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5.1生物進化理論 課標依據(jù) 早期生物進化理論和現(xiàn)在生物進化理論 教材分析 本節(jié)著重講述了“現(xiàn)代生物進化理論”的內容。種群是生物進化的單位，突變和基因重組產(chǎn)生進化的原材料，自然選擇決定生物進化的方向，隔離導致物種形成。教材在最后進行了內容的歸納和總結，闡述了四個論點之間的內在聯(lián)系，有利于學生對現(xiàn)代生物進化理論的了解。 本節(jié)中關于種群的內容，可為第八章《生物與環(huán)境》中有關種群的內容打下基礎；有關進化的原材料、物種的形成等知識需要第六章《遺傳和變異>>中有關基因突變、基因重組、染色體數(shù)目變異等內容作基礎。 學情分析 學生在初中時已經(jīng)學過達爾文的進化理論，高中的生物進化理論與初中時的側重點不同，高中階段的進化理論主要要求掌握現(xiàn)代生物進化理論的發(fā)展以及可以用進化理論解釋一些生物學現(xiàn)象，要讓學生對于現(xiàn)代生物進化理論有一個正確的認識。 三 維 學 目 標 知識與能力 （1）解釋種群、種群基因 庫、基因頻率、隔離、物種的概念。 （2）說明現(xiàn)代生物進化理論的主要內容。 （3）闡述突變和基因重組在生物進化中的作用。 （4）嘗試探究自然選擇對種群基因頻率變化的影響。 （5）分析并闡述隔離與物種形成的關系 。 （6）描述分子 進化的中性學說和生物進化理論發(fā)展的意義。 過程與方法 （1）運用數(shù)學方法討論種群基因頻率的變化。 （2）運用生物進化觀點解釋一些生物現(xiàn)象。 情感態(tài)度與價值觀 形成生物進化的觀點和生物進化理論在發(fā)展的觀念。 教 學 重 難 點 教學重點： （1）種群、物種、基因頻率、隔離等概念。 （2）自然選擇在生物進化過程中的作用。 （3）突變和基因重組、自然選擇、隔離在生物進化過程中的作用。 教學難點： （1）基因頻率的概念和計算方法。 （2）自然選擇對種群基因頻率的影響。 （3）隔離在物種形成中的作用。 （4）對分子進化的中性學說的理解 教法 與 學法 多媒體，通過學生課本自學的方式 教學資源 教學流程大體為：提出問題──觀察現(xiàn)象──分析探索──得出結論。 針對學生的認知規(guī)律，由熟悉到陌生，我對教材做了調整，先學習基因重組，再進行基因突變的學習。 教 學 過 程 設 計 師生活動 設計意圖 批注 (一)預習檢查、總結疑惑 檢查落實了學生的預習情況并了解了學生的疑惑，使教學具有了針對性。 （二）情景導入、展示目標。 教師：世界上到底是先有雞還是先有蛋？這個問題困擾了人類幾千年！對于這個問題，首先是神學家們作出了“解釋”：先有雞，因為上帝創(chuàng)造了雞，然后讓雞下蛋！隨著科學的發(fā)展，現(xiàn)在我們都知道生物是進化而來的。地球上現(xiàn)存的有記載的生物種類大約有200多萬種，這么多的生物是怎樣進化而來的呢？ 多媒體展示達爾文的進化論長頸鹿的進化過程。 學生：思考討論激發(fā)學生探究興趣。 教師：根據(jù)學生回答進行點評，總結，引出現(xiàn)代進化理論。 （三）合作探究、精講點撥。 探究一現(xiàn)代達爾文主義 閱讀課本P94－P99相關內容，結合圖例，思考并小組討論下列問題： 〖問1〗自然選擇的直接對象和根本對象是否相同？ 【講述】不同。自然選擇的直接對象是生物變異的性狀，根本對象是與變異性狀相對應的基因。 〖問2〗達爾文認為生物進化過程中起選擇作用的因素是什么？ 【講述】達爾文認為生物進化過程中變異在前，選擇在后，對生物的變異起選擇作用的是個體所處的自然環(huán)境。 〖問3〗在自然選擇的過程中，直接受選擇的是基因型還是表現(xiàn)型？為什么？ 【講述】是表現(xiàn)型。比如天敵看到的是樺尺蛾的體色而不是控制體色的基因。 〖問4〗現(xiàn)代達爾文主義的基本觀點有哪些？ 【講述】①種群是生物進化的基本單位，生物進化的實質在于種群內基因頻率的改變 ②突變、選擇及隔離是物種形成過程和生物進化的機制 ③基因突變、基因重組和染色體變異為生物進化提供了原材料④自然選擇使種群的基因頻率定向改變并決定生物進化的方向⑤隔離是新物種形成的必要條件 〖問5〗為什么說種群才是生物進化的基本單位？ 【講述】對于有性生殖的生物來說，個體的基因型不變，無論它在自然選擇中具有多少優(yōu)勢，其基因型也不可能一成不變地傳給下一代個體，這是因為個體的基因型組成來自雙親。但是就一個種群來說，種群中全部基因的總和(基因庫)卻可以在傳宗接代過程中維持相對穩(wěn)定。因此，自然選擇作用于種群。 〖問6〗地理隔離在物種形成中是如何起作用的？ 【講述】地理隔離是把1個種群分成許多小種群的最常見方式。地理隔離使種群變小，不同的小種群處于不同的環(huán)境條件下，基因頻率可發(fā)生不同的改變，加上不同環(huán)境條件的選擇，使各個小種群向各個方向發(fā)展，這樣就可能形成新的物種。 〖問7〗為什么說自然選擇決定生物進化的方向呢？ 【講述】在環(huán)境改變以前，生物就存在變異，有些變異對生物的生存有利，有些變異對生物的生存不利，即變異是不定向的。自然選擇的作用是使對生物生存有利的變異基因得到保存并遺傳給后代，一些對生存不利的變異基因被逐漸淘汰，從而導致種群的基因頻率發(fā)生定向改變，使生物朝著對生存有利的方向進化發(fā)展。可見自然選擇決定了基因頻率的定向改變，從而決定著生物進化的方向。 〖問8〗物種的形成與生物進化是一回事嗎？ 【講述】①判斷標準：基因頻率只要改變，生物就進化，但不一定能產(chǎn)生新物種。只有當基因頻率的改變突破了種的界限形成生殖隔離時，才標志著新物種形成。 ②兩者聯(lián)系：生物進化的實質是種群基因頻率發(fā)生變化的過程，其結果不一定導致新物種的形成，而新物種的形成則說明生物進化了。 〖問9〗基因頻率和基因型頻率的關系？ 計算該群體中各基因型頻率和各基因頻率并填入表中。 【講述】 基因頻率： A%＝(2AA＋Aa)/2(AA＋Aa＋aa)100% a%＝(2aa＋Aa)/2(AA＋Aa＋aa)100% 基因型頻率：某種基因型的個體在群體中所占的比例。 A%＝AA%＋1/2(Aa%) a%＝aa%＋1/2(Aa%) 基因型頻率：0.3，0.6，0.1，1.0 基因頻率：120/200 = 0.6，80/200 = 0.4。 〖問10〗突變和基因重組產(chǎn)生了生物進化的原材料，能不能決定生物進化的方向？ 【講述】不能。變異是不定向的。 〖問11〗全世界的人都是一個物種？ 【講述】是。無論白人黑人黃種人結婚，都能產(chǎn)生具有生殖能力的后代。 〖問12〗馬和驢是不是一個物種？ 【講述】不是。馬與驢交配產(chǎn)生的后代騾沒有生殖能力。 探究二 分子進化的中性學說及生物進化理論發(fā)展的意義 閱讀課本P99－P100的相關內容，思考并小組討論下列問題： 〖問13〗中性學說認為生物進化的主導因素是否是自然選擇? 【講述】不是。中性學說認為生物進化的主導因素不是自然選擇，而是中性突變的隨機固定。 〖問14〗中性學說認為，什么情況下自然選擇才會發(fā)生作用而導致表現(xiàn)型進化？ 【講述】當中性突變積累導致生物性狀出現(xiàn)差異之后。 〖問15〗中性突變對生物的生存有無危害？ 【講述】中性突變對生物的生存既無利也無害，當這些隨機漂變的突變，經(jīng)過日積月累積少成多，就會使同種生物的不同種群間出現(xiàn)巨大的差異，形成不同的物種。 〖問16〗木村資生的中性學說揭示了是細胞水平的進化規(guī)律還是分子水平的進化規(guī)律。 【講述】分子水平的進化規(guī)律。 〖問17〗中性學說與現(xiàn)代達爾文主義是否矛盾？它們各自的方向是什么？ 【講述】中性學說與現(xiàn)代達爾文主義并不矛盾，更不對立，只是各自的側重點不同。現(xiàn)代達爾文主義側重于個體、群體即宏觀水平，中性學說側重于分子即微觀水平，二者相互補充，更好地解釋了生物進化的現(xiàn)象及本質。 〖問18〗舉例說明生物進化理論所揭示的原理有助于人類從事控制和改造生物的實踐活動。 【講述】生物進化理論為良種選育、植物栽培、動物飼養(yǎng)等提供了理論依據(jù)，對控制生物性狀、創(chuàng)造生物新品種等具有重要的指導實踐的價值。 〖問19〗生物進化理論是如何產(chǎn)生的？它揭示的內容是什么？ 【講述】生物進化理論是在物種可變論與物種不變論、在唯物論與唯心論的斗爭中產(chǎn)生并發(fā)展起來的。它揭示了生物與環(huán)境、微觀與宏觀、局部與整體、必然與偶然、結構與功能等的辯證統(tǒng)一關系，為辯證唯物主義的自然觀和科學的世界觀奠定了生物學基礎，也有助于人們正確地認識自己在自然界中的地位，從而樹立人與自然和諧發(fā)展的觀念。 1、 通過圖片導入新課可以吸引學生的注意力。 2、 圖片展示、學生帶著問題觀察，教師再做補充說明有利于學生理解抽象概念。 及時小結有利于學會形成系統(tǒng)的知識框架。 利用小故事過渡到下一個知識點，使學生學習新概念更有激情。 學生自主學習，并總結特點有利于學會歸納思維的 課堂總結既可以總結本節(jié)課的重點，同時也可以回顧整節(jié)課。 當堂檢測 有效練習 1．根據(jù)現(xiàn)代生物進化理論，敘述正確的是（） A．種群是生物進化的基本單位 B．生物進化的實質是種群基因型頻率的定向改變 C．物種形成的標志是出現(xiàn)地理隔離 D．生物多樣性形成的原因是自然選擇 2．現(xiàn)代生物進化論與達爾文進化論的不同點是（） A．可遺傳變異是自然選擇的原材料B．個體是生物進化的基本單位 C．種群是生物進化的基本單位D．適者生存、不適者被淘汰 3．下列關于現(xiàn)代進化理論的描述，不正確的是：（ ） A．生物進化的基本單位是種群 B．生物進化的實質是種群基因頻率的改變 C．突變和基因重組、自然選擇及隔離是物種形成過程的基本環(huán)節(jié) D．變異都有進化價值 4． 某群體中基因型為AA、Aa、aa的個體分別有2000個、2000個和6000個，則A的基因頻率是（ ） A. 0.7 B. 0.3 C. 0.6 D. 0.35 5．抗生素被廣泛用于各種炎癥的治療。科學家在實驗室通過實驗證明，細菌在不接觸抗生素的情況下，也會產(chǎn)生抗藥性的變異個體。濫用抗生素的負作用之一是（ ） A.病人在治療過程中對抗生素產(chǎn)生適應性 B.抗生素抑制人體自身產(chǎn)生抗體 C.抗生素的選擇作用使抗藥性病菌獲得生存優(yōu)勢 D.抗生素可以增加人體細胞的突變，導致癌變 板書設計 教學反思 本節(jié)課注重以學生為主體，在“提出問題－討論分析問題－解決問題”的教學過程中體驗科學探究，培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力。在教學過程中，引導學生聯(lián)系在初中已經(jīng)學習達爾文的自然選擇學說，通過多媒體展示生物進化的一些典型事例，讓學生分析其進化的觀點，既能鍛煉學生的分析歸納能力，又能調動課堂氣氛，使學生成為教學的主體，體現(xiàn)了課改的理念。 備注