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2019-2020年高中生物 現(xiàn)代生物進化理論的主要內(nèi)容 第2課示范教案 新人教版 ●教學(xué)過程 ［課前準備］ 1.搜集相關(guān)電子圖片和生物進化有關(guān)的影音文件或f1ash，并制作成教學(xué)課件。 2.制定學(xué)生課前預(yù)習(xí)的提綱 （1）通讀課文。 （2）復(fù)習(xí)第五章《基因突變及其他變異》，思考知識鏈接提出的問題。 （3）登陸此網(wǎng)站hongde.net/wcl/index.htm和中華博覽網(wǎng)進行自主學(xué)習(xí)。 ［情境創(chuàng)設(shè)］ 復(fù)習(xí)提問：在自然界中影響種群基因頻率改變的因素有哪些？通過學(xué)生回答，引出變異和自然選擇對基因頻率的影響。 ［師生互動］ 引入（復(fù)習(xí)）：通過上節(jié)課的學(xué)習(xí)，大家知道自然界種群的基因頻率變化是必然的，為什么？ 學(xué)生回答：影響基因頻率變化的五種因素，并指出變異是普遍的，是絕對的，所以基因頻率的變化是必然的。 提問：請同學(xué)們回憶變異的類型有哪些？ 學(xué)生回答：變異的類型包括：可遺傳的變異和不可遺傳的變異，其中可遺傳的變異包括基因突變、基因重組、染色體變異。 提問：所有的變異都能導(dǎo)致基因頻率的變化嗎？為什么？ 學(xué)生活動：學(xué)生討論，自由發(fā)表看法。 （在此過程中，教師要不斷地結(jié)合學(xué)生的回答進行質(zhì)疑、啟發(fā)、引導(dǎo)） 教師講述：不可遺傳的變異是在環(huán)境因素的影響下表現(xiàn)型的改變，而基因型和基因本身并沒有發(fā)生變化，所以基因頻率并不會發(fā)生變化。而可遺傳變異則不同：突變和重組都是基因和基因型發(fā)生了變化，進而基因頻率也就發(fā)生了相應(yīng)的變化。 得出結(jié)論：可見，只有可遺傳的變異才能導(dǎo)致下代基因型頻率和基因頻率的改變。 教師講述：在三種可遺傳的變異來源中，基因突變和染色體變異可統(tǒng)稱為突變。 提問：突變和基因重組對于種群的遺傳組成的改變一樣嗎？為什么？ 學(xué)生回答：不一樣。因為只有基因發(fā)生改變才能出現(xiàn)新基因，才能豐富基因庫，才能改變基因頻率。而基因重組中基因本身沒有發(fā)生變化，所以基因頻率并沒有發(fā)生變化，變化了的是基因型頻率。 提問：在自然情況下，突變的頻率很低，且多數(shù)是有害的，對生物的進化有重要意義嗎？ 學(xué)生活動：閱讀課本上有關(guān)內(nèi)容，即可得出結(jié)論。 教師講述：自然界生物進化是有方向的，生物具有普遍的適應(yīng)現(xiàn)象。 提問：突變和基因重組產(chǎn)生的變異有方向嗎？它們會使生物產(chǎn)生適應(yīng)性嗎？ 學(xué)生活動：進行討論。 學(xué)生回答：通過前面相關(guān)章節(jié)的學(xué)習(xí)，我們知道突變和基因重組都是隨機的、不定向的，所以這種變異不一定會使生物產(chǎn)生對環(huán)境的適應(yīng)性。 教師再次強調(diào)，得出結(jié)論：突變和重組都是隨機的、不定向的，它只能為生物進化提供原材料，而不能決定生物進化的方向。 提出問題：那么生物進化的方向是由什么因素決定的呢？（引入下文） 學(xué)生活動：閱讀課本上P111——探究“自然選擇對種群基因頻率變化的影響” 教師組織引導(dǎo)學(xué)生開展探究活動：教師可以依據(jù)教學(xué)班的實際情況，以方便學(xué)生討論為原則，將教學(xué)班分成若干個小組。關(guān)于探究活動的教學(xué)，教師應(yīng)注意以下幾點： 1.指導(dǎo)學(xué)生閱讀樺尺蠖種群變化的資料（教師可以導(dǎo)讀教材相關(guān)部分），依據(jù)這些事實明確提出問題。 2.作出假設(shè)。針對事實和問題，依據(jù)學(xué)生已有的知識背景提出假設(shè)。在這里，假設(shè)可以是：黑褐色的生活環(huán)境，不利于淺色樺尺蠖的生存，對黑色樺尺蠖生存有利，這種環(huán)境的選擇作用使該種群的S基因的頻率越來越低，即自然選擇可以使種群的基因頻率發(fā)生定向改變。 3.制定探究方案，可以根據(jù)學(xué)生情況靈活處理。一般情況下，可以直接使用教材提供的問題情境?？梢韵戎笇?dǎo)學(xué)生，依據(jù)假設(shè)計算第2年的基因型頻率和基因頻率，即如果第1年種群個體數(shù)為100個，當黑色（表現(xiàn)型）個體每年增加10％時，基因型為SS（黑色）個體第2年將會增加到11個，基因型為Ss（黑色）個體第2年將增加到22個，基因型為ss（淺色）個體第2年將減少到63個。第2年種群個體總數(shù)為96個，基因型SS的頻率是1196＝11.5％；基因型Ss的頻率是2296＝22.9％；基因型ss的頻率是6396=65.6％。在學(xué)生理解了計算方法后，可獨立計算以后年份的基因型頻率和基因頻率，從中找出規(guī)律。 4.在分析計算結(jié)果的基礎(chǔ)上，應(yīng)要求學(xué)生討論教材中設(shè)置的兩個討論題。使學(xué)生理解，在黑色背景下，淺色樺尺蠖被天敵發(fā)現(xiàn)和捕食的幾率大于黑色的樺尺蠖，但不影響樺尺蠖的生存和繁殖，直接受選擇的是表現(xiàn)型。 教師歸納總結(jié)：在自然選擇的作用下，可以使基因頻率發(fā)生定向改變，決定生物進化的方向。 ［教師精講］ 要學(xué)習(xí)好這節(jié)內(nèi)容，我們必須明確和掌握以下知識點： 1.復(fù)習(xí)上節(jié)知識知道影響基因頻率變化的五種因素，明確變異是普遍的，是絕對的，基因頻率的變化也是必然的。 2.復(fù)習(xí)和分析第五章《基因突變及其他變異》中的變異各類型的概念和特點，明確可遺傳變異中的突變和重組使基因和基因型發(fā)生了變化，進而導(dǎo)致了基因頻率和基因型的變化；而不可遺傳的變異是在環(huán)境因素的影響下表現(xiàn)型的改變，而基因型和基因本身并沒有發(fā)生變化，所以基因頻率并不會發(fā)生變化。由此我們可以得出一個結(jié)論：可遺傳的變異才能改變種群的基因組成，才能改變基因頻率。 3.明確突變和基因重組對于種群遺傳組成的改變是不一樣的，基因突變使基因本身發(fā)生了變化，出現(xiàn)了新的基因，豐富了基因庫，改變了基因頻率。而基因重組增加了基因型的種類。 4.復(fù)習(xí)突變的特點及基因的分離和自由組合定律，明確突變和重組都是隨機的、不定向的。 通過以上的四點，我們就可以輕易地得出：突變和基因重組只為生物的進化提供了原材料，而不能決定生物進化的方向。 那么生物的進化方向是由什么因素決定的呢？ 通過對書上“探究”內(nèi)容的計算和分析，我們就可以得出：自然選擇可以使基因頻率發(fā)生定向改變，導(dǎo)致生物朝著適應(yīng)環(huán)境的方向發(fā)展。 ［評價反饋］ （一）判斷題 1.變異是生物進化的原材料。 解析：可遺傳的變異產(chǎn)生生物進化的原材料。 答案： 2.有利變異可以使生物更好地去適應(yīng)環(huán)境。 答案：√ 3.突變的有害或有利是絕對的、一成不變的。 解析：突變的有利或有害并不是絕對的和一成不變的，而是取決于環(huán)境的條件。 答案： 4.種間斗爭的結(jié)果決定了生物進化的方向。 解析：自然選擇決定了生物進化的方向。 答案： （二）選擇題 1.下列各種現(xiàn)象中哪一種屬于自然選擇的例子 A.警犬能夠嗅到毒品 B.秋水仙素處理后得到的多倍體生物 C.北極熊毛色為白色 D.太空椒的出現(xiàn) 解析：選項A、B、D都是人工選擇的結(jié)果。 答案：C 2.達爾文認為變異是不定向的，而自然選擇是定向的，所謂定向是指 A.定向生存斗爭 B.適應(yīng)特定環(huán)境 C.定向遺傳 D.只產(chǎn)生有利的變異 解析：引起變異的原因是多種多樣的，而只有適應(yīng)環(huán)境的有利變異個體才能生存下來，具有有利變異的個體就有更多的機會產(chǎn)生后代。 答案：B ［課堂小結(jié)］ 突變和基因重組為生物進化提供了原材料，自然選擇可以使基因頻率發(fā)生定向改變，導(dǎo)致生物朝著一定的方向不斷進化。 ［布置作業(yè)］ 一、課本P118基礎(chǔ)題第3、4題。 二、課本P118拓展題第1、2題。 ［課后拓展］ 在經(jīng)常刮海風的克格倫島上，昆蟲一般呈現(xiàn)兩種類型：能飛的翅異常發(fā)達，不能飛的翅退化。這些昆蟲都不易被暴風刮到海里去，因而能夠生存下來并繁殖后代。試據(jù)此分析： （1）此島上昆蟲的祖先存在著個體____________，說明____________一般是不定向的。 （2）風暴對昆蟲起了_____________作用。 （3）這個現(xiàn)象說明定向的_____________決定著生物進化的方向。 （4）凡是存活下來的昆蟲都是適應(yīng)環(huán)境的，這是_________的結(jié)果，而且是通過________來實現(xiàn)的。 答案：（1）差異 變異 （2）選擇 （3）自然選擇 （4）自然選擇 生存斗爭 ●板書設(shè)計 （一）突變和基因重組產(chǎn)生進化的原材料 （二）自然選擇決定生物進化的方向