生物进化的原因教案

生物进化的原第情感目●教学重●教学难●教学方●教具准教师准备：有关英国曼彻斯特地区桦尺蠖颜色变化的及资料的多媒体课件；有关保护色的多课件。学生准备：彩色布料或彩纸（单色）；彩色小纸片（大量）安1●教学过［复习旧课，导入新课（学生回答1：动物的进化过程是从单细胞动物开始，逐渐进化为腔肠动物、扁形2：植物进化的过程：从蓝藻开始，逐步进化为藻类植物、苔藓植物、蕨类植物、子植物，最后出现发达的被子植物。学生3一般来说生物进化的总趋势是从简单到复杂从水生到单细胞到多细胞从到高等的在漫长的进化过程中既有新的生物种类结构和生活习性。［讲授新课生和老物种的这是为什么呢？推动生物不断进化的原因是什么呢？对于18首次提出系统进化学说的是19世纪初的，他提出用进废退和获得性遗传1859科学形态是在的遗传学创立之后今天我们学习生物进化的原因主要是以这三位生物学家观点为依据的借着前人“肩膀我们通过下面一个实例来分析生物进化的原因。注：教师多课件，并板书。多课件：（有关内容）先对照，图下为相关资料及讨论题（资料内容18着一种桦尺蠖（huò），其成虫是一种飞蛾，其名为椒花蛾。它们夜间活动，白1848道都是浅色的。直到1850年在英国工业中心曼彻斯特才第一次有黑色型不能生长而树皮露椒花蛾栖息的背景由浅色地衣变为深色树干于是黑色90%过了这场。板书：第三节生物进化的原因1突变对其后代的生存是有利的。23：桦尺蠖体色变化是由于体内的遗传物质发生变异，而且变异的性状传给了后代并且是在外界环境变化及天敌的影响下变异逐渐增加的结果。注教师对作答的同学给予鼓励性赞赏性的评价可多数同学的回答，特地区的浅色的桦尺蠖又重新恢复为常见类型，你认为该怎样做？模拟探究有助于你对这一现象的理解以及对生物进化原因的直观印象和次的理解。注打开多课（关于雷鸟变色龙等体色随环境而变化或者枯叶蝶、这种保护色是如何形成的？接下来我们模拟保护色的形成过程来探究保护色是如何形成的。注：教师在做此实验前需强调以意事项2：3：52、3、42：我们组黄色在“幸存者”群体中没有代表。因为我们组所用的布料3异是基础。教师：这是一种 难发现它。这也许是它存的一个原因。注：可以让学生讨论总结。教师补充完善并板书。板书：1．［课堂小结［巩固练习一、选择某些蛾类的幼虫的体表长毛，但色彩鲜艳、有斑纹，像这些刺或恶臭的动物所具有的鲜艳色彩和斑纹，叫做（） C．警导致桦尺蠖体色变化的动力原因是（） 在进行模拟保护色的探究活动中，“你”扮演的角色是（ 二、思考●板书设物进化的原生物进化的基础：遗传与变异。●备课资保护色、拟态和警。似绿色草地和中的青蛙，背部是绿色的，活动在山间溪流石块上的。，有些动物在不同的季节具有不同的保护色。例如寒带的雷鸟，在白，警。色体数目、大小和结构的改变突变和突变一样，也是产生遗传变异。。突变大都是DNA分子上碱基的变化突变则是整个DNA分子在较大范围内的变化，也就是说它有许多参与。因此，对生物表型变异的影响也较大。例如，德（H．deVries）关于月见草（Oenotheraodorata）显著变异的著名试验，就是由突变所引起的突变通常发生在遗传物质复制的过程中突变一般发生在细胞核的过程中特别是减数期间。不同生物的在数目大小和结构上都不相同例如马蛔（Parasarisunivalens）有1对，蝶（Lysandraatlantied）大约有220对，有些羊齿类植物〔如羊齿草（Ophiaglossumreticulatum）6001139（1）结构的变缺失上丢失一个片段（图1），也即是一个或几个的丢失。一般认为缺水部分如果较大不能成活最早证明突变的是缺失，如（C.B.Bridges,1917）通过果腹果蝇获得缺刻翅的表型。一种称人 chatsyndrom）就是第5短臂的杂合缺失所人类其他如第413和18上的杂合缺失也都伴有生理和智力上的缺陷。。 即的某些片段有所增加（重复）重复对生活影响不。倒位即内部结构的顺序发生颠倒倒位不改变及其上面的数目。假如一条上的顺序是ABCDEF，BCD片段的倒位就在上易位即非同源的片段出现了交换这种片段的交换称相互易（2）数目的变化有些变化不改变遗传物质的总量（融合和断裂（3）；有些则在总量上有所改变（非整倍体、单倍体和多倍体）（4）着丝粒融合即两条非同源的整个或大部分合并成一条丢去一个着丝粒，数目也为此而减少。着丝粒断裂即一条断成两段，它必须产生出一个新的着丝粒，否则细胞时会丢失没有着丝粒的那条。非整倍体即一套正常的中丢失或增加一条或数条 是第21 三体。21三体综合症又称愚型，此病的原因即在21号 单倍体和多倍体二倍（2n细胞的某同源只有1（2n-1或在3个以上的现象。假3套即称三体，4套者称四倍体，依此类推。多倍体较普遍的形式是的套数乘2也即四倍体六倍体八倍体它们分别有4套、6套、8套。3．重 一个的表型效应不仅决定于本身还决定于之间的相互作用因此，通过有性过程所实现的重组虽然不改变本身但新的组合可导致新的（1）重组的分连锁互换这类重组是同源相互交换所发生的重新组合它是较自由组合由它所形成的重组是不同对的随机组合转座因子改变位置细胞中能改变自身位置的一段DNA序列称转座因子转移到上，从而产生变异。第一个转座因子是托克（B.McClintock,1951）从玉米中发现的，她认为遗传可以转移，从的一个位置跳到另一个位置，所以转座因子也称跳跃（jumgene）。转座因颜色的附近时能在玉米籽粒发育期间改变其颜型所以转座因子又可称为控制因子（controllingelement）。目前已很清楚，原核生物和真核生物（2）重组而引起变异的多样性可以自由组合为例一对等位可能形成的型是3种（31）：AAAa2对等位可以产生的型是9种 AABbAAbb AaBb aaBb 根据3n，10对等位，那么就可得到310＝59049种重组的型。其中有210个是纯合型，其余全部是杂合型。如果考虑到复等位的存在，那两个完全相同的以及由杂交产生后代的生物类群间为什么是多种多样的道4．认为杂合体（Aa）的生存和繁殖较纯合体（AA或aa）更有利，因此等位基因A或a就不会被排除。这种机制最明显的例子，便是我们前面提到过的镰刀型因为杂合型Ss的红细胞容易形成狭小的镰刀形状，不利于疟原虫寄生，因使许多变异保存于种群的库中。假如一物种多种复杂环境，那么突变和选择会使库发生分化，于是有许多变异型或等位可适应不同的小环境。近期的研究表明，由不同的等位这是一种保持复等位的机制认为等位在种群中的频率受环境变化第了解文及他的进化思想●教学重通过对文进化思想的学习，形成生物进化的基本观点●教学难●教学方●教具准教师准备：投影片（有关自然选择学说的内容）●安1●教学过［复习旧课，导入新课科学家及人们所接受那么文和他的进化思想是怎样产生的呢？接下来大家64［讲授新课板书：二、了解文和他的进化思想。通过对文小故事的学习，你受到哪些启发？学生1：文的巨著是《物种》；在此书中他提出了自然选择学说，学生2：我们应学习文认真观察、不怕吃苦、勤于思考、勤于实践、不，物种》想了解他在这本书中提到的们普遍接受的一种进化学说，62试着概括文的自然选择学说2345学生1：比如大象是一种繁殖很慢的动物但是如果每一头雌象一（30～906307501900生物普遍具有很强的生殖能力。2争。由于生存，导致生物大量，结果数生存下来。学生3：文认为，在自然界中，生物都有遗传和变异的特性，只有 才能在中生存下来并将这些变异遗传给了下一代；5：自然选择学说是这样解释的：古代长颈鹿的长颈与短颈可以遗传。来，繁衍后代。而颈短的因为吃不到树叶，的数目很少，其后代也更少，和有目的的选择可以加快生物演变的历程，缩短生物演化的时间。7：这是自然选择的结果。由于这些海岛上经常刮大风，那些有翅能飞8一代因此下一代就有的具有抗药性的经过青霉素的长期选择使得有的细菌不再受其影响了。9二小题也不对因为它们体表长毛食虫鸟吃后就“痛苦而又由于幼虫将得以生存。这是自然选择的结果。，教师：通过分析与思考大家已对文的自然选择学说有了较深的理，［课堂小结［巩固练习一、看谁做使用某种来防治某种害虫，开始效果很显著，但长期使用以后，效果就越来越差。原因是（）害虫对进行了定向选害虫对产生了定向变害虫对产生了群进行。这种现象属于（）种争B．种间C．与外界环境之间答案二、思考如果一只猫一年可繁殖1胎，假如每胎4只，雌雄各半，小猫一年后性答案：四年后一只猫的后代是32只。由于猫与猫之间要争夺食物，食物不受人为影响与控制。所以受多种因素的影响，猫的数量不会地增加。●板书设物进化的原二、了解文和他的进化思想三、自然选择●备课资（1）文认为，世界不是静止的，而是进化的。物种不断地变异，新种就毫无意义。化石资料对此作了极好的证明。正如文说：的可以完全无疑虑地断言许多自然都是另一个一般已经的物种的直系后代正如现在会认为某一个种的那些变种，都是这个种的后代。”上述观点与进化论是一致的生物进化是逐渐和连续的，其中不存在不连续的变异或突变。文这一观点， 学说也相一致文的这一论述，与的多元论不同，它是属于一元论的范畴。自然选择（naturalselection）是变异（variation）的最重要的途择中，起主导作用的则是自然界。文学说表明，生物都具有繁殖过剩它们的数都保持相对的恒定。但生物的生存空间和食物都是有限的，所以它们必须为生存而。文所讲的生存或生存竞争（struggleforexistence）包括种争、种间和生物跟无机环境三个方面。在同一群体的不同之间具有不同的变异有些变异对生存比较有利有些则不利。在生存中就出现适者生存、不适者淘汰的现象。上述的过程就是文所说。文对采用了获得性状遗传的原理作了解释文还认为，自然环境。selection制，它是文学说的内容。自然选择学说是文进化论的理论也是现代文主义的主要依据。文认为，自然选择即最适者生存（survivalofthefittest），它是指适者则被淘汰的现象。自然选择是在生存中实现的，它通过对微小的有利变异首先“最适者的理解问题自然选择只作用于表型即是的性状。而。应当说，那些能留下最多后代的类型才是“最适者”，仅仅如马尔萨斯式的胜利者并不一定是最适者。与文差不多时期的哲学家（H．Spenser），其次，关于进化的单位问题。由于突变和重组，有性繁殖的不能保持其型的稳定地延续。只有相互繁育的群体（即式的群体）才能保持一个相对稳定的库也就是说一个如果在遗传上发生有利生存的变异，有关的必须在群体里逐渐扩散，逐渐取代原有的，这样新的生物类型才能形成。因此，进化的基本单位不是而是群体（种群）。文虽然重视群第三，关于选择的模式问题。按文理解，所谓选择就是去掉有害、保留有利性状的过程。现代进化论研究表明，除了消除有害等位的正常化选择模着许多有害的甚至致死的平衡选择。因此，对于“自然选择起着筛子作用”，在上述这些新的认识基础上（E．Mayr）等提出了自然选择的新概念。实而即在自然界中有些变异的较另一些变异的有的生存和，、海岛上特殊类型的昆虫这是文学说中一个经典的例子。讲的是的生物类型，例如马德拉岛上的一种生物类型。马德拉岛上有550种甲虫，其中200种翅膀很不发达，不能飞行。在29个本地特有的昆虫属中，有23 （图1）。这些甲虫在大风吹刮时躲，等到风和日丽时 虫，由于翅膀不能飞行，因此不会被风吹到海里而被保存下来。他写道：“这几种事实的，使我相信许多马德拉甲虫无翅状态的形成，主要原因是自到海里以致遭到”，而那些翅膀特别发达者，也能抵挡住大风的。、工业黑化工业黑化现象（industrialmelanism）是现代的一个典型原因研究最具体的还是桦尺蛾（Bistonbetulria）（2）黑化及其实验都有详细的记载。大19世纪50年代前几乎所有的桦尺蛾都是身体和翅膀上带有黑色斑（typica1850（carbonaria1990%则没有或极少出现此类情况。等位的差异。黑色对灰色呈显性，所以纯合（CC）和杂合（Cc）都是黑色。，1956年（Kettlewell）对工业黑色现象作过试验，他向未受污染灰色类型比黑色类型要多得多说明当要生存者是灰色常态型若把相等的1/31/2。，尺蛾黑化的情况是很普遍的，不仅在英国，欧洲和都有此类现象。带标志的两种蛾类在不同环境中重新捕获的数字比较（Edwrds）（3）．中迟早会产生抗药性的类型。例如DDT在开始使用时杀虫的效果很好，长期使用而使抗药性的频率在群体中不断增加现有较多的资料认为后者的观点比较DDT。果