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1、第七章 生物的進化 第一節(jié) 現(xiàn)代生物進化理論簡介 第一課時教學目的1.了解達爾文自然選擇學說的主要內容。2.了解種群，種群基因庫、基因頻率的概念，以及基因頻率的計算方法。3.了解突變和基因重組為生物進化提供原材料的原因。4.通過對樺尺蠖在工業(yè)區(qū)體色變黑例子的學習，了解自然選擇在生物進化中的作用。5.了解隔離的概念和類型，以及隔離與物種形成的關系。教學重點1基因頻率的概念。2自然選擇在生物進化過程中的作用。3隔離的概念和類型，以及物種形成的方式。教學難點1基因頻率的概念和計算方法。2自然選擇在生物進化過程中的作用。教學用具1非洲野牛遷徒生活的錄像片斷。2英國曼徹斯特地區(qū)18世紀中期到20世紀中期

2、淺色型和黑色型樺尺蠖數(shù)量變化的CAI課件。3加拉帕克斯島地雀演化的CAI課件。教學方法教師講述，學生歸納，探究相結合。課時安排二課時板 書教學過程第一課時1 / 6引言：我們已經(jīng)知道地球上現(xiàn)存的有記載的生物種類大約200多萬種，還有許許多多種生物沒有被我們發(fā)現(xiàn)，沒有發(fā)現(xiàn)的生物數(shù)目可能要比已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的多10倍，更何況已經(jīng)絕滅的生物比現(xiàn)存的還要多得多。據(jù)估計，曾在地球上生活過的生物種數(shù)可能多達5億10億。這么多的生物從無到有，從少到多，從簡單到復雜，從低等到高等，一批又一批地“踏上”地球，又“遠離”地球走向滅亡，進行著自然界的“新陳代謝”，這就是生物的進化。（板書）設問：生物為什么會進化？生物進化的

3、實質是什么？生物進化有什么規(guī)律？講述：19世紀，達爾文提出的以自然選擇學說為核心的生物進化論，已被廣大學者所承認，任何理論通常都要隨著知識的增加而改進，隨著遺傳學和生態(tài)學等現(xiàn)代生物科學的發(fā)展和深入到生物進化理論的研究，使達爾文進化理論不斷完善和發(fā)展，形成了以自然選擇學說為基礎的現(xiàn)代生物進化理論。（板書）觀看：錄像非洲草原野牛四季生活及生殖過程，突出遷徙路經(jīng)大河時，許多個體被淹死或被鱷魚吃掉的情景。提問：請同學們根據(jù)錄像及初中所學有關知識總結歸納出達爾文自然選擇學說的主要內容是什么？有什么重要意義及局限性？（回答：主要內容包括：過度繁殖，生存斗爭，遺傳變異、適者生存。）提問：什么是過度繁殖？（回

4、答：任何一種生物的繁殖能力都很強，在不太長的時間內能產(chǎn)生大量的后代表現(xiàn)為過度繁殖。）提問：為什么自然界中的生物總是繁殖的多生存下來的少呢？（回答：因為生存條件是有限的，生物在爭奪有限的空間和食物的情況下同種生物個體之間、種與種之間、生物與無機環(huán)境之間進行著激烈的生存斗爭，斗爭的結果是一部分個體被淘汰。）提問：生物個體的幸存與被淘汰的基礎是什么？（回答：生物個體具有既能保持親本的性狀又會出現(xiàn)不同的變異性狀。達爾文清楚地知道可遺傳的變異是生物進化的基礎。）提問：在生存斗爭中，什么樣的個體容易獲勝，并生存下來？（回答：有利變異個體容易在生存斗爭中獲勝并將這些變異遺傳下去，不利變異個體則容易被淘汰。達

5、爾文把這種適者生存不適者被淘汰的過程叫作自然選擇。）在長期的自然選擇過程中，微小的有利變異得到積累變?yōu)轱@著變異，從而產(chǎn)生了適應特定環(huán)境的生物新類型，這就是生物進化的原因。提問：達爾文自然選擇學說有什么重要意義？（回答：科學的解釋了：（1）生物進化的原因；（2）生物的多樣性和適應性。）提問：什么是生物進化的原因？（回答：在長期的自然選擇過程中，微小的有利變異得到積累變?yōu)轱@著變異，從而產(chǎn)生了適應特定環(huán)境的生物新類型，這就是生物進化的原因。）講述：由于受到當時科學發(fā)展水平的限制，自然選擇學說對于（1）遺傳和變異的本質，（2）自然選擇如何對可遺傳的變異起作用的問題不能作出科學的解釋。在21世紀的今天，

6、隨著現(xiàn)代生物科學的發(fā)展，關于生物進化過程的研究，雖然仍以達爾文進化理論為框架，但達爾文原來的思想?yún)s被大大改進和擴展了。關于自然選擇等問題的研究，已經(jīng)從生物個體為單位發(fā)展到了以種群為基本單位。形成了以自然選擇學說為基礎的現(xiàn)代進化理論。（板書）設問：現(xiàn)代生物進化理論的主要內容包括哪幾方面？講述：主要內容包括四個方面：（1）種群是生物進化的單位；（2）突變和基因重組產(chǎn)生進化的原材料；（3）自然選擇決定生物進化的方向；（4）隔離導致物種的形成。提問：為什么說種群是生物進化的單位呢？種群的定義是什么？講述：請通過實例分析歸納出種群的概念。例如：（1）一個池塘中的全部鯉魚；（2）一個池塘中的全部魚；（3）

7、一片草地上的全部植物；（4）一片草地上的全部蒲公英。引導學生總結出（1）與（4）屬于種群，因此，總結出種群是指生活在同一地點的同種生物個體的總和。提問：種群的組成有什么特點？個體之間存在著什么關系？（回答：種群個體間具有年齡和性別的差異，并不是機械的結合在一起。個體之間存在關系是：彼此可以交配實現(xiàn)基因交流，并通過繁殖將各自的基因傳遞給后代。）講述：因此說種群是生物繁殖的基本單位。達爾文清楚地知道只有能遺傳的變異才對進化過程有意義。也就是說可遺傳的變異是物種或種群進化的基礎。提問：進化所需要的變異的來源有幾方面？（回答：突變和基因重組。）講述：由減數(shù)分裂和有性生殖引起的基因重組，通過產(chǎn)生不同基因

8、的組合，都提高了群體的可遺傳變異。例如，人有23對染色體，即使每對染色體只含有一對雜合的等位基因，通過自由組合就會產(chǎn)生出8萬多種不同配子，這樣在一個新生兒中就可能有6l07個以上的基因重組?？紤]到染色體上有許許多多對雜合基因，因此實際上基因重組數(shù)可能是一個天文數(shù)字。由此可見，一個個體所含的基因僅僅是種群中基因的小小組成部分。提問：種群中全部個體的基因稱為什么？（回答：一個種群所含有的全部基因，叫做這個種群的基因庫。）講述：我們知道多指為顯性基因控制的遺傳病，而絕大多數(shù)人表現(xiàn)為正常。白化病是隱性基因控制的遺傳病，但絕大多數(shù)人表現(xiàn)正常。提問：以上事實說明了什么？（回答：說明不同的基因在種群的基因庫

9、中所占的比例是不同的。）講述：某種基因在某個種群中出現(xiàn)的比例叫做基因頻率。提問：怎樣才能知道某種基因的基因頻率呢？講述：可通過抽樣調查的方法獲得。例如，從某種種群中隨機抽出100個個體測知基因型為AA、As、aa的個體分別為30、60和10，其中A基因頻率為多少？a基因頻率為多少？教師的引導下由學生自己計算得出：A基因頻率a基因頻率提問：（1）種群中某基因的頻率能否發(fā)生變化？（2）導致種群中某基因頻率發(fā)生變化的因素有哪些？觀看：用CAI課件模擬英國曼徹斯特地區(qū)樺尺蠖從19世紀中期到20世紀中期，淺色型樺尺蠖和黑色型樺尺蠖所占比例發(fā)生劇烈變化的過程。首先出現(xiàn)19世紀中期長滿地衣的淺色樹干及樹干上

10、棲息著淺色與黑色9：1的樺尺蠖的畫面。提問：1850年以前該地區(qū)的樺尺蠖為什么以淺色為主？黑色個體很少的原因是什么？回答：因為淺色與環(huán)境色彩相似，是樺尺蠖的保護色。黑色易被天敵捕食，而受到控制。講述：調查發(fā)現(xiàn)淺色基因頻率為95，黑色基因頻率為5，這說明黑色基因是突變產(chǎn)生的。觀看：出現(xiàn)第二個畫面，即隨著英國工業(yè)的發(fā)展，工廠排出的煤煙使地衣不能生存，結果樹皮裸露并被熏成黑色的樹干及棲息著淺色與黑色1：9的兩色樺尺蠖。探究實驗：讓學生背對電腦屏幕，教師哨聲一響學生轉身迅速用鼠標點掉一個樺尺蠖，哨聲一響再背過身去這樣重復多次后，統(tǒng)計剩下的兩色樺尺蠖的數(shù)量。討論：（1）多數(shù)幸存者的顏色與生存環(huán)境有什么關系？（回答：與生存環(huán)境顏色相近。）討論：（2）你的實驗結果與自然選擇有什么關系？（回答：與自然選擇結果類似。）提問：以上實驗結果說明兩色樺尺蠖的數(shù)量變化的根本原因是什么？（回答：原因是黑色基因（S）與淺色基因（s）兩種基因出現(xiàn)的頻率發(fā)生了改變，這是長期自然選擇的結果。）講述：由此可見，種群中的基因頻率是可以改變的，導致基因頻率改變的因素是：基因突變、基因重組、自然選擇。總之，種群中的個體一代一代死亡，但基因庫卻在代代相傳的過程中保持和發(fā)展。因此說，生物進化的過程實質上就是種群基因頻率發(fā)生變化的過程。所以說種群是進化的單位。 希望對大家有所幫助，多謝您的瀏覽！