人教版必修二第2節(jié)《現(xiàn)代生物進化理論的主要內(nèi)容》教案

最新人教版必修二第 2 節(jié)《現(xiàn)代生物進化理論的主要內(nèi)容》教案 2 節(jié) 現(xiàn)代生物進化理論的主要內(nèi)容 一、教學(xué)目標： 1、知識目標 （ 1）解釋種群、種群基因庫、基因頻率等概念。 （ 2）說明現(xiàn)代生物進化理論的主要內(nèi)容。 （ 3）舉例說明共同進化和生物多樣性形成的原因。 2、能力目標 （ 1）運用數(shù)學(xué)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。 3、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)展的觀念二、教學(xué)重點和難點 教學(xué)重點： （ 1）種群、物種、基因頻率、隔離等概念。 （ 2）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(xué)難點： （ 1）基因頻率的概念。 （ 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。 三、教學(xué)方法： 講授法、討論法、讀書指導(dǎo)法 四、課時安排： 4 課時 五、教學(xué)過程： （一）、引入：達爾文自然選擇學(xué)說中某些觀點 , 與現(xiàn)代遺傳學(xué)所揭示的遺傳和變異的本質(zhì) 之間引發(fā)的問題沖突開始 問題探討：使學(xué)生初步了解一種生物個體的有利變異的基因 , 只有在該種生物的某一 群體中才能傳遞、擴散 , 這個群體就是種群 , 種群是生物進化的基本單位。 （二）、種群是生物進化的基本單位 1、 [ 探討種群的定義 ] 學(xué)生舉例說明種群的例子。 種群與種的區(qū)別；種群是繁殖的單位；研究生物性狀的維持和變化不能立足于個體的 變化 , 只能以種群為單位。因此 , 要從研究種群中全部個體所含有的全部基因入手（引出基 因庫的概念）。 2、 [ 過渡 ] 某種昆蟲的翅色是灰色 ( 基因型為 aa), 偶然出現(xiàn)一綠色的變異個體（基因型為 Aa） , 如果綠色翅與灰色翅比較 , 更適應(yīng)環(huán)境。按照達爾文“適者生存 , 不適者淘汰”的觀點 , 這一有利變異的個體能永遠生存下去嗎？該個體中的有利基因 A, 怎樣才能世代傳衍下去？ 即使 Aa 的個體能夠繁殖 , 后代都是綠色個體嗎？ 通過該問題的探討 , 可以使學(xué)生發(fā)現(xiàn) , 某個體的有利變異的基因只有在群體中 , 通過有性 生殖才能世代延續(xù) , 另外有利變異個體（ Aa）的有性生殖的后代 , 還會出現(xiàn) aa 的個體。因此 , 研究生物的進化 , 僅僅研究個體的表現(xiàn)型是否與環(huán)境相適應(yīng)是不夠的 , 還需要研究群體的基 因組成變化 , 這個群體就是種群（提出種群的概念）。 3、 [ 計算基因頻率的方法 ] 例題講解：課本 115 頁例題。總結(jié)基因頻率計算公式： 某種基因的頻率 = 該種群中此基因的數(shù)量 / 該種群中該基因數(shù)和其等們基因數(shù)的總和 100% 4、 [ 思考與討論 ] 教師可以引出：一個種群基因庫中的基因頻率 , 在子代又會怎樣呢？ 1 / 3 關(guān)于用數(shù)學(xué)方法討論基因頻率的變化 , 可以采用教材中所設(shè)計的順序和方式進行 , 也可 以先依據(jù)孟德爾遺傳定律 , 從親代的基因型頻率 , 計算子代的基因型頻率和基因頻率 , 如果時 間允許 , 還可以繼續(xù)計算子二代、子三代的基因型頻率和基因頻率。如果采用后一種方式 , 在計算后 , 教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生從中概括出：依據(jù)孟德爾遺傳法則 , 一個種群的等位基因頻率 , 在 上下代是穩(wěn)定不變的 , 也就是說種群是穩(wěn)定不變的。這種現(xiàn)象在自然界的種群中會發(fā)生嗎？ 由此引發(fā)學(xué)生討論。 在學(xué)生討論的基礎(chǔ)上 , 教師和學(xué)生共同得出 , 自然界中種群的基因頻率要穩(wěn)定不變（不進化） , 必須滿足以下幾點： ① 該種群非常大； ②所有的雌雄個體都能自由交配； ③沒有遷入和遷出； ④自然選擇對不同表現(xiàn)型的個體沒有作用； ⑤這對基因不發(fā)生突變 , 并且攜帶這對基因的染色體不發(fā)生變異。 顯然 , 同時滿足以上 5 個條件是不可能的 , 即使前 4 個條件可以滿足 , 基因突變和染色體 變異總會發(fā)生的。通過討論基因頻率的變化可以認識到 , 自然界中種群的基因頻率一定會發(fā) 生變化 , 也就是說種群的進化是必然的。 （三）、突變和基因重組產(chǎn)生進化的原材料 1、關(guān)于突變和基因重組產(chǎn)生進化的原材料 , 只有可遺傳的變異 , 才對生物進化產(chǎn)生影響。讓學(xué)生回答可遺傳變異的來源 , 即基因突變、基因重組和染色體變異。 2、介紹三種變異的特點以及對基因頻率的影響。在這里還應(yīng)該強調(diào) , 突變和重組都是隨機的、不定向的 , 因此 , 它們可以改變基因頻率 , 但不能決定基因頻率改變的方向 , 也就是說 , 它們只是提供了生物進化的原始材料 , 不能決定生物進化的方向。生物進化方向又是由什么因 素決定的呢？（引入自然選擇的作用） （四）、自然選擇決定生物進化的方向 1、 [ 探究活動 ] 自然選擇對種群基因頻率變化的影響 探究“自然選擇對種群基因頻率變化的影響”以方便學(xué)生討論為原則 , 將教學(xué)班分成若干個 小組。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(dāng)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,[ 找出規(guī)律 ] 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。 探究之后 , 教師應(yīng)強調(diào) , 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。 （四）、隔離與物種的形成 1、關(guān)于“隔離與物種的形成”內(nèi)容的教學(xué) , 可直接使用教材中的引言 , 引出物種的概念。指 2 / 3 出人們是如何定義物種的 , 至于為什么如此定義物種可以不深究 , 教師應(yīng)著重引導(dǎo)學(xué)生依據(jù) 物種定義 , 舉例說明并區(qū)分物種。學(xué)生理解物種概念后 , 教師可以再提出曼徹斯特地區(qū)的樺 尺蠖 , 雖然基因頻率發(fā)生很大的定向變化 , 但并沒有形成新物種的原因 , 并通過師生討論得出 , 只要物種的種群之間和種群內(nèi)部個體之間 , 沒有形成生殖隔離 , 基因交流就不會停止 , 遺傳組 成的差異就不會拉大 , 新物種就難以形成。什么因素可以阻止種群間基因交流呢？由此可引 出隔離的概念。 2、 [ 資料分析 ] 安排學(xué)生討論隔離的各種可能的方式 , 教師歸納出隔離的類型。然后組織學(xué) 生閱讀分析教材中的 , 組織討論“資料分析”中提出的幾個問題。最后教師應(yīng)強調(diào) , 一般情 況下 , 地理隔離是生殖隔離的先決條件 , 生殖隔離一旦形成 , 原來屬于一個物種的兩個種群 , 就成了兩個物種。 （五）、共同進化與生物多樣性的形成 1、關(guān)于“共同進化與生物多樣性的形成”內(nèi)容的教學(xué) , 可以學(xué)生自學(xué)為基礎(chǔ) , 教師提出一些 具有啟發(fā)性的問題 , 師生共同歸納總結(jié)的方式推進教學(xué)過程。使學(xué)生理解共同進化的含義 , 無機環(huán)境的變化、無機環(huán)境的復(fù)雜化和多樣化、有性生殖的出現(xiàn)和生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化 和多樣化對生物多樣性形成的作用。 2、 [ 討論 ] 組織學(xué)生討論生物進化理論在發(fā)展。 六、板書設(shè)計 一、種群是生物進化的基本單位 1 、種群的概念：生活在一定區(qū)域的同種生物的群不個體。 2 、基因庫：一個種群中全部個體所含有的全不基因 3 、基因頻率：在一個人種群基因庫中, 某個基因占全部等位基因的比率。 4 、進化的實質(zhì)：種群基因頻率的改變。二、突變和基因重組產(chǎn)生進化的原材料 三、自然選擇決定生物進化的方向 四、隔離導(dǎo)致物種的形成 1、地理隔離 2、生物隔離 3、物種的概念 五、共同進化與生物多樣性的形成 3 / 3