江苏省邳州市第二中学高中生物《生物进化理论的发展》教案 新人教版必修2

1 江苏省邳州市第二中学高中生物江苏省邳州市第二中学高中生物 生物进化理论的发展生物进化理论的发展 教案教案 新人新人 教版必修教版必修 2 2 教学内容分析 第一节介绍了现代生物进化理论的主要内容 包括现代达尔文主义的主要观点 分子进化 的中性学说 现代生物进化理论发展的意义 并以此来分析生物进化观点对人们思想观念 的影响 这些知 识是学习生物多样性的基础 本节还着重介绍了现代达尔文主义的主要观 点 从而阐明了生物进化的实质是种群在长时期内遗传组成上的变化 这种变化主要体现 为基因频率和基因型频率的改变 即生物进化的过程实质上是种群基因频率发生变化的过 程 学生在学习第一章第二节 生物科学的学习过程 时已经对达尔文的进化理论及中性 学说有了初步了解 通过本节的学习 学生可以进一步了解现代达尔文主义对达尔文进化 论的补充与完善 从而培养学生良好的生物学科学素养 本节活动较多 有助于促进学生 分析问题 解决问题和处理数据信息等能力的提高 知识目标 能力目标 1 运用数学方法讨论种群基因频率的变化 2 运用生物进化观点解释一些生物现象 情感目标 形成生物进化的观点和生物进化理论在发展的观念 教学重点 1 种群 物种 基因频率 隔离等概念 2 突变和基因重组 自然选择 隔离在生物进化过程中的作用 教学难点 1 基因频率的概念 2 2 自然选择对种群基因频率的影响 3 隔离在物种形成中的作用 教学方法 讨论法 分析法 探究性学习 技术媒体和实验器材 多媒体辅助教学设备 教学流程图 教师提出测评题 生物进化理论在 发展 多媒体展示 3 教学过程 学习内容教师组织和引导学生活动教学意图 问题探讨 引入新 课 播放地球的诞生过程的影片 提出问题 地球上现存 的有记载的生物种类大约有 200 多万种 这么多的生 物是怎样进化而来的呢 思考讨论激发学生 探究兴趣 达尔文的进化论展示长颈鹿的进化过程多媒体课件 提出问题 讨论 达尔文进化论的内容 意义 局限性 根据学生回答 进行点评 总结 引出现代进化理论 观看影片 完成导学 提纲 复习初中 内容 为 现代进化 理论打基 础 种群是生物进化 的基本单位 我们学习了达尔文自然选择学说的主要观点 下面请 同学们依据该学说的基本观点 分析下面的情境 多媒体展示 情景 1 如果在灰色翅 基因型为 aa 昆虫的群体中 偶然出现一只绿色翅 Aa 的变异个体 且绿色比灰 色更不容易被敌害发现 1 问 根据达尔文 适者生存 不适者淘汰 的观 点 该绿色个体能被选择下来吗 思考回答 只有通过 有性生殖 才能将基 因传给子 代 将基 因 A 保留 下来 体会对自 然选择学 说的修正 是必然的 小结 使知识系统化 条理化 形成性习题训练 典型例题分析 4 种群和物种 基因库和基因频率 计算基因频率 思考与讨论 2 如果该绿色基因能很好的生活下来 他体内的 A 基 因怎样才能传递给后代 总结性讲述 讨论发现 出现有利变异个体内的有 利基因只有在群体中 通过有性生殖才能世代延续 另外有利变异个体的后代不一定能真实遗传 因此 研究生物的进化 仅仅研究个体的表现型是否与环境 相适应是不够的 还需要研究群体的基因组成的变化 这个群体就是种群 问 怎样的一群生物个体可以称为种群呢 一个生物的 种 或 物种 与种群又有什么区别呢 问 性状是由基因控制的 研究生物的进化必须研 究种群的基因组成和变化 如何分析种群的基因组成 和变化呢 由此人们提出基因库和基因频率的概念 什么是基因库 基因频率的含义是什么 某昆虫种群中 绿色翅的基因为 A 褐色翅的基因位 a 调查发现 AA Aa aa 的个体分别占 30 60 10 那么 A a 的基因频率是多少 2 对自然界的种群来说 这五个条件不可能同时都成 立 例如 翅色与环境色彩较一致的 被天敌发现的 机会就少些 3 突变产生新的基因会使种群的基因频率发生变化 基因 A2 的频率是增加还是减少 要看这一突变对生物 体是有益的还是有害的 物种可以 分布在自 然界不同 的区域 只有在可 以发生随 机交配 繁衍 使 基因能够 世代传递 的一定区 域内的同 种全部个 体的集合 才是一个 种群 使学生初 步了解 研究生物 的进化需 要研究群 体的基因 组成及其 变化 理解种群 的概念 理解基因 库和基因 频率的概 念 使学生学 会计算基 因频率的 方法 多媒体展示导学提纲 1 回忆变异类型 学生与读 5 突变和基因重组 为生物进化提供原 材料 变异 突变 2 所有的变异都能导致基因频率的变化吗 只有 3 突变和基因重组对于种群遗传组成的改变一样吗 为什么 因为只有 才能出现新基因 才能 丰富基因库 改变基因频率 可以增加基因 型的种类 4 在自然情况下 突变的频率很低 且多数有害 对 生物进化有重要意义吗 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 请同学们计算出每一代出现的基因突变数是 多少 基因突变数是 这说明种群中每代产生的基因突变的数量是很大的 并通过繁殖得到积累 成为基因频率改变的基础 而 且突变的有利或有害并不是绝对的 它取决于生物的 5 突变和基因重组产生的变异有方向吗 由于突变和基因重组都是 因此 它们只是提供了 不能决定生物进化的方向 教材完成 导学提纲 2 106 理解突变 的频率很 低 且多 数有害 怎样给自 然选择提 供原材料 对生物进 化的重要 意义 6 3 自然选择 决定生物进化的方 向 积极思维 桦尺蠖与自然选择 多媒体展示桦尺蠖的进化历程 提示 1 树干变黑会影响桦尺蠖种群中浅色个体的 出生率 这是因为许多浅色个体可能在没有交配 产 卵前就已被天敌捕食 2 是表现型 比如 天敌看到的是桦尺蠖的体色而不 是控制体色的基因 积极探究 自然选择 决定进化 的方向 理解变异 是不定向 的 自然 选择是定 向的 4 隔离导致 物种的形成 播放加拉帕戈斯群岛若干种地雀的形成历程影片 展 示以下导读提纲 1 叫做隔离 常见的隔离类型包括 和 2 地理隔离是指 3 生殖隔离是指 2 物种的形成过程 种群通过地理隔离 小的种群 内部出现不同的突变 和基因重组 通过自然选择基因频率出现改变 通过生殖隔离 新物种 3 讨论其它的物种形成方式 阅读教材 讨论并完 成导学提 纲 理解隔离 与物种形 成的关系 现代生物进化理论 的基本观点 以 学说为核心的现代生物进化理论的基本 观点是 是生物进化的基本单位 生物进 化的实质在于种群 的改变 及 是 物种形成过程的三个基本环节 通过它们的综合作用 种群产生分化 最终导致新物种的形成 在这个过程 中 产生生物进化的原材料 使 种群的基因频率定向改变并决定生物进化的方向 是新物种形成的必要条件 总结现代 进化理论 的内容 充分理解 现代进化 的实质 让学生能 够运用现 代进化理 论解释生 物进化的 现象 生物进化理论在发1 有些学者的研究表明 基因突变对生物适应性的影阅读思考让学生知 7 展响并不是非益即害或是非害即益的 而是 对这些突变不 起作用 这些基因经过长期的积累 会导致种群间遗 传物质出现较大差别 因此有人主张 决定生物进化 方向的是 而不是自然选择 2 更多的学者则认为 因此 不能否认 的作用 3 还有人提出物种形成并不都是 的过程 而是种群 与 交替出现的过程 总之进化理论不会停滞不前 而是在不断发展 进化理论不会停滞不前 而是在不断发展 讨论回答道科学的 发展是永 无止境的 典型例题典型例题 例 1 某工厂有男女职工各 200 名 对他们进行调查时发现 女性色盲基因的携带者为 15 人 患者为 5 人 男性患者为 11 人 那么这个群体中色盲基因的频率色盲基因的频率为多少 A 12 B 9 C 6 D 4 5 解析 色盲基因频率为 15 2 5 11 200 2 200 6 例 2 某种群中 AA Aa aa 的基因型频率如右图 图中阴影部分表示繁殖成功率低的 个体 则该种群经选择之后 下一代中三种基因型频率的结果最可能是 解析 根据题干图中各基因型的阴影所占的比例可以得出的结论是 AA 个体繁殖成功 率最低 产生的后代数量少 aa 个体繁殖成功率高 产生后代数量多 Aa 个体繁殖成功率 8 居中 因此 该种群的后代中 AA 的个体所占的比例不断下降 aa 个体所占的比例不断上 升 例 3 多选 种群是指生活在同一地点的同种生物的一群个体 种群中的个体通过繁 殖将各自的基因传递给后代 下列叙述中 正确的是 自然选择使种群基因频率发生定向改变 种群基因频率的改变导致生物进化 种群通过个体的进化而进化 种群通过地理隔离可能达到生殖隔离 解析 种群发生变异后 在一定的条件下进行自然选择 使具有有利变异的个体有更多的机 会产生后代 种群中相应基因的频率不断提高 相反具有不利变异的个体留下后代的机会 少 种群中相应基因的频率会下降 种群基因频率的改变导致了生物的进化 但生物的进 化是以种群为单位进行的 地理隔离决定了不同种群基因频率的发展方向不同 从而出现 种群间基因库的不同 当种群间的基因库出现明显差异 就有可能出现生殖隔离 例 4 某植物种群 AA 基因型个体占 30 aa 基因型个体占 20 则 该植物的 A a 基因频率分别是 若该植物自交 后代中 AA aa 基因型个体分别占 这时 A a 的 基因频率分别是 依现代生物进化理论 这种植物在两年中是否发生了进化 原因是 由此可见 进化的单位是 进化的原材料由 提供 生物进化方向决定于 进化的实质是 解析 AA 基因型个体占 30 aa 基因型个体占 20 则 Aa 基因型的个体占 50 所 以 A 的频率为 30 50 2 55 a 的频率为 1 55 45 若该植物自交 后代中 AA 基因型个体的比例为 30 50 1 4 42 4 aa 基因型个 体的比例为 20 50 1 4 32 5 则 Aa 基因型的个体占后代的 25 再按第 中同样的方 法计算 得到 A 的基因频率为 55 a 的基因频率为 45 由于该植物种群在这两年中基因的频率没有发生改变 所以没有发生进化 随堂演练随堂演练 1 关于生物进化的方向问题的叙述 不不正确的是 A 种群中生物个体的变异是定向的 B 种群的基因频率的改变是定向的 C 自然选择是定向的 D 生物的进化是定向的 2 使种群的基因频率定向定向改变的因素是 9 A 自然选择 B 生殖隔离 C 基因突变 D 生存斗争 3 多选 突变的有利和有害是相对的突变的有利和有害是相对的 下列对这一问题的认识正确的是 A 突变的有利与有害可因生物的不同生存环境而异 B 突变的有利与有害可因人类的需求不同而异 C 有的突变对生物生存有害 但对生物进化有利 D 有的突变对生物生存有利 对生物的进化也有利 4 多选 下列有关地理隔离的叙述 正确的是 A 造成地理隔离的障碍 对于陆生生物往往是水域 山脉 沙漠等 对于水生生物一般是 陆地 B 地理隔离在物种的形成中起着促进性状分离的作用 C 物种大多是经过长期的地理隔离 最后出现生殖隔离而形成的 D 地理隔离使一个种群分为多个小种群 各自向不同方向发展 5 镰刀型细胞贫血症是由常染色体上的隐性致病基因引起的 患者在幼年时期夭折患者在幼年时期夭折 现在 A B 两地区进行调查 其中 B 地区流行疟疾 两地人群中各种基因型的比例如图所示 请 回答 镰刀型细胞贫血症发病的直接直接原因是 根本原因是 在 A 地区人群中 A 的基因频率为 B 地区人群中 a 的基因频率为 如果在 B 地区消灭疟疾 若干年后再进行调查 将会发现 AA 的基因型频率会 6 在一个海岛上 一种海龟中有的脚趾是连趾 ww 有的脚趾是分趾 WW Ww 连 生的脚趾便于划水 游泳能力强 分趾则游泳能力较弱 若开始时 连趾和分趾的基因频 率各为 0 5 当海龟数量增加到岛上食物不足时 连趾的海龟容易从海水中得到食物 分 趾的海龟则不易获得食物而饿死 若千万年后 基因频率变化成 W 为 0 2 w 为 0 8 请问 10 该种群中所有海龟所含的基因称为该种群的 基因频率变化后 从理论上计 算 海龟种群中连趾占整个种群的比例为 分趾的海龟中杂合子占整个种群的比 例为 导致海龟种群的基因频率变化的原因是什么 这种基因频率的改变 是否发生了生物进化 请简述理由 这种基因频率的改变 是否产生了新的物种 请简述理由 设计意图 新课程理念是 生物教学要面向全体学生 提高生物科学素养 倡导研究性学习 联 系学生的生活实际 要使全体学生通过努力都能达到学习目标 本节课根据生物学科的特 点和教学内容 结合学生的认知水平 本节课从改变学生的学习方式上着手 设计各种教 学活动 旨在能够使学生主动地获得知识 让学生从知识 能力 情感态度价值观三方面 都能得到一定的发展 在教学中要充分体现教师是 导师 学生是科学家的新课程教学环 境 在教学中充分利用多媒体教学手段 直观 形象 符合学生的认知规律 能够达到感 性认识和理性认识的统一 切实达到辅助教学的作用 现代进化理论是的核心内容是建立在自然选择学说的基础之上 使达尔文进化论的发 展 从个体水平发展到群体水平 解决了自然选择和遗传与变异的关系 解决生物进化和 物种形成的关系 内容比较抽象 而且一些现实生活中的表象与之相矛盾 通过多媒体课 件对生物的进化过程模拟再现并联系生活实际 使学生能够真正理解生物进化的实质 揭 示自然界的一些生物学现象 通过学生去通过现象去总结理论 自己去发现知识 即加深 了对现代进化理论的理解又锻炼了学生的思维 通过学习现代进化理论的发展 使学生理 解科学发展是不断完善的