7.2第2節現代生物進化理論的主要內容

第2節現代生物進化理論的主要內容一、知識結構
 二、教學目標       1、解釋種群、種群基因庫、基因頻率等概念。       2、運用數學方法討論種群基因頻率的變化。       3、說明現代生物進化理論的主要內容。       4、舉例說明共同進化和生物多樣性形成的原因。       5、形成生物進化的觀點和生物進化理論在發展的觀念。三、教學重點、難點及解決方法       1、教學重點及解決方法[教學重點]       ⑴種群、物種、基因頻率、隔離等概念。⑵突變和基因重組、自然選擇、隔離在生物進化過程中的作用。[解決方法]⑴通過具體的實例和計算來理解相關的概念。⑵通過探究活動的教學理解綜合因素在生物進化過程中的作用。2、教學難點及解決方法[教學難點]⑴基因頻率的概念。⑵自然選擇對種群基因頻率的影響。⑶隔離在物種形成的作用。[解決方法]⑴通過練習計算基因頻率掌握此概念。⑵指導學生閱讀教材p116—117的資料，提出問題→作出假設→制定探究方案。⑶以樺尺蠖為例講隔離的作用。四、課時安排4課時。五、教學方法直觀教學法、討論法、講解法。六、教學具準備圖片。七、學生活動1、學生討論發表看法，閱讀教材，計算等。2、學生思考、回答相關問題。八、教學程序（一）明確目標（二）重點、難點的學習與目標完成過程第1課時上節課我們學習了達爾文自然選擇學說的主要觀點，下面請同學們依據該學說的基本觀點，分析下面的情境：“如果在灰色翅（基因型為aa）昆蟲的群體中偶然出現一只綠色翅（基因型為aa）的變異個體，且綠色比灰色更不易被捕食。那么，昆蟲的翅色將怎樣變化？”結合學生的討論，提出質疑：該綠色個體能很好生活下來，它體內的a     基因怎樣才能傳遞給子代呢？如果aa與其他個體交配生殖，后代還會是綠色的嗎？討論發現，出現有利變異個體的有利基因只有在群體中，通過有性生殖才能世代延續，另外有利變異個體的后代不一定能真實遺傳。因此，研究生物的進化，僅僅研究個體的表現型是否與環境相適應是不夠的，還需要研究群體的基因組成的變化，這個群體就是種群。怎樣的一群生物個體可以稱為種群呢？一個生物“種”或“物種”與種群有何區別呢？人們為什么要提出“種群”這個概念呢？歸納出：自然界的物種實際上是以一個個種群存在的，種群是物種繁衍、進化的基本單位。它為研究生物與環境的關系和物種的變化帶來了方便。性狀是由基因控制的，研究生物的進化必須研究種群的基因組成和變化。如何分析種群的基因組成和變化呢？由此人們提出基因庫和基因頻率的概念。什么是基因庫？基因頻率的含義是什么？請學生計算下面假設的種群的一對等位基因的基因頻率：某昆蟲種群中，綠色翅的基因為a，褐色翅的基因為a，調查發現，aa、aa、aa的個體分別占20、60、20，那么a和a的基因頻率各是多少？計算得知，該種群基因a的頻率為50%，基因a的頻率為50%，如果讓該種群隨機交配，依據孟德爾遺傳定律，子一代、子二代的基因型頻率和基因頻率又會怎樣呢？從后代的基因型頻率和基因頻率的計算結果中，發現了什么現象？如果種群基因型頻率和基因頻率世代穩定不變，生物將無法進化，顯然與事實不符。自然界種群的基因頻率能世代不變嗎？為什么？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生的。為什么？以上5種因素中哪些因素是影響基因頻率變化的根本原因？（三）總結種群是生物進化的基本單位，種群基因庫和基因頻率的概念及相關計算。（四）作業布置教材p118練習一1、2。（五）板書設計第2節現代生物進化理論的主要內容一、種群基因頻率的改變與生物進化（一）種群是生物進化的基本單位1、種群2、基因庫                                                                    第2課時從上節大家已經知道，自然界種群的基因頻率變化是必然的。能說明原因嗎？       變異對生物進化會產生何種影響？       首先請同學們回憶變異的類型。       所有的變異都能導致基因頻率的變化嗎？為什么？       教師結合學生的回答，不斷質疑、啟發、引導。       在三種可遺傳的變異來源中，基因突變和染色體變異可以統稱為突變。突變和基因重組對于種群遺傳組成的改變一樣嗎？為什么？       在自然情況下，突變的頻率很低，且多數有害，對生物進化有重要意義嗎？       自然界生物進化是有方向的，生物具有普遍的適應現象。突變和基因重組產生的變異有方向嗎？它們會使生物產生適應性嗎？       生物進化的方向是什么因素決定的呢？請探究下面問題。       如何解釋樺尺蠖種群中s基因的頻率越來越低的現象？       大家提出的解釋或假設合理嗎？下面我們可以創設一個情境，探究假設的合理性。明確探究任務，提出具體要求。指導學生討論、計算，將結果填寫在表格中。分析計算結果，給你什么啟示？環境對樺尺蠖產生了怎樣的影響？在自然選擇作用中，直接受選擇的基因型還是表現型？（三）總結突變和重組為生物進化提供了原始材料，自然選擇可以使基因頻率發生定向改變，導致生物朝著一定的方向不斷進化。（四）作業布置教材p118練習一3、二。（五）板書設計（二）突變和基因重組產生進化的原材料（三）自然選擇決定生物進化的方向第3課時導入：英國曼徹斯特地區的樺尺蠖，雖然基因頻率發生了很大變化，那么這一地區的兩種顏色的樺尺蠖是同一物種還是兩個物種呢？我們怎樣判斷兩個種群是否屬于一個物種呢？一、物種的概念以生活在一個草原上的全部驢、馬為例，設問：1、驢種群個體間、馬種群個體間能相互交配且產生可育后代嗎？2、馬和驢能相互交配嗎？3、騾子可育嗎？4、什么是物種？5、為什么馬和驢不屬于同一物種？學生閱讀教材p119相關內容回答之。教師：曼徹斯特地區的樺尺蠖，雖然基因頻率發生很大的定向變化，但并沒有形成新物種。只要物種的種群之間和種群內部個體之間，沒有阻止基因交流，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？隔離常見的類型有地理隔離和生殖隔離。同一種生物由于地理上的障礙而分成不同的種群，使得種群間不能發生基因交流的現象，叫做地理隔離。例如，東北虎和華南虎分別生活在我國的東北地區和華南地區，這兩個地區之間的遼闊地帶就起到了地理隔離的作用。二、隔離在物種形成中的作用多媒體顯示教材p119兩幅假想情境圖。提問：1、在一個山谷中，有一個鼠種群在“快樂”地生活著。雌鼠和雄鼠之間可以自由交配，繁衍后代。這說明了什么？2、當這群鼠被大河分開后它們是一個種群還是兩個種群？3、幾千年后河流干涸了，兩個鼠種群又會合在一起，它們之間還能自由交配嗎？4、是什么原因造成它們分化的？教師總結歸納。課件顯示加拉帕戈斯群島的地雀。提問：教材p120[資料分析]中的4個問題。教師總結歸納：