现代进化理论

1、9.2.2 现代生物进化理论进才中学 张丽一、教学目标1、知识与技能1) 能够区分种群与非种群。2) 能够用给出的数据计算基因频率。3) 能够利用现代进化理论的核心思想来解释具体案例。2、过程与方法1) 通过对桦尺蛾的体色变化和地雀进化的两个案例进行分析，主动建构现代进化理论的核心思想，培养分析问题解决问题的能力。3、情感态度与价值观1) 感受现代进化理论内部的严密逻辑。2) 进一步树立正确的生物进化观点，深入认识生物进化的内涵。二、重点与难点重点：进化是在生物种群中实现的；突变、选择和隔离是生物进化和物种形成的三个主要环节。难点：种群是生物进化的基本单位；进化的实质是基因频率的改变；隔离是新

2、物种形成的必要条件。三、教学设计现代生物进化理论是现行上海版高中生命科学第9章“生物的进化”的核心内容。教参对这一节的要求是A级，即“知道”。在我们所见到的对这一节课的教学设计上，多数教师都是通过以讲授为主线进行教学活动的。这样的处理尽管充分发挥了教师的主导作用，但学生处于被动接受的地位，没有形成教与学的互动过程。然而，学生学习知识的过程不是被动接受的过程，而是主动同化和建构的过程。在教学活动中我们应让学生通过已有的知识和感性的认识去完成新的认知。因此，在本课程的教学中本人考虑从建构主义的理念出发，在分析教材的基础上，通过两个案例，以“问题情境讨论解决问题”的模式进行教学，让学生在互动和探讨中

3、获取生物进化的基本概念和原理。四、教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图1、导入呈现案例：桦尺蛾夜间活动白天栖息在树干上。19世纪中期以前，英国曼彻斯特地区95%以上的桦尺蛾为浅色，与长满地衣的树干颜色相似，黑色桦尺蛾十分罕见；20世纪中期以后，由于该地区工业发展造成污染，树干上的地衣死亡，裸露树皮被熏成了黑褐色，白色桦尺蛾的数量大大减少，95%以上的桦尺蛾为黑色。分析和讨论:1） 针对桦尺蛾体色变化这一进化过程，我们研究的是一个桦尺蛾个体还是曼彻斯特地区的全部桦尺蛾？2） 众多的白色个体中为什么会出现黑色的个体？3） 如何解释曼彻斯特地区的桦尺蛾中黑色个体越来越多，浅色个体越来越少的现象?

4、由实际案例入手，营造情境，激发学生的求知欲。用问题引导学生思考，通过对案例的分析，引出现代进化理论的核心思想。2、结合案例探究现代进化理论的主要内容问题1：针对桦尺蛾体色变化这一进化过程，我们研究的是一个桦尺蛾个体还是曼彻斯特地区的全部桦尺蛾？讲解：“曼彻斯特地区的全部桦尺蛾”生物学上称之为一个种群。提问：当浅色个体中出现了一个黑色个体，能否说桦尺蛾发生了进化？讲解：由于种群是生物繁殖的基本单位，所以进化是在生物种群中实现的。换言之，种群是生物进化的基本单位。板书：1、 种群是生物进化的基本单位。讲解：下面，我们就来分析看看在曼彻斯特地区的桦尺蛾这一种群中的体色进化是如何发生的。桦尺蛾除有控制

5、体色的基因还有很多控制其他性状的基因，曼彻斯特地区具有生殖能力的所有桦尺蛾个体所含有的全部基因，称为该种群的基因库。杂交实验表明桦尺蛾体色受基因库中一对等位基因控制，S控制黑色，s控制浅色。解释基因频率的定义。小结：曼彻斯特地区的“桦尺蛾”中基因频率的变化是其颜色由灰白色为主慢慢进化成黑色为主的内在因素。板书：进化的实质就是基因频率的变化。回答：是曼彻斯特地区的全部桦尺蛾。听讲并记录。思考并回答：个体的寿命有限，一个黑色个体的黑色性状随着它的死亡就会消失，但在一个群体中生物可以通过繁殖将自身的遗传物质一代代传递下去，从而使自己的性状得以延续。听讲并记录辨析几个群体实例是否属于“一个种群”听讲并

6、理解。根据基因频率的定义，推导S基因频率和s基因频率的计算公式。根据给出的数据，计算基因频率，利用表格分析基因频率的变化。利用案例，使同学们能清晰种群的概念，理解种群是生物进化的基本单位。检验学生对种群概念的掌握情况。结合案例解释基因频率，帮助学生迅速掌握基因频率的计算方法。通过基因频率的计算，引导同学认识基因频率的变化是进化的实质。问题2：众多的白色个体中为什么会出现黑色的个体？讲解：由于基因突变产生了不同的基因，有了不同的基因才产生了不同体色的桦尺蛾。板书：2、基因突变为生物进化提供原材料思考：在自然界每个基因突变的发生率是很低的，平均约为10-5，为什么突变能为进化提供原材料呢？讲解：突

7、变产生的新基因可与控制其他性状的基因进行重组，从而产生出更多的性状组合，丰富生物的多样性。板书：2、基因重组也为生物进化提供原材料回答：由基因突变产生。听讲并记录。计算果蝇种群中的突变发生概率，理解基因突变引起基因频率的改变在自然界是普遍存在的。听讲并记录。通过问题的引导使学生认识到没有突变也就不会有进化发生。通过计算了解在种群中突变几乎必然发生。为了不分散学生的注意，充分利用案例教学，弱化基因重组为生物进化提供原材料的内容。问题3：如何解释曼彻斯特地区的桦尺蛾中黑色个体越来越多，浅色个体越来越少的现象?提示：是不是越来越多的桦尺蛾都突变产生了S基因呢？总结：自然选择不断地淘汰不适应环境的类型

8、，从而定向地改变种群中的基因频率向适应环境的方向演化。 板书：3、自然选择主导生物进化的方向辨析：体色不同的桦尺蛾是否属于不同的物种？提示：什么样的生物被称为同种生物呢？讲解：关键是看能否自由交配，并且产生可育后代。结合马、驴、骡子的关系加以说明，并引出生殖隔离的定义。回答：不是更多的突变个体产生，而是黑色个体不易被鸟捕食，因而存活下来，浅色个体易被鸟捕食，从而大量减少。听讲并记录。理解物种的概念后，回答：不是，因为互相可以交配产生可育后代。通过问题引导，使学生认识到基因频率的长期改变是自然选择的结果。用实例说明物种的概念。设问：那么如何产生新的物种呢？以加拉帕格斯群岛上地雀的形成为例说明新物

9、种形成的过程。板书：4、隔离是生物形成的必要条件。隔离的作用：使种群间停止基因交流。流程图形式呈现生殖隔离及不同物种的形成过程。总结：突变在自然选择的作用下得到定向的积累，可以使不同的突变个体之间形成生殖隔离，形成新的物种。思考。分析讨论：1） 不同岛屿上的地雀种类不同，是由于突变方向不同吗？为什么？2） 什么原因导致不同岛屿上的地雀种类不同呢？3） 同一小岛上的地雀会形成这么多不同的种类吗？为什么？4） 由同种地雀进化形成不同种类的地雀，其必要条件是什么？听讲并记录听讲并理解利用案例说明新物种的形成。用问题引导学生思考，通过对案例的分析，是学生明确新物种的形成过程。明确变异在前，自然选择在后，知道隔离是生物形成的必要条件。3、总结小结：现代进化理论认为，进化是在生物种群中实现的，而突变、选择和隔离是生物进化和物种形成过程中的三个基本环节。结合流程图，用现代进化理论小结生物进化的主要环节。明晰现代进化理论的的核心。4、拓展练习介绍“超级细菌”。要求学生