1、现代进化论 教学设计第7章 第2节 现代生物进化理论的主要内容一、教材分析本节课是人教版生物必修2第7章第2节的内容。本节内容分为三个部分，种群基因频率的改变与生物进化；隔离与物种的形成；共同进化与生物多样性的形成。首先，教材在达尔文进化论基础上，立足现代进化论，首先解释了生物进化的基本单位-种群，探析种群的基因库，并用数学的方法，讨论基因频率的变化，进一步研究进化的原材料、进化的方向，用桦尺蠖的实例，探究分析种群基因频率是如何发生变化的，从而得出结论，生物进化的实质是在自然选择的作用下，种群基因频率发生定向改变的结果。那么这种改变是如何形成新物种的呢？教材通过大量实例分析，研究了隔离在物种形
2、成过程中的作用。最后，探讨共同进化与生物多样性形成的原因，提出生物进化理论还在发展的观点，使学生能辩证认识生物进化理论。本节内容是学生在学习了遗传学相关内容以后，运用于对生物进化现象的分析，有利于建构正确的进化观念。本节内容较多，设计为4课时完成。二、设计思路课程标准对本节内容的具体要求是：解释种群、种群基因库、基因频率等概念；说明现代生物进化理论的主要内容；概述生物进化与生物多样性的形成。探讨生物进化观点对人们思想观念的影响。新课程倡导“以人为本”、“以培养学生的生物学素养为根本”，使学生能更好地适应社会、适应生活。因此，教师授课时要变决策者为参与者，提高学生的质疑和批判性思维能力，以及用理
3、论知识解决实际问题的能力，最终实现全面提高学生生物学素养的目标。高二学生已经能够适应“发现问题-提出问题-探究讨论归纳总结-得出结论”这样的教学模式。在此之前，学生已经掌握了现代生物进化的由来，对生物进化的历程也有了自己的理解。所以本节内容的设计强调以学生为主体，教师问题引导，组织学生开展探究学习，获得知识和能力的提升。三、重点难点教学重点：种群、基因库、基因频率、物种、隔离的概念；突变和基因重组、自然选择、隔离在生物进化过程中的作用；生物共同进化及生物多样性形成的原因。教学难点：基因频率的概念；自然选择对基因频率的影响；隔离在物种形成中的作用。四、教学目标知识目标（1）说明现代生物进化理论的
4、主要内容； （2）概述生物进化与生物多样性的形成；（3）解释进化的基本单位、原材料的来源、方向的决定、实质；种群、基因库、基因频率、物种概念。能力目标通过对生物进化历程的短片、图片观察和文字资料的阅读，发展学生分析资料、交流信息的能力。情感目标（1）形成生物进化的观点和生物进化理论在发展的观念；（2）探讨生物进化观点对人们思想观念的影响。五、教学过程第1课时教学环节教师引导学生活动设计意图情景创设问题导入【问题导入】分析以下情景：“如果在灰色翅（基因型为aa）昆虫的群体中偶然出现了一只绿色翅（基因型为Aa）的变异个体，且绿色比灰色更不易被捕食。那么昆虫的翅色将怎样变化？“1.该绿色个体一定能被
5、选择下来吗？为什么？2.如果该绿色个体能够很好的生活下来，它体内的A基因怎样才能传递给子代？试着写出遗传图解3.如果Aa与其他个体交配生殖，后代还会是绿色的吗？学生根据孟德尔遗传定律，分析子代的基因型表现型，得出结论：出现有利变异个体内的有利基因只有在群体中,通过有性生殖才能世代延续。温故知新，引发疑问，激发学习兴趣。概念辨析探究新知一、种群基因频率的改变与生物进化【总结引导】研究生物的进化仅仅研究个体的表现型是否与环境适应是不够的，还必须研究群体的基因组成变化。这个群体就是种群。（一）种群是生物进化的基本单位【阅读思考】展示猕猴种群图片，阅读P114，思考：1.什么是种群？2.列举种群的实例
6、及其特点。3.种群在繁衍过程中，个体有新老交替，基因却代代相传。这句话表明种群在进化过程中处于什么地位？【讨论分析】展示蝗虫繁殖过程图片，讨论：1.蝗虫的繁殖经历了哪几个过程？2.新形成的蝗虫种群与亲代种群在基因组成上有没有变化呢？请你尝试用所过的相关知识作出推测。【阅读思考】阅读P115思考：1.什么是种群的基因库？2.什么是基因频率？3.如何计算一个种群的基因频率？【概念辨析】展示两个不同地区的猕猴群，思考：1.这两个猕猴群是否同一个种群？2.它们的基因库是否完全相同？【计算频率】展示某昆虫决定翅色的基因频率，思考：如何计算该种群的基因频率呢1.A配子和a配子的比率各是多少?2.子代基因型
7、的频率各是多少?3.子代种群的基因频率各是多少?阅读教材，观看图片，讨论回答问题，得出结论：种群是生物繁殖和进化的基本单位。观察分析，发表自己的观点。阅读教材，辨析概念，计算基因频率。在教师引导下解决问题。培养学生分析资料，获取信息能力提高学生综合应用能力培养分析问题，解析概念的能力。归纳总结巩固练习引导学生总结本节课内容出示课堂训练题总结所学内容解答训练题。巩固知识检测目标达成度第2课时教学环节教师引导学生活动设计意图温故知新导入新课【温故知新】1.达尔文自然选择学说的要点有哪些？2.长颈鹿的祖先颈是比较短的，从基因的角度看，长颈基因是如何出现的？3.小麦高秆抗病和矮秆不抗病杂交，可以从代中
8、选育出矮秆抗病的理想品种，其遗传学原理是什么呢？思考回答引导学生回顾前面所学的遗传学知识，导入本节课。分析思考探究新知(二)突变和基因重组是进化的原材料从上节大家已经知道，自然界种群的基因频率变化是必然的。能说明原因吗？【阅读思考】阅读p116，回顾生物的变异知识，思考：1.可遗传的变异有哪几种类型？2.可遗传的变异是怎样来的？3.什么是突变？4.基因突变有什么特点和意义?【计算分析】展示资料，分析计算：果蝇约有104对基因，假设每个基因的突变率都是10-5对，对于一个约108个个体的种群来说，每一代出现基因突变的数量是多少？联系所学过的变异的知识，回答。通过计算，得出结论：基因突变是新基因产
9、生的途径；是生物变异的根本来源；是生物进化的原始材料。学会用已学过的知识于新情境，解决新问题。活动探究归纳总结(三)自然选择决定生物进化的方向【探究活动】自然选择对种群基因频率变化的影响阅读P116117.讨论：1.根据前面所学的知识，能做出假设吗？2.如何用数学方法，讨论桦尺蠖基因频率变化的原因？3.根据数据分析，变黑的环境对桦尺蠖产生了什么样的影响？4.变黑的环境对桦尺蠖浅色个体的出生率有影响吗？5.在自然选择中，直接受选择的是基因型还是表现型？6.分析结果，给我们什么启示？【归纳总结】1.在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化。2.突变和基因重组
10、为生物进化提供了原材料，自然选择可以使基因频率发生定向改变，导致生物朝着一定方向进化。阅读教材，根据问题讨论交流，并用数学方法进行计算，将计算结果填入表中，并进行分析。在教师引导下讨论分析，得出结论、培养合作探究精神，以及运用所学知识综合解决问题的能力。巩固归纳总结巩固练习引导学生总结本节课内容出示课堂训练题总结所学内容解答训练题。巩固知识检测目标达成度第3课时教学环节教师引导学生活动设计意图创设情景导入新课【事实分析】 曼彻斯特地区的桦尺蠖，虽然基因频率发生了很大变化，但是并没有形成新的物种。思考：1.为什么说它们没有形成新的物种？2.怎样判断两个种群是否属于一个物种？思考分析回答事实导入，
11、激发学习兴趣。概念辨析列举事实二、隔离与物种的形成【阅读思考】阅读P119，思考：1.什么是物种？2.不同物种之间能不能交配？3.不同物种之间如果交配成功，能不能产生可育的后代？你能举例说明吗？阅读，找出相应概念，分析回答问题培养阅读分析能力。分析事实突破难点【概念解析】观察图片，马与驴交配产生骡，思考：1.马和驴是不是一个物种？2.物种和种群的概念有没有区别？3.什么是生殖隔离？列举实例。4.什么是地理隔离？列举实例。【辨析事实】图片展示：狮虎兽；四川和北京的两个猕猴种群。思考：隔离在物种形成中有什么作用呢？【事实推论】图片展示两个不同的虎亚种，思考：1.它们能否交配产生后代？2.假设千百万
12、年以后，它们相遇，还能产生可育的后代吗？3.解释你所理解的隔离概念。【资料分析】图片资料展示：加拉帕戈斯群岛的地雀，背景说明。1.设想南美洲大陆的一种地雀来到该群岛，先在两个岛屿上形成两个个体数量都不多初始种群。它们的基因频率一样吗？2.不同岛屿上的地雀种群、产生突变的情况一样吗？3.对不同岛屿上的地雀来说，环境的作用有没有差别？这对种群基因频率的变化会产生什么影响？4.如果这片海域只有一个小岛，还会形成这么多种地雀吗？5.分析以上资料，你能得出什么结论？判断分析，加深对概念的理解认识。列举事实，分析讨论，得出结论。在教师引导下分析地雀通过地理隔离到生殖隔离，最后形成新的物种。学习运用相关知识
13、判断分析事实。归纳总结巩固练习引导总结指导训练完成相应总结练习。对所学知识巩固第4课时教学环节教师引导学生活动设计意图问题思考导入新课【问题思考】1.每一个物种是不是单独进化的呢？2.生物的进化给地球上的自然环境带来什么样的结果？【引导归纳】思考问题，表达自己的观点得出结论。问题探究突出重点三、共同进化与生物多样性的形成（一）共同进化【阅读思考】阅读P123，思考：1.在自然界，一种植物专门由一种昆虫传粉的情形并不少见。想一想，昆虫传粉的专门化对植物繁衍后代有什么意义？2.你是如何理解猎豹与斑马进化过程被形容为一场漫长的“军备竞赛”？3.“精明的捕食者策略”对我们人类利用环境资源有什么启示？4
14、.捕食者的存在对物种多样性有什么影响？5.根据以上分析，说说什么是生物的共同进化？举例说明。【问题思考】根据你已有的知识思考讨论：1.生物多样性包括哪几个方面？列举生物多样性的实例。2.地球的生物多样性是如何形成的呢？3.地球上的生物又是如何进化而来的呢？（二）生物进化的历程思考与讨论观察P124图7-11，讨论分析：1.最早出现的生物是哪一类生物？它们生活在什么环境中？2.多细胞生物大约是什么时候出现的？它们生活在什么环境中？3.最早登陆的生物是植物还是动物？为什么？4.同今天你所看到的地球相比，寒武纪时地球上的生态系统有什么特点？5.恐龙是什么时候灭绝的？物种灭绝对生物多样性会产生怎样的影
15、响？6.研究生物进化的主要依据是什么？7.在生物进化历程中有哪几个比较关键的转折？【综合分析】阅读P125，讨论：1.了解生物进化历程的主要依据是什么？2.从细胞结构上看，生物是如何进化的？3.从生殖方式上看，生物是如何进化的？4.你能否归纳总结出生物进化的规律？（三）生物进化理论在发展【问题引导】关于生物进化理论的争论和疑点：环境在改变，生物在进化，生物和无机环境共同进化。那么，生物进化理论是不是很完善了呢？你还有什么疑问吗？【简要介绍】1.基因突变的中性学说2.生物进化间断平衡说对此，你持什么观点？收集资料，组上交流。阅读教材，讨论分析，得出结论：在进化过程中互相选择、互相适应，共同进化。
16、基因多样性、物种多样性和生态系统多样性。学生讨论、分析前寒武纪、古生代、中生代和新生代的生物特点。在教师引导下讨论总结，归纳出生物进化的规律：从原核到真核；从无性生殖到有性生殖；由简单到复杂；由水生到陆生；由低等到高等。收集整理资料，组内交流。情感教育，引导学生分析生物多样性对我们居住的地球有多么重要。加强对课本的熟悉培养学生观察和阅读教材以及解决相关问题的能力。提高学生归纳概括能力培养学生以事实为依据，尊重科学，严谨求实的科学精神。培养学生绘概括和总结能力归纳总结巩固练习引导总结布置训练题完成练习巩固知识练习题种群基因频率的相关计算1.在一个种群中随机抽出一定数量的个体，BB个体40个，Bb
17、个体占50个， bb个体占10个，则基因B和b的频率分别是 、 。 2.在一个种群中随机抽出一定数量的个体，AA个体占18，Aa个体占78%，aa个体占4%。基因A 和a的频率分别是 、 。3.某工厂有男女职工各200名，女性色盲基因的携带者为15人，患者5人，男性患者11人。求该群体中色盲基因的频率是 。4.某人群，XBXB为42.32%、XBXb为7.36%、XbXb为0.32%、XBY为46%、XbY为4%，求该人群XB和Xb的基因频率分别为 、 。5.某群体中A的频率为60%，a的频率为40%，求AA、Aa以及aa的基因型频率为 ?（该群体处于遗传平衡状态）6.某个体数量足够大的种群，
18、隐性性状者占16%，AA、Aa的频率分别为 。7.鼠的灰色（A）和黑色（a）由一对常染色体上的等位基因控制。假定某种群有1000只鼠，其中黑色鼠个体数量长期维持在4%，若再向该种群中引入1000只纯合灰色鼠，不考虑其他因素影响前提下，关于灰色鼠引入后的种群，叙述错误的A、黑色鼠比例降低了50% B、a基因频率降低了50%C、杂合灰色鼠比例降低了50% D、A基因频率增加了50%8.(2016全国卷)理论上，下列关于人类单基因遗传病的叙述，正确的是 A.常染色体隐性遗传病在男性中的发病率等于该病致病基因的基因频率 B.常染色体显性遗传病在女性中的发病率等于该病致病基因的基因频率 C.X染色体显性
19、遗传病在女性中的发病率等于该病致病基因的基因频率 D.X染色体隐性遗传病在男性中的发病率等于该病致病基因的基因频率9.在某植物种群中随机抽样调查得知，AA个体占40%，aa个体占20%，则：A的基因频率 ， a的基因频率 。若该植物种群自交一代，后代中AA占 、aa占 ；此时，A的基因频率 ，a的基因频率 。若该植物种群再自交一代，后代中AA占 、aa占 ；此时，A的基因频率 ，a的基因频率 。你认为该植物种群在这个过程中是否发生了进化？ 。原因： 。10.如果在某个种群中，AA占25%，aa占25%，已知基因型aa的个体失去求偶和繁殖的能力，若随机交配一代后，aa所占的比例为 ；若自交一代后
20、，aa所占的比例为 。11.右图为某家族的系谱图，该病的遗传方式 ，4、5所生子女患该病的概率是 。12.某人群中某常染色体显性遗传病的发病率为19%，一对夫妇中妻子患病， 丈夫正常，他们所生的子女患该病的概率是 。第8周周一生物晚测1.如图为利用纯合高秆（D）抗病（E）小麦和纯合矮秆（d）染病（e）小麦快速培育纯合优良小麦品种矮秆抗病小麦（ddEE）的示意图，有关此图叙述不正确的是（）（双选）A. 图中进行过程的主要目的是让控制不同优良性状的基因组合到一起B. 过程中发生了非同源染色体的自由组合C. 实施过程依据的主要生物学原理是染色体变异D. 过程的实施中通常用一定浓度的秋水仙素处理萌发的
21、种子2. 羟胺可使胞嘧啶分子转变为羟化胞嘧啶,导致 DNA复制时发生错配(如右图)。若一个DNA片段的两个胞嘧啶分子转变为羟化胞嘧下列相关叙述啶,正确的是（ ） A.该片段复制后的子代 DNA 分子上的碱基序列都发生改变B.该片段复制后的子代 DNA 分子中 G-C 碱基对与总碱基对的比下降C.这种变化一定会引起编码的蛋白质结构改变D.在细胞质中不可能发生如图所示的错配3.人类高胆固醇血症由一对等位基因H和h控制，其中HH个体为正常人，Hh个体血液胆固醇含量偏高，为正常人的2倍；hh个体血液胆固醇含量高，为正常人的5倍，一般幼年时即死亡在人群中，每500人中有一个Hh个体一对夫妇曾生育过一个血
22、液胆固醇含量高的孩子，下列分析不正确的是（）A、在现有人群中，Hh基因型的频率为1/500B、预测在人群中，h的基因频率将会逐渐降低C、该夫妇再生一个血液正常的孩子的概率是1/4D、该夫妇再生一个孩子，其可能的表现型有2种4.在一个数量足够大的种群中，下列因素不改变基因频率的是（）A抗维生素D拘楼病患者由于体型和正常人的差异很难找到配偶B雄羚羊之间为争夺雌羚羊发生争斗 C豌豆通常自花传粉，不能自由交配D在一个大的种群中，发生不定向的基因突变，如aA，Aa5.若甲地果蝇(种1)一个个体平均约含有15000个基因，甲地共有果蝇50000只；乙地果蝇(种2)一个个体平均约比甲地果蝇一个个体多了25个
23、新基因，乙地共有果蝇38000只。那么，两地果蝇种群基因库的大小状态是（ ）A.甲大于乙 B. 甲小于乙 C. 甲等于乙 D.无法确定6.假设某一年桦尺蠖种群的基因型组成及比例为：SS(黑色)10%，Ss(黑色)10%，ss(浅色)80%。由于寄居的树干变黑不利于浅色个体的生存，使得种群中浅色个体每年减少10%，黑色个体每年增加10%。则第二年桦尺蠖的有关基因型频率和基因频率正确的是（ ）A.Ss 25.5% B. ss 76.6% C.SS13% D. S 15%；s 85%第8周周一生物晚测 参考答案1.CD 2.B 3.D 4.C 5.A 6.B种群基因频率的相关计算1. 65% 35% 2. 57% 43% 3. 6% 4. 92% 8% 5. 36% 48% 16% 6.36% 48% 7.D 8.D 9.60% 40% 50% 30% 60% 40% 55% 35% 60% 40% 否 该过程中植物种群的基因频率未发生改变10.1/9 1/6 11.常染色体显性遗传 2/3 12.10/19w.w.w.k.s.5.u.c.o.m
