以下是小编帮大家整理的生物进化的原因教案(共含14篇),欢迎大家分享。同时,但愿您也能像本文投稿人“七公里的拖鞋”一样,积极向本站投稿分享好文章。
教学目标:
知识目标
通过资料分析和模拟探究保护色形成的过程,使学生能从感性上升到理性的层面上去分析生物进化的原因。
能力目标
①通过模拟探究保护色的形成过程和实验结果的统计,培养学生的动手实践能力和提高学生分析数据的能力;
②通过模拟探究实验,提高学生的科学素养。
情感目标
①通过模拟探究保护色的形成过程,加强学生的环保意识,培养学生团结合作的精神;
②通过学习生物对环境的适应,让学生了解保护色在人类的某些领域的仿生应用,激发学生热爱大自然,认识保护生物多样性的重要性。
教学重点和难点:
通过资料分析和模拟探究保护色形成的过程,使学生能从感性上升到理性的层面上去分析生物进化的原因。
教学准备:
学生:学生分成10个小组,搜集有关的保护色、警戒色、拟态等与环境相适应的各种形态特征和生理结构的图片或文本资料。
教师:准备实验材料;搜集资料制作多媒体课件。
一、教学过程
一)问题引入,启发思考
教师出示“恐龙灭绝”,“各品种鸡的形成”和“生物进化树”三组图片,同时提出问题:在漫长的生物进化过程中,为什么有些生物种类会绝灭?新的生物种类又是怎样产生的呢?推动生物不断进化的原因是什么呢?三个问题的提出,给学生以思维的冲击和震动,要求学生用1分钟时间思考问题,让他们就自己已有的知识贮量在脑海里形成雏形的解释,但并不要求即时做出回答,从而激起学生的学习欲望。顺势导入新课。
二)桦尺蠖工业黑化的原因
教师指导学生自主阅读桦尺蠖的工业黑化事例,分析科学家的仿真实验结果,并提出问题:
为什么1后深色桦尺蠖变成了常见类型,而浅色的桦尺蠖却成了少数?(让学生带着问题阅读、分析,之后就问题进行讨论交流。教师对学生的解释作出及时的评价和归纳。为以下的内容学习作好铺垫。)
三) “保护色”的概念学习
在了解了“桦尺蠖工业黑化的原因”后,让学生观察“冬雷鸟”、“夏雷鸟”和“几种不同环境中的蛙”等具有保护色的动物图片。引导学生归纳出保护色的概念及意义。然后指导学生阅读保护色的仿生(应用的拓展资料:军舰的色彩与斑马身上漂亮而雅致的条纹;迷彩服与蝴蝶的迷人色彩;人造卫星的控温系统百叶窗样式与蝴蝶身上的鳞片。接着引导学生列举相关的仿生例子。使学生认识到保护色不仅有利于动物避敌和觅食,还能启迪我们人类的智慧,造福人类社会。从而激发学生对大自然的热爱,进一步认识到保护生物多样性的重要性。)
>四)模拟探究保护色形成的过程
教师说明桦尺蠖工业黑化的过程其实就是保护形成的过程,虽然不可能重现桦尺蠖体色变化的整个过程,但可以通过模拟实验来感受这个过程。为了让实验能顺利完成,课前预先培训各小组长,让他们掌握实验操作要领,上课时作为小老师指导其他小组成员。首先引导学生对保护色的形成作出假设后进行探究实验,教师参与学生的探究活动,注意学生探究实验的实施情况及数字记录,并从中加以点拨。引导学生分析探究实验结果,讨论交流并推测出保护色形成的过程。教师对学生的推测结果给予合理的评价。使学生对保护色形成过程在感性认识的基础上上升为理性认识。接着问:如果人们要使英国曼彻斯特地区的浅色的桦尺蠖又重新恢为常见类型,你认为该怎样做?(让学生各抒已见,互相评论,但不一定形成统一的观点和做法。这样,把学习的任务交给学生自己去完成,教师只是起引导作用,另外充分发挥了学生之间的人力资源,达到了师生互动和生生互动)
五)拓展阅读
生物对环境的适应 学生分析判断:有些动物如某种蛾类幼虫的体表具有鲜艳的色彩和斑纹,并长有毒毛,很容易被食虫鸟发现,因此,这种具有与保护色不一致的体色是不利于它们生存的。你认为以上说法对吗?为什么。(这问题让学生认识到生物适应性不仅仅是保护色。接着指导学生根据自己的实际有选择地阅读“生物对环境的适应”的相关网页资料,该网页汇集了大量老师和学生搜集的图片和文本资料,界面友好,很具可读性。学生阅读时,教师提醒:你从资料中获得了什么信息,得到了什么启示。这部分拓展阅读旨在告诉学生物适应环境除保护色外,还有警戒色、拟态等其它形态特征和生理结构的适应,启示学生要学好本领充实自己,将来才能适应社会的竞争。同样也激发学生热爱大自然,深刻认识保护生物多样性的重要性。)
六)生物进化的原因
教师指导学生阅读 “恐龙灭绝的几种假说”,“华南虎和大熊猫濒临灭绝的原因”,“各品种鸡的来源”,“狼的进化”和“特殊环境的昆虫”等资料,同时讨论交流“引入”的三个问题。
二、师生总结归纳
生物进化的原因。使学生初步认识到:遗传和变异是生物进化的基础,环境的改变是生物进化的外在动力,生物只有适应不断变化的环境才能生存和繁衍。
三、拓展练习
写一篇小短文
提出问题:现代社会里,温饱问题已基本解决,人身安全也有了保障。请推测:我们人类还会有重大的进化吗?将会进化成什么样子呢?要求学生写一篇有关人类进化的小短文,师生相互交流和评价,从而进一步深化促使生物进化的原因。
四、小结
一、教学设计思想
本节课的教学重点是(1)拟保护色的形成过程的探究实验。(2)过模拟实验分析生物进化的原因。教学难点是“由模拟保护色的形成过程、分析生 物进化的原因。”
本节设计了一个材料分析过程和一个模拟探究过程,这两个过程有助于学生对“生物进化原因”的获得。因此,第一课时主要完成“分析生物进化的原因”这一部分。课程进行的方式可以通过活动、讨论、谈话的方式完成。
二、教学目标
知识目标
1.简述英国曼彻斯特地区的两种桦尺蠖的数量随环境的变化而改变的事例。
2.模拟保护色的形成过程,分析生物进化的原因。
能力目标
1.通过对事例的分析,提高运用生物知识分析生活中现象的能力。
2.通过模拟“保护色形成过程”的活动,提高动手操作能力。
情感目标
通过对生物进化事例的分析,形成环保意识,以及环保的重要意义。
三、重点难点
重点:
1.简述英国曼彻斯特地区的两种桦尺蠖的数量随环境的变化而改变的事例。
2.模拟保护色的形成过程,分析生物进化的原因 。
难点:
由模拟保护色的形成过程、分析生物进化的原因。
四、课时安排
1课时
五、教学媒体
有关英国曼彻斯特地区桦尺蠖颜色变化的图片及资料的多媒体;有关保护色的多媒体;彩色布料或彩纸(单色);彩色小纸片(大量)。
六、教学策略
对于生物进化的原因的分析,首先让学生阅读英国蔓彻斯特地区的两种桦尺蠖的数量随环境的变化而改变的真实事例,让学生分析:
1.在1850年,为何浅色桦尺蠖的数量多?这于环境有何关系?
2.在1950年,深色的桦尺蠖为何占多数?这时环境有何特点?与环境有什么关系?
然后结合科学家的实验,通过学生讨论,加深对生物进化的认识。
组织学生开展模拟保护色 的形成过程的探究活动,进行探究活动时:
1.组织同学严肃 认真、相互配合,统一听从组长的指挥。
2.彩色布料最好采用单一的布料,有利于结果的分析。
3.彩色小纸片的选择应该多样化,其中之一最好与彩色布料的颜色一致或相近。
4.实验时要把自己当成捕食者,选取彩色的小纸片时,一定不要特意寻找某一种颜色的小纸片。
并保证实验活动的成功,通过探究,从感性上认识生物进化的过程和原因。
七、案例
[导入新课]
教师:上节课我们学习了生物进化的大致历程,对于生物进化的大致过程我们有了简单的了解,接下 来让我们一起复习上节课的有关内容。
注:教师打开投影片[
投影片:
根据动植物进化的大致过程,试总结生物进化的一般规律。
(学生回答)
学生1:一般来说,生物进化的总趋势是从简单到复杂,从水生到陆生,从单细胞到多细胞,从低等到高等 的。在漫长的进化教程中,既有新的生物种类产生,也有一些生物种类绝灭。各种生物在进化教程中形成了各自适应环境的形态结构和生活习性。
注:对学生的回答未完整的,教师可让其他同学完 善、补充。最后对全体回答问题的同学给予鼓励性、赞赏性的评价。
[讲授新课]
教师:通过上节课的学习,我们知道生物进化的过程中,不断有新物种的产生和老物种的灭绝。这是为什么呢?
注:教师播放多媒体,并板书。
多媒体:(有关内容)
先播放对照图片,图下为相关资料及讨论题。
(资 料内容)
18世纪的英 国曼彻斯特地区,山清水秀,绿树成荫,那里的森林及农田生活着一种桦尺蠖(huà),其成虫是一种飞蛾,其名为椒花蛾。它们夜间活动,白天休止,通常栖息在有地衣覆盖的树干和石块上。到1848年,有关椒花蛾的报道都是浅色的。直到1850年在英国工业中心曼彻斯特才第一次报道有黑色型突变。随着英国工业化的日益扩大, 烟尘和废气开始污 染工业城市和近郊,使地衣不能生长而树皮裸露,椒花蛾栖息的背景由浅色地衣变为深色树干,于是黑色椒花蛾逐渐增加,在曼彻斯特达到90%以上,而在未受污染的农业区主要 仍是浅色型。科学家们做了这样一个 实验:他们先数量相等的浅色的桦尺蠖和深色的桦尺蠖同时放到树干上,然后用望远镜观察到树干上所发生的情况。 一群爱吃桦尺蠖的鸟儿飞过之后,他们发现,浅色桦尺蠖所剩无几,而大部分深色桦尺蠖却逃过了这场灾难。
讨论题:
1.黑色桦尺蠖的出现对于后代的生存有何意义?
2 .黑色桦尺蠖的数量由少数逐渐变为多数,而浅色桦尺蠖数量的减少,主要是受什么的影响?
3.请你试着解释桦尺蠖体色变化的原因?你从 中受到哪些启发?
板书:第三节 生物进化的原因
一、分析生物进化的原因
注:学生讨论后回答。
学生1:黑色桦尺蠖的出现属于自然变异的结果,在环境改变的情况下这种突变 对其后代的生存是有利的。
学生2:黑色桦尺蠖数量逐渐增加,由少数变为常见类型,主要受环境的影响,一方面工厂排出的烟煤杀死了地衣,使树皮变黑;另一方面桦尺蠖的天敌决定桦尺蠖的不同颜色的数量。
学生3:桦尺蠖体色变化是由于体内的遗传物质发生变异,而且变异的性状传给后代;并且是在外界环境变化及天敌的影响下,变异个体逐渐增加的结果。我认为:工厂排放出的煤烟是导致桦尺蠖颜色改变的关键,说到底是环境污染迫使生物性状发生改变。所以,在工业高度发达的今天,更应注重环境保护,减少工业“三 废”对环境的污染。
注:都是对作答的同学给予鼓励性、赞赏性的评价,可倾听多数同学的回答,直到满意的答复。
教师:通过对桦尺蠖体色变化的分析,我们知道了“遗传和变异”是桦尺蠖体色变化的基础,而环境的改变是它体色变化的外在动力。如果要使英国曼彻斯特地区的浅色桦尺蠖又重新恢复为常见类型,你认 为该怎样做?
学生:我们应关掉曼彻斯特周围的工厂,保持桦尺蠖生活区域内清洁的空气,保持天敌的数目不变。这样浅色桦尺蠖便成为常见类型。
教师 :由桦尺蠖体色变化的分析,我们可推想生物圈中不同种类生物的进化原因,是否与这一事例相类似呢?
学生:是。
教师:尽管我们不能重复桦尺蠖体色变化的整个过程,但我们可以设法模拟。模拟探究有助于你对这一现象的理解以及对生物进化原因的直观印象和深层次的理解。
在模拟探究之前,我们先了解自然界中几种常见的利用保护色捕食或防御敌害的例子
注:打开多媒体(关于雷鸟、变色龙等体色随环境而变化;或者枯叶蝶、菜青虫、青蛙等在不同环境中的体色对比)。
教师:图中动物的体色与周围环境的色彩非常相似,这就是保护色。具有保护色的动物不易被其他动物发现,这对它躲避敌害或者捕食猎物是十分有利的。这种保护色是如何形成的?接下来我们模拟保护色的形成过程来探究保护色是如何形成的。
注:教师在做此实验前需强调以下注意事项:
1.全班分组,各组员统一听从组长的指挥。
2.不论彩色布料或彩纸颜色必须单一,每小组所选颜色可不一样;彩色应多样化,但其中之一最好与彩色布料或彩纸的颜色一致或相近。
3.提醒学生在实验时一定要把自己想象成“捕食者”,在选取彩色小纸片时,不要事先观察小纸片的位置,一定不要特意寻找某一种颜色的小纸片。
4.要及时记录小纸片的数量,并进行分析。
5.分析探究后面的讨论题。
实验讨论完毕。各小组汇报其探究结果。
学生1:通过5代的筛选 ,幸存者数量最多的是红色,因为我们组的布料是红色的。
学生2:我们组的结果是:蓝色数量最多,与布料的颜色一致。
学生3:通过5代筛选,幸存者数量最多的是与布料颜色相近的粉红色。
……
注:教师引导学生回答讨论2、3、题。
学生1:在第一代与第二代之间代表生物多样性的彩色纸片颜色种类很近。而到了第五代,彩纸片的颜色种类大大减少,只保留与布料颜色相近的几种。
学生2:我们组黄色在“幸存者”群体中没有代表。因为我们组所用的布料是红色的,黄色纸片放在上面对比非常明显,所以“捕食者”最先将黄色捕捉。
学生3:我认为保护色的形成过程与它的天敌和周围环境有关系。与环境颜色较接近的就不容易被天敌发现,反之则易被捉住。这样与环境相适应的生物得以繁衍,它的体色便成了保护色。推动生物进化的动力是环境的改变;遗传 与变异是基础。
注:教师应针对学生的回答给予客观、公正、鼓励性地评价;对回答不完善的同学给以补充。
教师:保护色的形成过程是与周围环境相适应的结果。这是自然环境对生物进行选择的一个方面。除了保护色之外你还能举出其他方面的例子吗?
学生:有一种蝴蝶,它的翅膀展开很像眼镜蛇体表的花纹,这样它可以避免它的天敌一种鸟的捕食。
教师:这是一种警戒色。
学生:有一种竹节虫,它的躯体与四肢修长。当爬在竹上,如果不动我们很难发现它。这也许是是它存下来的一个原因。
教师:这是一种拟态,模拟与周围相似的物体,不易被其他天敌发现。像保护色、拟态、警戒色等都是在生物进化过程中,通过长期的自然选择而逐渐形成的适应性特征。由此,我们可以看出自然选择在生物进化的过程中所起的作用,生物只有 适应不断变化的环境才能生存和繁衍。
最后,根据本节所学的知识,请大家总结生物进行的原因。
注:可以让学生讨论总结。教师补充完善并板书。
板书:1.生物进化的基础:遗传与变异。
2.生物进化的外在动力:环境的改变。[
3.生物只有适应不断变化的环境才能生存和繁衍。
[课堂小结]
教师:通过对英国曼彻斯特地区的两种桦尺蠖的数量随环境的变化而改变的事例分析,以及模拟保护色的过程的 探究,初步了解了生物进化的原因。简单地可归纳为两个方面:一是生物进化的动力即环境的改变;二是生物进化的基础即遗传与变异。只有适应不断变化的环境,才不会被淘汰,才能得以生存与繁衍。
八、板书设计
第三节 生物进化的原因
一、分析生物进化的原因
1.生物进化的基础:遗传与变异。
2. 生物进化的外在动力:环境的改变。
3.生物只有适应不断变化的环境才能生存和繁衍。
教案课前检测:
1、生物进化的总体趋势是:由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生。
2、生物的化石在地层中的出现有一定的顺序:越古老的地层,成为化石的生物越简单、越低等;距今越近的地层,成为化石的生物越高等、越复杂。
教学目标:
1.模拟保护色的形成过程,分析生物进化的原因。
2.概述自然选择学说,形成生物进化的基本观点。
重点难点:
一、分析生物进化的原因
读P58页图24:1850年,英国曼彻斯特地区的桦尺蠖大多数是浅色的,只有少数是深色的
读P58页图25,1后的1950年,曼彻斯特已成为一个工业城市,树皮被熏成黑色,结果深色桦尺蠖变成了常见类型。
思考:它们的数量为什么随环境的变化而改变?保护色:
1、生物进化的原因:可遗传的有利变异
内因:可遗传的变异
外因:环境的变化
生物的后代会发生不同的变异,若变异与生活环境相适应,则具有此种变异的后代就能生存下来;若变异不能与生活环境相适应,则具有此种变异的后代就不能生存下来,将会被自然界淘汰。
二、达尔文自然选择:适者生存,不适者被淘汰。
1859年,达尔文出版了《物种起源》这一划时代的巨著。在《物种起源》一书中,达尔文根据20多年来积累的资料,以自然选择学说为中心,从遗传、变异、人工选择、生存斗争和适应等方面论证了物种的起源。该书强调自然选择在生物进化中所起的重要作用,给神创论以沉重的打击。《物种起源》是关于生物进化理论的重要著作,是生物学研究历史上的新的里程碑。
①概念:自然界中的生物,通过激烈的生存斗争,适应着生存下来不适应者被淘汰,这就是自然选择。
②自然选择的过程:过度繁殖,生存斗争 ,遗传和变异,适者生存。
过度繁殖 达尔文发现,地球上的各种生物普遍具有很强的繁殖能力,都有依照几何比率增长的倾向。达尔文指出,象是一种繁殖很慢的动物,但是如果每一头雌象一生(30~90岁)产仔6头,每头活到100岁,而且都能进行繁殖的话,那么到750年以后,一对象的后代就可达到1 900万头。因此,按照理论上的计算,就是繁殖不是很快的动、植物,也会在不太长的时期内产生大量的后代而占满整个地球。但事实上,几万年来,象的数量也从没有增加到那样多,自然界里很多生物的繁殖能力都远远超过了象的繁殖能力,但各种生物的数量在一定的时期内都保持相对的稳定状态,这是为什么呢?达尔文因此想到了生存斗争。
生存斗争 生物的繁殖能力是如此强大,但事实上,每种生物的后代能够生存下来的却很少。这是什么原因呢?达尔文认为,这主要是繁殖过度引起的生存斗争的缘故。任何一种生物在生活过程中都必须为生存而斗争。生存斗争包括生物与无机环境之间的斗争,生物种内的斗争,如为食物、配偶和栖息地等的斗争,以及生物种间的斗争。由于生存斗争,导致生物大量死亡,结果只有少量个体生存下来。但在生存斗争中,什么样的个体能够获胜并生存下去呢?达尔文用遗传和变异来进行解释。
遗传和变异 达尔文认为一切生物都具有产生变异的特性。引起变异的根本原因是环境条件的改变。在生物产生的各种变异中,有的可以遗传,有的不能够遗传。但哪些变异可以遗传呢?达尔文用适者生存来进行解释。
适者生存 达尔文认为,在生存斗争中,具有有利变异的个体,容易在生存斗争中获胜而生存下去。反之,具有不利变异的个体,则容易在生存斗争中失败而死亡。这就是说,凡是生存下来的生物都是适应环境的,而被淘汰的生物都是对环境不适应的,这就是适者生存。达尔文把在生存斗争中,适者生存、不适者被淘汰的过程叫做自然选择。达尔文认为,自然选择过程是一个长期的、缓慢的、连续的过程。由于生存斗争不断地进行,因而自然选择也是不断地进行,通过一代代的生存环境的选择作用,物种变异被定向地向着一个方向积累,于是性状逐渐和原来的祖先不同了,这样,新的物种就形成了。由于生物所在的环境是多种多样的,因此,生物适应环境的方式也是多种多样的,所以,经过自然选择也就形成了生物界的多样性。
请按照自然学择学说解释长颈鹿的进化。
答:略
补充:
最先对长颈鹿的长颈作出解释的是法国博物学家拉马克。拉马克(1744―1829)在达尔文之前就已经认识到生物是不断发生进化的,并提出了两条著名的法则:一是用进废退,二是获得性遗传。
拉马克认为,环境变化是生物变化的原因。环境变化了,使得生活在这个环境中的生物,有的器官由于经常使用而发达,有的器官则由于没有使用而退化;这些变化了的性状,即后天获得的性状是能够遗传的。拉马克常以长颈鹿的进化过程为例,来说明他的进化思想。拉马克认为,长颈鹿的祖先,由于生活在缺乏青草的环境里,不得不经常努力地伸长颈和前肢去吃树上高处的叶子,由于经常使用,颈和前肢逐渐地变得长了一些,并且这些获得的性状能够遗传给后代。这样,经过许多世代,终于进化成为现在所看到的长颈鹿。
二、人工选择
人们根据自己的需要和爱好有目的对自然界出现的生物变异进行选择,形成生物新类型的过程。达尔文认为,饲养动物和栽培植物是长期人工选择的结果。现已成为选育农作物和家畜家禽优良品种的重要手段。
板书设计:
第三节 生物进化的原因
一、生物进化的原因:可遗传的有利变异
内因:可遗传的变异
外因:环境的变化
二、自然选择:(自然界)
1、概念:自然界中的生物,通过激烈的生存斗争,适应着生存下来,不适应者被淘汰,这就是自然选择。
2、自然选择的过程:过度繁殖,生存斗争 ,遗传和变异,适者生存。
三、人工选择:(农作物和家畜家禽)
课后巩固:
1、下列属于 保护色对生物的作用的是( )
A一起敌害警觉而被吓跑 B不易被其他动物发现 C有利于躲避敌害 D有利于捕食猎物
2、澳大利亚东部有一种外形奇特而美丽的琴鸟,他们大都在冬季繁殖,这样可以避免兔、蛇等前来偷食他们的卵和雏鸟,这是( )
A对外界刺激做出反应 B变异造成的 C条件反射造成的 D自然选择的结果
3、生物进化的内在因素是( )
A产生了可遗传的有利变异 B产生了可遗传的不利变异
C产生了不可遗传的有利变异 D产生了可遗传的不利变异
4、在以下生物的特点中,是人工选择结果的是( )。
A来航鸡每年下蛋200多枚 B一条雌蛔虫每天产卵20万粒
C长颈鹿颈长,腿长D鸵鸟有一对退化的翅膀
5、中国是世界上金鱼品种最多的国家。形成众多金鱼品种的原因是( )。
A水环境的多样性 B自然选择 C金鱼的.适应能力强 D人工选择
6、现在长颈鹿的颈部都很长,这是由于( )的结果。
A常用颈部 B人工选择 C不断变异 D自然选择
7、生物进化的内因是( )。
A遗传和变异 B生殖 C生长和发育 D环境的变化
8、达尔文发现在大风经常袭击的情况下,可格伦岛上的那些有翅昆虫,要么翅很强大,要么翅退化,没有中等大小翅的种类,产生这种现象的原因是( )。
A是否经常使用翅膀的结果 B食物获得有多有少的结果
C定向变异的结果 D长期自然选择的结果
9、冬天的雷鸟体色是白色,而夏天它却呈现褐色,这种现象时( )。
A生物具有保护色B雷鸟随意改变自己的体色
C因为冬天较冷,夏天较热 D夏天阳光较强烈
10、自然界中生物进化的外界原因是( )。
A环境的改变 B其他生物的影响 C气温的变化 D人工选择的结果
11、生物生存必然发生生存竞争的原因是 ( )。
A生物好斗的本性B竞争是自然存在的
C生物生存所需要的食物、空间等有限 D为了产生更好的后代
生物进化的原因
目标与方法
1. 形成生物进化的基本观点。
2. 逐步形成辩证唯物主义自然观,说明生物多样性是生物进化的结果。
3. 意识到科学探究需要进行推理和判断。
教学方法:
自主学习
课前准备:
相关投影片
教学程序
老师活动教学内容学生活动复习旧知1. 生物进化的总体趋势是: 2. 化石是生物的、()或(),由于某种原因被埋藏在地层中经过若干万年的()而形成的。 3. 科学家通过对()的纵向比较,以及对()的横向比较等方法,推断出了生物进化的大致过程。学生回答过渡在生物漫长的进化过程中,为什么有些生物种类会绝灭?新的生物种类又是怎样形成的呢?推动生物不断进化的原因是什么?对于这些问题,人们提出了各种不同的解释。下面,就请你试着通过自己的分析做出合理的解释。一.分析生物进化的原因分析一个真实的事例。英国曼彻斯特的桦尺蠖。游戏,1、扮演,食物是桦尺蠖。2、捕食者先闭上眼睛,老师把先把长满地衣的树干上的桦尺蠖投影出来。3、捕食者睁开眼睛,老师问:你们捕食到了桦尺蠖吗?什么颜色的?4、记录同学们观察的结果。5、用黑褐色树干上的桦尺蠖再重复做一次。扮演捕食者启发学生得出结论具有保护色的动物不易被其它动物发现,这对它躲避敌害或者捕食猎物十分有利。学生尝试总结二.自然选择教师指导自学学生自学,要求: 1、 何为自然选择?谁提出的? 2、 用自然选择的理论解释长颈鹿形成的原因。学生自习,小组合作指导交流分析注意点:1、说明生物存在变异。 2、在一定的环境条件下,各种变异品种的生存状况。 3、变异的长期积累。各小组交流小结本课略学生小结巩固练习课后练习及课课练教后小记:采用游戏的方式不仅调动了学生的学习积极性,让学生学得快乐,同时也很轻松地达到了教学目标。以后如有可能仅量多用。让学生觉得学习生物是快乐的。《生物进化的原因》--
概述“生物进化的原因”是人教社生物学第七单元第三章第三节。本节所需课时为2课时,本课时为第一课时;生物进化的原因是本节章的重点内容,主要是通过模拟保护色的形成过程,分析生物进化的原因。
学习者特征分析:
1、该班学生具有较强的收集、整理、分析资源信息的能力,能熟练操作与教学有关的电脑平台,能够根据教学思路和要求,准确找到所需资源的位置。
2、学生学完生物的生殖发育以及遗传和变异后,对生命的起源和生物进化的相关问题很感兴趣,如“究竟先有鸡蛋还是先有鸡呢?”等相关问题,学生对这类有关“生物进化的过程及原因”的问题,在日常生活中通过各种媒体已具有了一定的零散的、感性的认识,但还欠缺整体、科学、理性的认识。教学策略选择与设计:
本节课是以“跨越式”教学理念作指导,“跨越式”生物教学旨在以信息技术与生物教学的整合为基础,以创新性--为途径,充分发挥学生学习的自主性,抓住学生学习生物学科的关健期,使学生的生物素养得到跨越式的发展。本节课教学过程以两种方式呈现:一是学生自主阅读英国曼彻地区的两种桦尺蠖的数量随环境的改变而改变的真实事例并分析其变化原因;二是学生通过模拟保护色的形成过程的探究活动,从感性上认识生物进化的过程和原因。另外,在分析完曼彻斯特殊地区的两种桦尺蠖的数量变化的事例后,让学生阅读和分析几个相关的问题,这些问题不仅能强化环境的变化可以导致生物进化的事实,而且可以对学生进行潜移默化的环保教育。整个教学过程以网络作为教学媒体,教师恰到好和处地把握住主导作用,激发学生的学习兴趣,使学生积极参与探究实验活动,科学地分析实验结果,主动获取知识。
教学目标分析: 知识目标通过资料分析和模拟探究保护色形成的过程,使学生能从感性上升到理性的层面上去分析生物进化的原因。技能目标①通过模拟探究保护色的形成过程和实验结果的统计,培养学生的动手实践能力和提高学生分析数据的能力;②通过模拟探究实验,提高学生的科学素养。情感目标①通过模拟探究保护色的形成过程,加强学生的环保意识,培养学生团结合作的精神;②通过学习生物对环境的适应,让学生了解保护色在人类的某些领域的仿生应用,激发学生热爱大自然,认识保护生物多样性的重要性。学习者特征分析: (略)教学重点和难点: 通过资料分析和模拟探究保护色形成的过程,使学生能从感性上升到理性的层面上去分析生物进化的原因。教学准备: 学生:学生分成10个小组,搜集有关的保护色、警戒色、拟态等与环境相适应的各种形态特征和生理结构的图片或文本资料。教师:准备实验材料;搜集资料制作多媒体课件。教学环境:网络教室教学过程: 一、 问题引入,启发思考 教师出示“恐龙灭绝”,“各品种鸡的形成”和“生物进化树”三组图片,同时提出问题:在漫长的生物进化过程中,为什么有些生物种类会绝灭?新的生物种类又是怎样产生的呢?推动生物不断进化的原因是什么呢?三个问题的提出,给学生以思维的冲击和震动,要求学生用1分钟时间思考问题,让他们就自己已有的知识贮量在脑海里形成雏形的解释,但并不要求即时做出回答,从而激起学生的学习欲望。顺势导入新课。二、 桦尺蠖工业黑化的原因 教师指导学生自主阅读桦尺蠖的工业黑化事例,分析科学家的仿真实验结果,并提出问题:为什么1xx年后深色桦尺蠖变成了常见类型,而浅色的桦尺蠖却成了少数?让学生带着问题阅读、分析,之后就问题进行讨论交流。教师对学生的解释作出及时的评价和归纳。为以下的内容学习作好铺垫。三、 “保护色”的概念学习 在了解了“桦尺蠖工业黑化的原因”后,让学生观察“冬雷鸟”、“夏雷鸟”和“几种不同环境中的蛙”等具有保护色的动物图片。引导学生归纳出保护色的概念及意义。然后指导学生阅读保护色的仿生应用的拓展资料:军舰的色彩与斑马身上漂亮而雅致的条纹;迷彩服与蝴蝶的迷人色彩;人造卫星的控温系统百叶窗样式与蝴蝶身上的鳞片。接着引导学生列举相关的仿生例子。使学生认识到保护色不仅有利于动物避敌和觅食,还能启迪我们人类的智慧,造福人类社会。从而激发学生对大自然的热爱,进一步认识到保护生物多样性的重要性。四、 模拟探究保护色形成的过程 教师说明桦尺蠖工业黑化的过程其实就是保护形成的过程,虽然不可能重现桦尺蠖体色变化的整个过程,但可以通过模拟实验来感受这个过程。为了让实验能顺利完成,课前预先培训各小组长,让他们掌握实验操作要领,上课时作为小老师指导其他小组成员。首先引导学生对保护色的形成作出假设后进行探究实验,教师参与学生的探究活动,注意学生探究实验的实施情况及数字记录,并从中加以点拨。引导学生分析探究实验结果,讨论交流并推测出保护色形成的过程。教师对学生的推测结果给予合理的评价。使学生对保护色形成过程在感性认识的基础上上升为理性认识。接着问:如果人们要使英国曼彻斯特地区的浅色的桦尺蠖又重新恢为常见类型,你认为该怎样做?让学生各抒已见,互相评论,但不一定形成统一的观点和做法。这样,把学习的任务交给学生自己去完成,教师只是起引导作用,另外充分发挥了学生之间的人力资源,达到了师生互动和生生互动。五、 拓展阅读 生物对环境的适应 学生分析判断:有些动物如某种蛾类幼虫的体表具有鲜艳的色彩和斑纹,并长有毒毛,很容易被食虫鸟发现,因此,这种具有与保护色不一致的体色是不利于它们生存的。你认为以上说法对吗?为什么。这问题让学生认识到生物适应性不仅仅是保护色。接着指导学生根据自己的实际有选择地阅读“生物对环境的适应”的相关网页资料,该网页汇集了大量老师和学生搜集的图片和文本资料,界面友好,很具可读性。学生阅读时,教师提醒:你从资料中获得了什么信息,得到了什么启示。这部分拓展阅读旨在告诉学生物适应环境除保护色外,还有警戒色、拟态等其它形态特征和生理结构的适应,启示学生要学好本领充实自己,将来才能适应社会的竞争。同样也激发学生热爱大自然,深刻认识保护生物多样性的重要性。六、 生物进化的原因 教师指导学生阅读 “恐龙灭绝的几种假说”,“华南虎和大熊猫濒临灭绝的原因”,“各品种鸡的来源”,“狼的进化”和“特殊环境的昆虫”等资料,同时讨论交流“引入”的三个问题。师生总结归纳生物进化的原因。使学生初步认识到:遗传和变异是生物进化的基础,环境的改变是生物进化的外在动力,生物只有适应不断变化的环境才能生存和繁衍。七、 拓展练习写一篇小短文提出问题:现代社会里,温饱问题已基本解决,人身安全也有了保障。请推测:我们人类还会有重大的进化吗?将会进化成什么样子呢?要求学生在v—class平台写一篇有关人类进化的小短文,师生在网上相互交流和评价,从而进一步深化促使生物进化的原因。八、 小结 师生回顾整节课的内容,强调促使生物进化的原因八年级生物下册第三章第三节《生物进化的原因》教案
教案课前检测:
1、生物进化的总体趋势是:由简单到复杂、由低等到高等、由水生到陆生。
2、生物的化石在地层中的出现有一定的顺序:越古老的地层,成为化石的生物越简单、越低等;距今越近的.地层,成为化石的生物越高等、越复杂。
教学目标:
1、模拟保护色的形成过程,分析生物进化的原因。
2、概述自然选择学说,形成生物进化的基本观点。
重点难点:
一、分析生物进化的原因
读P58页图24:1850年,英国曼彻斯特地区的桦尺蠖大多数是浅色的,只有少数是深色的。
读P58页图25,1后的1950年,曼彻斯特已成为一个工业城市,树皮被熏成黑色,结果深色桦尺蠖变成了常见类型。
思考:它们的数量为什么随环境的变化而改变?
1、生物进化的原因:可遗传的有利变异
内因:可遗传的变异
外因:环境的变化
生物的后代会发生不同的变异,若变异与生活环境相适应,则具有此种变异的后代就能生存下来;若变异不能与生活环境相适应,则具有此种变异的后代就不能生存下来,将会被自然界淘汰。
二、达尔文自然选择:适者生存,不适者被淘汰。
1859年,达尔文出版了《物种起源》这一划时代的巨著。在《物种起源》一书中,达尔文根据20多年来积累的资料,以自然选择学说为中心,从遗传、变异、人工选择、生存斗争和适应等方面论证了物种的起源。该书强调自然选择在生物进化中所起的重要作用,给神创论以沉重的打击。《物种起源》是关于生物进化理论的重要著作,是生物学研究历史上的新的里程碑。
①概念:自然界中的生物,通过激烈的生存斗争,适应着生存下来不适应者被淘汰,这就是自然选择。
②自然选择的过程:过度繁殖,生存斗争 ,遗传和变异,适者生存。
二、人工选择
人们根据自己的需要和爱好有目的对自然界出现的生物变异进行选择,形成生物新类型的过程。达尔文认为,饲养动物和栽培植物是长期人工选择的结果。现已成为选育农作物和家畜家禽优良品种的重要手段。
板书设计:略。
一、生物进化的原因:可遗传的有利变异
内因:可遗传的变异
外因:环境的变化
二、自然选择:(自然界)
1、概念:自然界中的生物,通过激烈的生存斗争,适应着生存下来,不适应者被淘汰,这就是自然选择。
2、自然选择的过程:过度繁殖,生存斗争 ,遗传和变异,适者生存。
第2节现代生物进化理论的主要内容的教案
一、教学目标 : 知识目标:
(1)解释种群、种群基因库、基因频率等概念。
(2)说明现代生物进化理论的主要内容。
(3)举例说明共同进化和生物多样性形成的原因。
情感态度与价值观:形成生物进化的观点和生物进化理论在发展的观念。 能力目标:
(1)运用数学方法讨论种群基因频率的变化。 (2)运用生物进化观点解释一些生物现象。
二、教学重点和难点: 1、教学重点:(1)种群、物种、基因频率、隔离等概念。
(2)突变和基因重组、自然选择、隔离在生物进化过程中的作用。
2、教学难点:
(1)基因频率的概念。
(2)自然选择对种群基因频率的影响。 (3)隔离在物种形成中的作用。
三、教学方法:问题导学法、讲授法、直观法 四、教学时数:3节 五、教学过程:
一、种群基因频率的改变与生物进化 (一)种群是生物进化的基本单位
1.什么叫做种群?生活在一定区域的同种生物的全部个体叫做种群
种群中的个体并不是机械地集合在一起,而是彼此可以交配,并通过繁殖将各自的基因传给后代.
练一练,以下属于种群范畴的是: A一个池塘中的全部鲤鱼; B一个池塘中的全部鱼; C一片草地上的全部植物; D一块草地上所有的昆虫
2、基因库:一个种群的全部个体所含的全部基因 每一个种群都有它的基因库,种群的个体一代一代地死亡,但基因库却在代代相传过程中保持和发展。
3、基因频率:某个基因占全部等位基因数的比例
4.基因频率的计算:某昆虫种群中,绿色翅的基因为A, 褐色翅的基因位a,调查发现AA、Aa、aa的个体分别占30、60、10,那么A、a的基因频率是多少?
(1)某种基因的基因频率=此种基因的个数/种群中该对等位基因的总数 此种基因的个数=纯合子个体数 X 2+杂合子个体数/ 种群中该对等位基因的总数=个体总数 X 2
(2)一个等位基因的频率=该等位基因纯合子的频率+1/2杂合子的频率。 A=AA + ? Aa a=aa + ? Aa
5、基因型频率:是指某种特定基因型的个体占群体内全部个体的比例。 AA=AA/(AA+Aa+aa) Aa=Aa/(AA+Aa+aa) aa=aa/(AA+Aa+aa)
练习:1、从某种生物种群中随机抽出一定数量的个体,其中基因型为AA的个体占24%,基因型为Aa的个体占72%,基因型为aa的个体占4%,基因A和基因a的频率分别是(D )
A.24% 72% B.36% 64% C.57% 43% D.60% 40%
2、已知人眼的褐色(A)对蓝色(a)是显性。在一个有30000人的人群中,蓝眼的人3600人;褐眼的有26400人,其中纯合体有1人。那么,在这一个人群中A和a的基因频率分别为 A
A 0.64和0.36 B 0.36和0.64 C 0.50和0.50 D 0.82和0.18
3、对某校学生进行色盲遗传病调查研究后发现:780名女生中有患者23人、携带者52人;820名男生中有患者65人,那么该群体中色盲基因的频率是( C ) A.4.4% B.5.1% C.6.8% D.10.2% 思考与讨论:用数学方法讨论基因频率的改变 假设讨论题2中的群体满足以下五个条件: ①昆虫群体数量足够大,
②全部的雌雄个体间都能自由交配并能产生后代, ③没有迁入与迁出,
④AA、Aa、aa三种基因型昆虫的生存能力完全相同(也就是说自然选择对A、a控制的翅型性状没有作用)
⑤也没有基因突变和染色体变异。
(3)上述计算结果是在满足五个假设条件的基础上计算的,对自然界的种群来说,这五个条件都能成立吗?特别是如果第⑤点假设成立这与前面我们所学的基因突变的哪个特性相违背?
遗传平衡定律:p+q = 1 (p+q )2=p2+2pq+q2= 1 AA= p2 Aa= 2pq aa=q2
思考:如果该种群随机交配,子代的基因频率又会如何变化呢?
练习:
1、在某一个种群中,已调查得知,隐性性状者(等位基因用A、a表示)占16%,那么该种群的AA、Aa基因型个体出现的概率分别为:(A) A.0.36、0.48 B.0.36、0.24 C.0.16、0.48 D.0.48、0.36
2、某种群中,AA的个体占25%,Aa的个体占50%,aa的个体占25%。若种群中的个体自由交配,且aa的个体无繁殖能力,则子代中AA:Aa:aa的比值是(B) A.3:2:1 B.4:4:1 C.1:1:0 D.1:2:1 3、(09广东 20)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(A) A.10/19 B.9/19 C.1/19 D.1/2
解析:常染色体显性遗传病,丈夫正常,为隐性纯合子,假设基因型为aa,妻子患病,基因型为AA 或Aa,发病率为19%,可知正常概率为81%,a基因频率为9/10,可推出妻子为AA的概率为1%/19%=1/19,Aa的概率为2×9/10×1/10/19%=18%/19%=18/19。与正常男性婚配,子女患病的几率为1/19+18/19×1/2=10/19 (二)突变和基因重组产生进化的原材料
基因突变产生新的等位基因,这就可能使种群的基因频率发生变化。
由于突变和基因重组,桦尺蠖形成了不同的体色。
某海岛上的昆虫出现残翅和无翅类型
可遗传的变异 基因重组 基因突变 染色体变异 突变
自然界中生物的自然突变频率很低,而且一般对生物体是有害的。为什么还能够改变种群中的基因频率呢?
例如:果蝇约有104对基因,假定每个基因的突变率都是10-5,若有一个中等数量的果蝇种群(约有108个个体),那么每一代出现基因突变数是多少呢?
2× 104 × 105× 108=2 ×107
个体 种群
“探究自然选择对种群基因频率的影响” 自然选择可以使种群的基因频率定向改变
现在我们用数学方法来讨论一下桦尺蠖基因频率变化的原因。1870年桦尺蠖的基因型频率为SS 10% ; Ss 20%; ss 70%,在树干变黑这一环境条件下假如树干变黑不利于桦尺蠖的生存,使得种群中浅色个体每年减少10%,黑色个体每年增加10%,以后的几年内,桦尺蠖种群每年的基因型频率与基因频率是多少呢?
(3)在这个探究实验中根据上面的数据分析,变黑的环境对桦尺蠖产生了什么样的影响?变黑的环境对桦尺蠖浅色个体的出生率有影响吗?
变黑的环境使控制浅色的s基因频率减少,S基因频率增加 许多浅色个体可能在没有交配、产卵前就已被天敌捕食
(4)在自然选择中,直接受选择的是基因型还是表现型?
天敌看到的是桦尺蠖得体色(表现型)而不是控制体色的基因 (三)、自然选择决定生物进化的方向
1、从宏观(性状)上来看进化过程:性状与环境色彩相似,较能适应环境而大量生存;性状与环境色彩差异很大,易被捕食者捕食而大量被淘汰。表现为适者生存,不适者被淘汰。 2、从微观(基因)来看进化过程为:淘汰不利变异的基因,保留了有利变异基因,通过遗传逐渐积累。
原因 :淘汰不利变异基因、积累有利变异基因。 结果: 使基因频率定向改变。 结论:自然选择决定生物进化的方向 变异是不定向的,自然选择是定向的.
练习:1.现在许多学者认为,生物进化的基本单位是 ( C ) A.生物个体 B.同种生物的全部个体 C.种群 D.生活在一起的全部生物
2.下列有关种群基因库的叙述中,不正确的是 ( C ) A. 一个种群的基因库包括这个种群所含有的全部基因
B. 生物的个体总是要死亡的,但基因库却因种群个体的繁殖而 代代相传
C. 种群中每个个体含有种群基因库的全部基因 D. 基因突变可改变基因库的组成 3.以下属于种群范畴的是:(A)
A.一座山上所有的马尾松 B.一块草地上所有的昆虫 C.一个池塘内所有的鱼类 D.一个公园内所有的树木 二、隔离与物种的形成 (一)物种的概念
1、物种:能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物,称为一个物种。 2.不同物种特点:一般不能交配,即使交配成功,也不能产生可育的后代。(生殖 隔离) 3、生殖隔离:不同物种之间不能相互交配或交配后产生不可育的后代。
4、地理隔离:同一种生物由于地理上的障碍而分成不同的种群,使得种群间不能发生基因交流的现象。
(二)隔离在物种形成中的作用
1、隔离:不同种群间的个体,在自然条件下基因不能自由交流的现象。 加拉帕戈斯群岛的地雀形成例子 原始地雀 各地雀种群出现不同突变和基因重组 不同种群间无基因交流 不同种群基因频率发生不同变化 各岛屿环境不同,自然选择导致不同种群的基因频率改变有所差异 长此以往,不同种群基因库形成明显差异 最终产生生殖隔离,物种形成
2、物种的形成:物种形成的方式有多种,地理隔离在物种形成中起着促进性状分歧的作用,经过长期地理隔离而达到生殖隔离是比较常见的方式。 新物种形成的标志:生殖隔离
因此隔离是物种形成的必要条件。由地理隔离发展到生殖隔离是大多数物种形成的基本因素,生殖隔离一旦形成,原来属于一个物种的就形成了不同的物种。 3、物种形成的基本环节是:
1)突变和基因重组——提供进化的原材料;
现代生物进化理论的主要内容 说课稿
我今天说课的题目是高中生物必修2第七章第二节《现代生物进化理论的主要内容》。我从以下几个方面来谈自己对这一节课的认识。 一、说教材
本章课程的核心就是是介绍现代生物进化理论。生物进化理论的发展和其他科学理论的发展一样,不是简单的新理论对旧理论的否定和排斥,而是新理论对旧理论的修正、深入和扩展。上一节课我们所学习的从拉马克的进化学说到达尔文的自然选择学说,以及现代进化理论的由来,大体都走过了这样的轨迹。达尔文的自然选择学说由于历史和当时科技条件的限制,而体现出来三个方面的不足,而现代生物进化理论从这几个方面对达尔文的生物进化理论的修正和完善。本节内容包括:种群是生物进化的基本单位,突变和基因重组产生生物进化的原材料,隔离导致物种的形成以及共同进化与生物多样性的形成。其中重点和难点是自然选择通过种群基因频率的改变决定生物进化的方向。生物进化论不仅是生物学中具有重要地位的基础理论,也是对人们的自然观和世界观有着重要影响的理论。 二、说学情:
学生在上节课学习过现代生物进化理论的由来,认识了拉马克的`用进废退以及达尔文的自然选择学说,对拉马克进化论,达尔文进化论的贡献及其局限性已经有了比较清晰的了解,上节课介绍生物进化理论的发展过程,分析了拉马克和达尔文的进化理论的重要贡献和历史局限性,从而进一步探究修正发展了的现代生物进化理论的主要内容,有助于学生理解科学不是一个静态的体系,而是一个不断发展的动态过程。 三、教学目标
知识目标:1、释种群、种群基因库、基因频率等概念。
2、说明现代生物进化理论的主要内容。
能力目标:1、运用数学方法讨论种群基因频率的变化。
2、运用生物进化观点解释一些生物现象。
情感目标:形成生物进化的观点和生物进化理论在发展的观念。 培养学生以科学的态度认识生物进化问题,树立辩证唯物主义观点。 四、教学重点、难点及解决方法 1、教学重点及解决方法 [教学重点] ⑴种群、物种、基因频率、隔离等概念。
⑵突变和基因重组、自然选择、隔离在生物进化过程中的作用。 [解决方法]
⑴通过具体的实例和计算来理解相关的概念。
⑵通过探究活动的教学理解综合因素在生物进化过程中的作用。 2、教学难点及解决方法
[教学难点]
⑴基因频率的概念。
⑵自然选择对种群基因频率的影响。 ⑶隔离在物种形成的作用。 [解决方法]
⑴通过练习计算基因频率掌握此概念。
⑵指导学生阅读教材P116—117的资料,提出问题→作出假设→制定探究方案。 ⑶以桦尺蠖为例讲隔离的作用。 五、教学策略
第1课时
上节课我们学习了达尔文自然选择学说的主要观点,下面请同学们依据该学说的基本观点,分析下面的情境:
“如果在灰色翅(基因型为aa)昆虫的群体中偶然出现一只绿色翅(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?”
结合学生的讨论,提出质疑:
该绿色个体能很好生活下来,它体内的A 基因怎样才能传递给子代呢? 如果Aa与其他个体交配生殖,后代还会是绿色的吗?
讨论发现,出现有利变异个体的有利基因只有在群体中,通过有性生殖才能世代延续,另外有利变异个体的后代不一定能真实遗传。因此,研究生物的进化,仅仅研究个体的表现型是否与环境相适应是不够的,还需要研究群体的基因组成的变化,这个群体就是种群。
怎样的一群生物个体可以称为种群呢?
一个生物“种”或“物种”与种群有何区别呢? 人们为什么要提出“种群”这个概念呢? 归纳出:自然界的物种实际上是以一个个种群存在的,种群是物种繁衍、进化的基本单位。它为研究生物与环境的关系和物种的变化带来了方便。
性状是由基因控制的,研究生物的进化必须研究种群的基因组成和变化。如何分析种群的基因组成和变化呢?由此人们提出基因库和基因频率的概念。什么是基因库?基因频率的含义是什么?请学生计算下面假设的种群的一对等位基因的基因频率:
某昆虫种群中,绿色翅的基因为A,褐色翅的基因为a,调查发现,AA、Aa、aa的个体分别占20、60、20,那么A和a的基因频率各是多少?
计算得知,该种群基因A的频率为50%,基因a的频率为50%,如果让该种群随机交配,依据孟德尔遗传定律,子一代、子二代的基因型频率和基因频率又会怎样呢?
从后代的基因型频率和基因频率的计算结果中,发现了什么现象?
如果种群基因型频率和基因频率世代稳定不变,生物将无法进化,显然与事实不符。自然界种群的基因频率能世代不变吗?为什么?
显然,同时满足以上5个条件是不可能的,即使前4个条件可以满足,基因突变和染色体变异总会发生的。为什么?以上5种因素中哪些因素是影响基因频率变化的根本原因?
(三)总结
种群是生物进化的基本单位,种群基因库和基因频率的概念及相关计算。 (四)作业布置
教材P118练习一1、2。 (五)板书设计
第2节 现代生物进化理论的主要内容
一、种群基因频率的改变与生物进化 (一)种群是生物进化的基本单位 1、种群 2、基因库
概念 3 计算
(二)突变和基因重组产生进化的原材料 (三)自然选择决定生物进化的方向
第2课时
导入:英国曼彻斯特地区的桦尺蠖,虽然基因频率发生了很大变化,那么这一地区的两种颜色的桦尺蠖是同一物种还是两个物种呢?我们怎样判断两个种群是否属于一个物种呢?
一、物种的概念
以生活在一个草原上的全部驴、马为例,设问:
1、驴种群个体间、马种群个体间能相互交配且产生可育后代吗? 2、马和驴能相互交配吗? 3、骡子可育吗? 4、什么是物种?
5、为什么马和驴不属于同一物种? 学生阅读教材P119相关内容回答之。 教师:曼彻斯特地区的桦尺蠖,虽然基因频率发生很大的定向变化,但并没有形成新物种。只要物种的种群之间和种群内部个体之间,没有阻止基因交流,遗传组成的差异就不会拉大,新物种就难以形成。什么因素可以阻止种群间基因交流呢?
隔离常见的类型有地理隔离和生殖隔离。同一种生物由于地理上的障碍而分成不同的种群,使得种群间不能发生基因交流的现象,叫做地理隔离。例如,东北虎和华南虎分别生活在我国的东北地区和华南地区,这两个地区之间的辽阔地带就起到了地理隔离的作用。
二、隔离在物种形成中的作用
多媒体显示教材P119两幅假想情境图。提问:
1、在一个山谷中,有一个鼠种群在“快乐”地生活着。雌鼠和雄鼠之间可以自由交配,繁衍后代。这说明了什么?
2、当这群鼠被大河分开后它们是一个种群还是两个种群?
3、几千年后河流干涸了,两个鼠种群又会合在一起,它们之间还能自由交配吗? 4、是什么原因造成它们分化的? 教师总结归纳。
课件显示加拉帕戈斯群岛的地雀。提问: 教材P120[资料分析]中的4个问题。 教师总结归纳:
三、种群与物种的区别与联系
(三)总结
物种的概念,地理隔离、生殖隔离的概念及隔离在物种形成中的作用。 (四)作业布置
教材P121练习,P122技能训练 (五)板书设计
二、隔离与物种的形成
一、物种的概念 1、物种的概念
地理隔离 2、隔离 生殖隔离
二、隔离在物种形成中的作用
第7章 现代生物进化理论
第1节 现代生物进化理论的主要内容
一、教学目标
知识目标
(1)解释种群、种群基因库、基因频率等概念。 (2)说明现代生物进化理论的主要内容。
(3)举例说明共同进化和生物多样性形成的原因。
情感态度与价值观:形成生物进化的观点和生物进化理论在发展的观念。 能力目标
(1)运用数学方法讨论种群基因频率的变化。 (2)运用生物进化观点解释一些生物现象。 二、教学重点和难点
教学重点:
(1)种群、物种、基因频率、隔离等概念。
(2)突变和基因重组、自然选择、隔离在生物进化过程中的作用。
教学难点: (1)基因频率的概念。
(2)自然选择对种群基因频率的影响。 (3)隔离在物种形成中的作用。
三、教学方法:问题导学法、讲授法、直观法 四、教学课时:4
- 1 -
- 2 -
- 3 -
- 4 -
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现代生物进化理论的主要内容 教学设计
福建师大附中 陈丽芳 教学目标:
1、解释种群、种群基因库、基因频率等概念。 2、运用数学方法讨论种群基因频率的变化。 3、说明现代生物进化理论的主要内容。
4、举例说明共同进化和生物多样性形成的原因。
5、形成生物进化的观点和生物进化理论在发展的观念。 教学重点:
1、种群、物种、基因频率、隔离等概念。
2、突变和基因重组、自然选择、隔离在生物进化过程中的作用。 教学难点:
1、基因频率的概念。
2、自然选择对种群基因频率的影响。 3、隔离在物种形成中的作用。 课时安排:
3课时 教学准备:
多媒体课件制作。
教学过程
1 / 7
教材分析:是本章的重点内容。因此,本节教学要求教师要把握好教学目标,通过组织学生资料分析和探究活动,初步认识到遗传和变异是生物进化的基础,环境的改变是生物进化的外在动力,生物只有适应不断变化的环境才能生存和发展。学情分析:学生对生物进化的原因比较感兴趣。所以,教师应注意多从生活实际出发,通过资料分析、探究活动,加强学生的感性认识,使学生进一步理解、掌握。教学目标:1、模拟保护色的形成过程,分析生物进化的原因。2、概述自然选择学说,形成生物进化的基本观点。教学策略:创设情景---分析讨论----探究活动----解决疑难----得出结论教学过程:
教学内容
学生活动
教师活动 1、分析生物进化的原因 实例:18世纪英国曼彻斯特地区桦尺蠖特色的变化情况。 探究实验:模拟保护色的形成过程 环境变化可以导致生物进化 2、自然选择(natural selection ) 自然中的生物,通过激烈的生存斗争,适应者生存下来,不适应者被淘汰,这就是自然选择。 遗传和变异是生物进化的基础;环境的改变是生物进化的外在动力。生物只有适应不断变化的环境才能生存和发展。 激情、质疑激发兴趣表述交流 看书思考表述交流得出结论 分组进行模拟实验 得出结论 看书 分析讨论 表述交流 得出结论 进一步明确 巩固新知 创设情景:在生物进化的漫长过程中,为什么有的生物会绝灭?新的生物种类又会不断产生?导入新课。 组织学生看书 进行资料分析 点拨指导 进行环保教育 组织学生看书(长颈鹿长颈形成的原因) 点拨指导 知识回顾感悟与收获达标检测:瞭望角进一步探究布置作业 课后记:课文设计的模拟探究很有必要,有了这个亲身体会,对于解决原来头脑中的一些错误认识很关键。但这个实验要做好。也需要花费一定的时间,可以安排学生在课下完成。对于自然选择学说,学生理解起来有难度,尤其要分清过渡繁殖、生存竞争、遗传和变异、适者生存之间的界线就更难,课本内容不难,但很多练习题太难,尤其关于青霉素的使用问题,什么情况下是已经有了抵抗青霉素的细菌,什么情况下是使得有些细菌产生抗药性,这个问题有待深入讨论。
1)生存斗争的理论。生殖过剩与生存条件的有限这一矛盾是地球上的物种被淘汰的外在原因之一。
2)遗传性发生变异的理论。虽然变异的机制并不清楚,但普遍发生变异的事实不容否认,达尔文以此说明物种演变的内在原因。
3)适者生存的理论。生存条件一直在变化,如果物种的变异适合于变化的环境,那么就在生存斗争中取得胜利而发展;如果物种的变异不适宜于它当时生存的条件,那么就趋于衰减或灭亡。 这样,达尔文基于自然界本身的事实和矛盾,为我们大致描绘了生物进化的机制,各种关键的问题在他这里都有了比较合理的、有事实佐证的回答。新的物种怎么出现的呢?因为旧的物种会变异。很多物种为什么灭绝了?因为它们承受不住生存斗争的压力。为什么现存生物与环境的关系是那么和谐呢?因为无数变异之中的某些变异恰好符合环境的选择。至于为什么低等类型的生物到处存在,达尔文写道:“这是不难理解的,因为自然选择即最适者生存
自然选择
自然界的生物,通过激烈的生存斗争,适应者生存下来,不适应者被淘汰掉,这就是自然选择。(例:长颈鹿的脖子)
渐进式
渐进进化是达尔文进化论的一个基本概念。达尔文认为,在生存斗争中,由适应的变异逐渐积累就会发展为显著的变异而导致新种的形成。因为“自然选择只能通过累积轻微的、连续的、有益的变异而发生作用,所以不能产生巨大的或突然的变化,它只能通过短且慢的步骤发生作用”。现代进化论坚持达尔文的渐变论思想和自然选择的创造性作用,强调进化是群体在长时期的遗传上的变化,认为通过突变(基因突变和染色体畸变)或遗传重组、选择、漂变、迁移和隔离等因素的作用,整个群体的基因组成就会发生变化,造成生殖隔离,演变为不同物种。20世纪70年代以来,一些古生物学者根据化石记录中显示出的进化间隙,提出间断平衡学说,代替传统的渐进观点。他们认为物种长期处于变化很小的静态平衡状态,由于某种原因,这种平衡会突然被打断,在较短时间内迅速成为新种。
爆发式
对化石的研究发现,在进化史上,相当长的时间内处于进化较为沉寂的时期,新种的化石很少;有时大量的物种化石集中出现在较短的地质年代,如寒武纪大爆发。
寒武纪是古生代的第一个纪。研究证据表明,寒武纪大约是从距今5.44亿年前至距今5.05亿年前。地球上最早的生命大约是在距今38亿年前出现的。在从38亿年前到6亿年前这长达32亿年的时间里,生物进化的速率是十分缓慢的。最早的原核生物可能出现在35亿年前。最早的真核生物可能出现在20亿年前,从那时直至距今6亿年前,地球上的生物几乎都是单细胞生物。从寒武纪开始,地球上突然出现种类繁多的多细胞动物,人们称这种现象为“寒武纪大爆发(Cambrianexplosion)”,也叫“寒武纪大爆炸”。
断续平衡论
断续平衡论,也译为间断平衡说。这个学说认为化石的不连续性是历史的真实反映,这正说明生物的进化是不连续的,新物种是短时间内迅速出现的,然后是长时间的进化停滞,直到另一次快速的物种形成出现。
生物的进化既包含有缓慢的渐进,也包含有急剧的跃进;既是连续的,又是间断的。整个进化过程表现为渐进与跃进、连续与间断的辩证统一。
古代观念
古代人们在栽培植物和驯养动物的生产实践中,积累了关于生物的形态、构造和生活习性的知识,注意到生物机体的变化以及生物与环境的关系,逐步形成了朴素的生物进化思想。古希腊的亚里士多德通过对他那个时代有关动物的知识的系统整理,把540种动物按性状的异同分为有血的和无血的两大群,每群之下又分为若干类。他进一步提出生物等级即生物阶梯的观念,认为自然界所有生物形成一个连续的系列,即从植物一直到人逐渐变得完善起来的直线系列。中国战国时期汇集的《尔雅》一书记载了生物类型的变化;汉初的《淮南子》一书,不仅对动植物作了初步分类,而且提出各类生物是由其原始类型发展而来的。
近代科学诞生以前,进化思想发展缓慢,当时广为流行的是神创论和物种不变论。这种观点直到18世纪仍在生物学中占统治地位,其代表人物是瑞典植物学家C.von林耐(1707~1778)。他所提出的分类系统虽然有助于揭示生物物种之间的历史联系,但他却把物种看作是上帝创造的不可改变的产物。随着生产和科学的发展,积累了许多新的与物种不变相矛盾的事实。在大量事实的影响下,甚至像林耐这样坚定的神创论者,在晚年也不得不承认由于杂交的结果能产生新种。
近代观念
和林耐的观点相反,法国学者G.L.L.布丰(1707~1788)相信物种是变化的,现代的动物是少数原始类型的后代。他把有机体与居住环境联系起来,认为气候、食物和人的驯养等因素可引起动物性状的变异。18,另一位法国学者拉马克(1744~1829)在其《动物学哲学》中,用环境作用的影响、器官的用进废退和获得性的遗传等原理解释生物进化过程,创立了第一个比较严整的进化理论。意义:否定了神创论和物种不变论,奠定了科学生物进化论的基础。生物都不是神创造的,而是由更古老的生物进化而来的。
物种起源
1859年C.R.达尔文发表《物种起源》一书,论证了地球上现存的生物都由共同祖先发展而来,它们之间有亲缘关系,并提出自然选择学说以说明进化的原因,从而创立了科学的进化理论,揭示了生物发展的历史规律。
19世纪80年代以来,以A.魏斯曼(1834~1914)为代表的新达尔文主义,把种质论和自然选择学说相结合,丰富了达尔文的进化理论。20世纪30年代以来,以T.杜布尚斯基(1906~1975)等人为代表的综合进化论综合了细胞遗传学、群体遗传学以及古生物学等学科的成就,进一步发展了以自然选择为核心的进化理论。60年代末,日本学者木村资生等人提出中性学说,又在分子水平上揭示了进化的某些特征,补充、丰富了进化论。进化的进步性地球上的生命,从最原始的无细胞结构生物进化为有细胞结构的原核生物,从原核生物进化为真核单细胞生物,然后按照不同方向发展,出现了真菌界、植物界和动物界。植物界从藻类到裸蕨植物再到蕨类植物、裸子植物,最后出现了被子植物。动物界从原始鞭毛虫到多细胞动物,从原始多细胞动物到出现脊索动物,进而演化出高等脊索动物──脊椎动物。脊椎动物中的鱼类又演化到两栖类再到爬行类,从中分化出哺乳类和鸟类,哺乳类中的一支进一步发展为高等智慧生物,这就是人。
生物进化的学说
教学目标
知识与技能
1、生物进化的自然选择学说及其意义。
2、加拉帕戈斯群岛上地雀进化的原因及其意义。
过程与方法
1、知道达尔文进化论的实质。
2、能够较准确的判断达尔文地雀的进化顺序。
3、能够运用达尔文进化理论解释桦尺蛾的变化。
情感态度和价值观
1、科学没有绝对的真理
2、实事求是的科学态度
3、唯物主义的自然世界观
重点
达尔文生物进化学说的基本思想
难点
达尔文进化学说与其他进化学说的关系。
导入
爬行动物的时代恐龙是怎么灭亡的,新的物种又是怎么形成的。达尔文的生物进化学说的自然选择,优胜劣汰,繁殖
教学目的:通过对自然选择学说的讲述,使学生掌握生物进化的原因和过程,生物多样性和适应性形成的原因。
教学重点:自然选择学说
教学难点:如何解释生物进化的过程复习:生物进化的主要证据有哪几方面?其中最可靠和最直接的证据是什么?各种证据都证明生物是进化而来的,但生物究竟是怎样进化的呢?这节课讲这个问题。关于生物进化学说,最重要的是达尔文的自然选择学说,是达尔文进化学说的中心内容,自然选择学说不仅说明物种是可变的,而且对生物的适应性和多样性作出了正确的解释。
一、自然选择学说的主要内容:
1、过度繁殖
各种生物都有很强的繁殖力,能产生很多的后代。这称作过度繁殖。
例如:……生物能大量繁殖,但事实上每种生物的后代能生存下来的却很少,这是什么原因呢?达尔文用生存斗争解释这种现象。
2、生存斗争
(1)为何会发生生存斗争?生物一方面过度繁殖,使数目剧增,另一方面,生活条件(食物、空间等)是有限的。因此,任何生物都要为争夺生活条件而发生斗争。
(2)生存斗争的概念:生物个体之间的相互斗争,以及生物与无机自然条件之间的斗争的现象。由于生存斗争导致生物大量死亡,结果只有少数生存下来,因此,生存斗争的理论解释了生物大量繁和少量生存的事实。生存斗争中,什么样的个体能获胜并生存下来呢?这涉及遗传和变异的问题。
3、遗传和变异生物的变异有的是有利于生存的,有的是不利于生存的。
有利于生存的变异个体,在生存斗争中易获得胜利,生存下来。不利于生存的变异个体,在生存斗争中失败,导致死亡。例如:……
4、适者生存经生存斗争,凡是生存下来的生物个体都是对环境能适应的,而被淘汰的生物都是对环境不适应的。达尔文把适者生存,不适者被淘汰的过程叫做自然选择。自然选择是通过生存斗争来实现的。
二、如何利用自然选择学说解释生物的进化过程
(以长颈鹿进化为例说明)整个过程体现了自然选择学说的四个要点。
三、有关自然选择学说的几个结论:
a)变异是不定向的,而自然选择是定向的,自然选择的结果是适应。
b)遗传变异是自然选择的基础,是进化的内因。
c)生存斗争是生物进化的动力,推动生物的进化,自然选择是通过生存斗争来实现的。
d)生物进化的方向是由定向的自然选择决定的。
四、自然选择学说的意义
1、解释了生物进化的原因(即生物是如何进化的)
2、解释了生物的多样性和适应性不足之处:未能阐明遗传变异的本质。
小结:
1、自然选择学说的主要内容。
2、如何应用自然选择学说解释生物进化过程。
3、自然选择学说的意义。
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