高中生物的进化名师精选教案二旧人教必修2

1、名校名 推荐高中生物的进化教案二旧人教必修 2【教学目的】1、道达尔文自然选择学说的主要内容；2、住种群、种群基因库、基因频率的概念，掌握基因频率的计算方法；3、解并记住突变和基因重组为生物进化提供原材料的原因；4、住自然选择在生物进化中的作用；5、记住隔离的概念和类型，弄懂以及隔离与物种形成的关系。【重点难点】重点1、 基因频率的概念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【课时安排】2 课时【教学过程】第 二 课 时我 们 已 经 知 道 生 物 进 化 的 实 质 是 种 群 基 因 频

2、 率 的 改 变 ； 种 群 是 生 物 进 化 的 单 位 ； 影 响 种群 基 因 频 率 改 变 的 因 素 有 基 因 突 变 、 基 因 重 组 和 自 然 选 择 。2、突变和基因重组产生生物进化的原材料基 因 突 变 是 可 遗 传 变 异 的 根 本 来 源 。 基 因 突 变 可 以 产 生 新 的 基 因 （ 等 位 基 因 ） ， 是 基 因频 率 改 变 的 基 础 。在 自 然 界 中 ， 自 然 突 变 的 频 率 是 很 低 的 ， 而 且 一 般 对 生 物 体 都 是 有 害 的 。 那 么 ， 基 因 突变 为 什 么 还 能 够 改 变 种 群 中 的 基

3、 因 频 率 呢 ？种 群 都 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 很 低 ，但 每 个 种 群 的 每 一 代 都 会 产 生 大 量 的 突 变 基 因 。 （ p44 “ ？ ” ）例 如 ， 果 蝇 约 有 104 万 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 10 8 个 个 体 ），每 一 代 出 现 的 基 因 突 变 数 是 10 7 个 。说 明 种 群 中 每 一 代 产 生 的基 因 突

4、变 的 数 量 是 很 大 的 ， 并 通 过 繁 殖 得 到 积 累 ， 是 基 因 频 率 改 变 的 基 础 。突 变 有 利 有 害 不 是 绝 对 的 ， 是 相 对 的 ， 这 取 决 于 生 物 的 生 存 环 境 。 例 如 ， 从 英 国 曼 彻 斯特 地 区 19 世 纪 中 期 到 20 世 纪 中 期 浅 色 桦 尺 蠖 和 黑 色 桦 尺 蠖 比 例 变 化 情 况 可 以 看 出 ： 19 世 纪中 期 以 前 ，黑 色 基 因（ s）是 基 因 突 变 产 生 的 ，对 桦 尺 蠖 的 生 存 是 有 害 的 ；但 随 着 英 国 工 业 的发 展 ，桦 尺 蠖

5、生 存 环 境 的 改 变 ，有 害 的 基 因（ s）变 为 有 利 的 基 因 。因 此 说 ，突 变 基 因 的 有 害与 有 利 是 相 对 的 ， 不 是 绝 对 的 。基 因 重 组 与 基 因 频 率 的 改 变 有 什 么 关 系 ？由 于 基 因 突 变 是 不 定 向 的 ，突 变 的 结 果 可 产 生 相 应 的 等 位 基 因 。如 前 所 述 ，假 如 人 的 23 对 同 源 染 色 体 上 都 有 一 对 等 位 基 因 ， 通 过 减 数 分 裂 和 受 精 作 用 ， 在 后 代 中 则 可 产 生 6 10 7 个以 上 基 因 重 组 类 型 。 因 此

6、 ， 种 群 中 会 出 现 大 量 的 可 遗 传 变 异 ， 从 而 使 突 变 基 因 频 率 扩 增 。1名校名 推荐突 变新 的 等 位 基 因多 种 多 样 的 基 因 型种 群 出 现 大 量 的 可 遗 传 变 异变异 的 产 生 是 不 定 向 的形 成 了 进 化 的 原 材 料由 于 这 些 变 异 的 产 生 是 不 定 向 的 ， 无 法 定 向 改 变 基 因 频 率 。3 、 自 然 选 择 决 定 生 物 进 化 的 方 向（ 课 本p60-61 ） 从 宏 观 （ 性 状 ） 和 微 观 （ 基 因 ） 两 个 方 面 分 析 英 国 曼 彻 斯 特 地 区

7、从19世 纪 中 期 到 20 世 纪 中 期 ， 桦 尺 蠖 比 例 的 变 化 情 况 ， 说 明 桦 尺 蠖 进 化 过 程 的 原 因 。（ 1 ） 从 宏 观 （ 性 状 ） 上 来 看 进 化 的 过 程19 世 纪 中 期 桦 尺 蠖 的 浅 色 性 状 与 环 境 色 彩 相 似 ，属 于 保 护 色 ，较 能 适 应 环 境 而 大 量 生 存 ；黑 色 性 状 与 环 境 色 彩 差 异 很 大 ， 不 能 适 应 环 境 ， 易 被 捕 食 者 捕 食 ， 因 此 ， 突 变 产 生 后 ， 后 代的 个 体 数 受 到 限 制 。 19 世 纪 中 期 到 20 世 纪

8、 中 期 ， 由 于 地 衣 死 亡 ， 桦 尺 蠖 栖 息 的 树 干 裸 露 并被 烟 熏 黑 ， 使 得 黑 色 性 状 与 环 境 色 彩 相 似 而 大 量 生 存 ， 浅 色 性 状 与 环 境 色 彩 差 异 很 大 ， 易 被捕 食 者 捕 食 而 大 量 被 淘 汰 。 表 现 为 适 者 生 存 ， 不 适 者 被 淘 汰 。（ 2 ） 从 微 观 （ 基 因 ） 来 看 进 化 的 过 程19 世 纪 中 期 以 前 ， 由 于 黑 色 基 因 （ s） 为 不 利 变 异 基 因 ， 控 制 的 性 状 不 能 适 应 环 境 而 受到 限 制 。 因 此 ， 当 时

9、的 种 群 中 浅 色 基 因 （ s ） 的 频 率 为 95 ， 黑 色 基 因 （ s） 的 频 率 为 5 。到 20 世 纪 中 期 ， 由 于 黑 色 基 因 （ s） 控 制 的 性 状 能 够 适 应 环 境 而 大 量 生 存 并 繁 殖 后 代 ； 浅 色基 因 （ s） 控 制 的 性 状 不 能 适 应 环 境 而 大 量被 淘 汰 并 且 使 后 代 数 量 大 量 减 少 。 浅 色 基 因 （ s ）的 频 率 下 降 为 5 ，黑 色 基 因（ s）的 频 率 上 升 为 95 。结 果 是 淘 汰 了 不 利 变 异 的 基 因 而 保 留了 有 利 变 异

10、基 因 ， 并 且 通 过 遗 传 逐 渐 积 累 。由 此 可 见 ， 种 群 产 生 的 变 异 是 不 定 向 的 ， 经 过 长 期 的 自 然 选 择 和 种 群 的 繁 殖 ， 有 利 变 异基 因 不 断 积 累 ， 不 利 变 异 基 因 逐 代 淘 汰 ， 使 种 群 的 基 因 频 率 发 生 了 定 向 改 变 ， 导 致 生 物 朝 一定 方 向 缓 慢 进 化 。因 此 ， 定 向 的 自 然 选 择 决 定 了 生 物 进 化 的 方 向 。不定向变异基因重组等位基因突变选择微小有利变异多次选择和积累有利变异显著有利变异基因频率改变生物定向进化4 、 隔离导致物种的

11、形成2名校名 推荐（ 1 ） 物 种 的 概 念请 根 据 桦 尺 蠖 的 进 化 过 程 思 考 ： 是 否 产 生 了 新 的 物 种 ， 为 什 么 ？物 种 是 指 分 布 在 一 定 的 自 然 区 域 内 ， 具 有 一 定 的 形 态 结 构 和 生 理 功 能 ， 而 且 在 自 然 状 态下 能 够 相 互 交 配 和 繁 殖 ， 并 能 够 产 生 可 育 后 代 的 一 群 生 物 个 体 。 即 物 种 是 代 代 相 传 保 持 一 个共 同 基 因 库 的 群 体 。在 桦 尺 蠖 的 进 化 过 程 中 ， 没 有 产 生 新 的 物 种 。 因 为 曼 彻 斯

12、特 地 区 的 桦 尺 蠖 是 一 个 种 群 ，个 体 之 间 彼 此 可 以 自 由 交 配 ， 实 现 基 因 交 流 ， 并 通 过 繁 殖 将 各 自 的 基 因 传 递 给 后 代 。物 种 又 是 如 何 形 成 的（ 1 ） 隔 离不 同 种 群 中 的 个 体 ， 在 自 然 条 件 下 基 因 不 能 自 由 交 流 的 现 象 叫 隔 离 。 隔 离 常 见 的 有 地 理隔 离 和 生 殖 隔 离 。 一 般 说来 ， 物 种 的 形 成 首 先 要 通 过 地 理 隔离 形 成 亚 种 ， 最 后 发 展 成 生 殖 隔离 。 这 是 物 种 形 成 的 最 常 见

13、的 方 式 。a、 地 理 隔 离加 拉 帕 戈 斯 群 岛 上 的 几 种 地 雀 。 （ 课 本 p62 ）加 拉 帕 戈 斯 群 岛 上 的 14 种 地 雀 都 起 源 于 同 一 个 物 种 ，是 南 美 雀 类 的 后 代 。不 同 岛 上 的 植被 情 况 （ 例 如 果 实 的 大 小 ） 不 同 ， 地 雀 的 特 征 （ 特 别 是 地 雀 喙 的 形 状 和 大 小 ） 也 不 同 。 它 们形 态 特 征 形 成 显 著 差 异 的 原 因 是 什 么 呢 ？主 要 是 加 拉 帕 戈 斯 群 岛 之 间 的 水 域 起 到 了 地 理 隔 离 的 作 用 。 一 个

14、种 群 由 于 地 理 环 境原 因 被 分 割 成 了 许 多 个 小 的 种 群 ， 这 种 隔 离 称为 地 理 隔 离 。 被 地 理条 件 隔 开 的 小 种 群 的 基 因组 成 或 基 因 频 率 起 初 也 不 可 能 完 全 相 同 。根 据 基 因 突 变 的 随 机 性 的 特 点 ， 长 期 的 隔 离 对 不 同 岛 屿 上 地 雀 小 种 群 的 基 因 组 成 会 有 什么 影 响 呢 ？由 于 突 变 是 随 机 的 ， 被 分 割 的 小 种 群 可 能 会 出 现 完 全 不 同 的 突 变 。 由 于 地 理 隔 离 ， 各 种群 间 没 有 基 因 交

15、流 ， 因 此 一 个 种 群 中 的 突 变 也 不 会 引 起 另 一 种 群 的 改 变 。由 于 地 理 隔 离 ， 各 种 群 生 活 在 不 同 的 生 态 环 境 中 ， 因 而 有 不 同 的 选 择 方 向 。 即 ， 不 同 种群 选 择 保 留 下 的 基 因 不 同 ， 使 分 开 的 种 群 的 基 因 库 组 成 和 基 因 频 率 产 生 了 很 大 的 差 异 。 这 就是 14 种 地 雀 形 态 特 征 显 著 差 异 的 根 本 原 因 。b、 生 殖 隔 离种 群 间 的 个 体 不 能 自 由 交 配 ， 或 即 使 交 配 成 功 ， 也 不 能 产

16、 生 可 育 的 后 代 ， 该 现 象 称 之 为生 殖 隔 离 。区 分 物 种 的 主 要 依 据 就 是 有 无 生 殖 隔 离 。生 殖 隔 离 （ 物 种 ） 形 成 的 主 要 原 因 是经 过 长 期 地 理 隔 离 ， 不 同 种 群 在 形 态 特 征 、 生 活 习 性 上 有 了 显 著 的 差 异 。 若 再 次 相 遇 时仍 能 交 配 和 繁 殖 可 育 后 代 ， 这 样 的 不 同 种 群 称 之 为 亚 种 。 如 ， 东 北 虎 和华 南 虎 属 于 不 同 的 虎亚 种 ；如 果 通 过 长 期 的 地 理 隔 离 ，使 不 同 种 群 的 个 体 之

17、间 形 成 生 殖 隔 离（ 不 能 发 生 基 因 交 流 ），新 物 种 就 产 生 了 。例 如 ，加 拉 帕 戈 斯 群 岛 上 的 14 种 地 雀 的 形 成 过 程 ，就 是 长 期 的 地 理 隔 离 导致 生 殖 隔 离 的 结 果 。原 始 地 雀不 同 群 体不 同 变 异 类 型变 异 积 累 ， 形 成 新 物 种地 雀 的 多 样 性3名校名 推荐因 此 说 ， 物 种 形 成 的 原 因 是 突 变 和 基 因 重 组 、 自 然 选 择 及 隔 离 三 个 基 本 环 节 综 合 作 用 的结 果 。 不 同 新 物 种 形 成 的 过 程 进 行 的 十 分

18、缓 慢 ， 往 往 需 要 成 千 上 万 代 甚 至 更 长 。同一物种不同种群地理隔离小种群（有突变、重组产生的变异）选择基因频率发生改变生殖隔离新物种自 然 选 择 1变 异 1变 异 类 型 1新 种 1生地 理殖物 种 形 成 的原 种基 因 频 率 的 定 向 改 变常 见 方 式隔 离隔自 然 选 择 2离变 异 2变 异 类 型 2新 种 2三 、 现 代 生 物 进 化 理 论 的 基 本 观 点现 代 生 物 进 化 理 论 的 基 本 观 点 是 ：1、 进 化 的 基 本 单 位 是 种 群 ；2、 进 化 的 实 质 是 种 群 基 因 频 率 的 改 变 ；3、 物 种 形 成 的 基 本 环 节 是 ：突 变 和 基 因 重 组 提 供 进 化 的 原 材 料 ；自 然 选 择 基 因 频 率 定 向 改 变 ， 决 定 进 化 的 方 向 ；隔 离 物 种 形 成 的 必 要 条 件 。【例题 】1、人工选择所以能选育出品种来，自然选择所以能形成物种，这两方面共同选择的基