的全部幼蚜，有翅和无翅的成蚜D．一个池塘中的全部鱼答案：C用心爱心专心55．根据达尔文的进化学说，长颈鹿的颈和腿之所以特别长，是由于()、A．为了摄食树叶，颈和腿不断伸长，代代相传，愈伸愈长B．长颈、长腿者比短颈、短腿者有较佳的生存机会C．长颈、长腿者影响了遗传基因D．基因控制的性状在表达时受到环境的影响答案：B6．自然选择是指()A．生物繁殖能力超越生存环境的承受力B．生物过度繁殖引起的生存斗争C．在生存斗争中，适者生存D．遗传使微小的有利变异得到积累和加强答案：C[四]布置作业[五]总结本节课主要是了解了“达尔文的自然选择学说的主要内容、意义和局限性”；由于其具有局限性，所以人们对其进行了补充和发展，提出了“现代生物进化理论”。现代生物进化理论认为种群是生物进化的基本单位，生物进化的实质是种群基因频率的改变。[六]板书设计第二课时[一]教学程序导课通过上节课的学习，我们已经知道了：(1)种群是生物进化的单位，同时也是生物繁殖的单位。(2)种群的基因库中，某种基因频率不是一成不变的，而是在不断改变的。(3)生物进化的过程实质就是种群基因频率发生变化的过程。生质疑：那么：（1）是哪些因素导致了种群基因频率的改变呢?（2）基因频率的改变又是如何导致生物进化的呢?[二]教学目标达成一自然选择学说二现代生物进化理论简介（一）种群是生物进化的单位（二）突变和基因重组产生进化的原材料用心爱心专心6师讲述：在第六章第四节我们学习了“生物的变异”的有关内容。知道可遗传的变异可以引起生物的进化。生质疑：那么，可遗传的变异的来源有哪几个方面呢?(思维并回答：基因突变、基因重组和染色体变异。)其中，我们把基因突变和染色体变异统称为突变。也就是说，突变和基因重组引起了可遗传的变异，对生物的进化起到了非常重要的作用。实质上，突变、基因重组、自然选择等因素均能影响种群的基因频率的改变，而基因频率的改变造成了生物的进化。生质疑：基因突变与基因频率的改变有什么关系呢?师生：前面我们学过：基因突变可以产生新的等位基因，是可遗传变异的根本来源，是基因频率改变的基础。师设疑：根据我们所知道的基因突变的特点，我们知道：自然界中生物的自然突变频率很低，而且一般对生物体是有害的。为什么还能够改变种群中的基因频率呢?师生：(学生讨论后得出结论)这是因为种群是由许多个体组成的。每个个体都有成千上万个基因，虽然每个基因的突变率都很低，但每个种群的每一代都会产生大量的突变基因，所以对于种群来说发生突变的数量是很大的。师：例如：每个果蝇约有104。对基因，假定每个基因的突变率都是10-5。若有一个中等数量的果蝇种群(约有108个个体)，请同学们计