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2019-2020年高中生物 《現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容》教案1 新人教版必修2 一、教材分析 1.教材的地位與作用 本節(jié)課是在學(xué)習(xí)了孟德爾遺傳定律的基礎(chǔ)上向?qū)W生介紹了有關(guān)基因頻率方面的內(nèi)容，反映了新課改在設(shè)計教材順序時以人為本，從學(xué)生實際出發(fā)的思想，關(guān)注了學(xué)生的思維和學(xué)生德育的培養(yǎng)。本節(jié)內(nèi)容前與學(xué)生已經(jīng)知道了基因的分離定律、自由組合定律、基因突變、基因重組和染色體變異等，還知道基因與性狀的關(guān)系，這些都是學(xué)習(xí)本章內(nèi)容的重要基礎(chǔ)。 2.教材的加工與改造 根據(jù)新教學(xué)理念的要求，我在設(shè)計過程中對教材做了簡單的處理，如：充分利用教材中的思考與討論部分，充分提高學(xué)生對本節(jié)課的重點內(nèi)容，基因頻率的理解與應(yīng)用。教學(xué)中配以多媒體課件教學(xué)，從而使抽象的內(nèi)容具體化，直觀化，形象化，打造了輕松愉悅的學(xué)習(xí)環(huán)境，有利于重點突出難點的突破。 二、教學(xué)目標(biāo) 1、知識目標(biāo) （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(jìn)化理論的主要內(nèi)容。 （3）舉例說明共同進(jìn)化和生物多樣性形成的原因。 2、能力目標(biāo) （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(jìn)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(jìn)化的觀點和生物進(jìn)化理論在發(fā)展的觀念 三、教學(xué)重點難點 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(jìn)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。 四、學(xué)情分析 學(xué)生在上一節(jié)已經(jīng)學(xué)習(xí)了達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說等生物進(jìn)化的有關(guān)知識，掌握了自然選擇學(xué)說的重要意義和局限性。同時，學(xué)生在前面已經(jīng)全面學(xué)習(xí)了遺傳變異的有關(guān)知識，已經(jīng)掌握了遺傳和變異的實質(zhì)，對于生物進(jìn)化的知識在初中的學(xué)習(xí)中也已有所了解。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合一些實際的事例，利用已有知識，在老師的引導(dǎo)下，通過交流、討論，可以對未知進(jìn)行探究，歸納出所要獲得的知識 五、教學(xué)方法 1．學(xué)案導(dǎo)學(xué)： 2．新授課教學(xué)基本環(huán)節(jié)：預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑→情境導(dǎo)入、展示目標(biāo)→合作探究、精講點撥→反思總結(jié)、當(dāng)堂檢測→發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置預(yù)習(xí) 六、課前準(zhǔn)備 1．學(xué)生的學(xué)習(xí)準(zhǔn)備：預(yù)習(xí)現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容 2．教師的教學(xué)準(zhǔn)備：多媒體課件制作，課前預(yù)習(xí)學(xué)案，課內(nèi)探究學(xué)案，課后延伸拓展學(xué)案。 七、課時安排：2課時 八、教學(xué)過程 (一)預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑 檢查落實了學(xué)生的預(yù)習(xí)情況并了解了學(xué)生的疑惑，使教學(xué)具有了針對性。 （二）情景導(dǎo)入、展示目標(biāo)。 現(xiàn)代生物進(jìn)化理論有諸多流派，如綜合進(jìn)化理論、新達(dá)爾文主義、新拉馬克主義、中性學(xué)說、驟變論等。引導(dǎo)學(xué)生對搜集和整理有關(guān)現(xiàn)代生物進(jìn)化的資料與達(dá)爾文自然選擇學(xué)說進(jìn)行比較，概括出最主要的兩個方面：一是從性狀水平深入到基因水平；二是從個體水平上升到種群水平。 問題探討：把自己想像成虎體內(nèi)的一個基因，怎樣才能使自己在后代中擁有更多的拷貝呢？那就要表現(xiàn)得比其他基因優(yōu)秀。怎樣才算優(yōu)秀呢？ 通過擬人化的思考方式，調(diào)動學(xué)生興趣，促進(jìn)學(xué)生積極的思考。利用已有知識，學(xué)生自然將進(jìn)化、適應(yīng)和基因這三個核心概念聯(lián)系起來，基因頻率的概念也呼之欲出。 （三）合作探究、精講點撥。 教學(xué)內(nèi)容 教師組織和引導(dǎo) 學(xué)生活動 教學(xué)意圖 第1課時 一、種群基因頻率的改變與生物進(jìn)化 問題探討 引導(dǎo)組織學(xué)生回答 〖提示〗一個基因所控制的性狀，對個體生存和繁殖后代的貢獻(xiàn)越大，擁有該基因的個體就可能越多。 思考討論 ⑴種群是生物進(jìn)化的基本單位 種群和物種 基因庫和基因頻率 計算基因頻率 思考與討論 上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了達(dá)爾文自然選擇學(xué)說的主要觀點，下面請同學(xué)們依據(jù)該學(xué)說的基本觀點，分析下面的情境： 情景1：如果在灰色翅（基因型為aa）昆蟲的群體中偶然出現(xiàn)一只綠色翅（Aa）的變異個體，且綠色比灰色更不容易被敵害發(fā)現(xiàn)。 1. 〖問〗根據(jù)達(dá)爾文“適者生存、不適者淘汰”的觀點，該綠色個體能被選擇下來嗎？ 2. 如果該綠色基因能很好的生活下來，他體內(nèi)的A基因怎樣才能傳遞給后代？ 〖總結(jié)性講述〗討論發(fā)現(xiàn)，出現(xiàn)有利變異個體內(nèi)的有利基因只有在群體中，通過有性生殖才能世代延續(xù)，另外有利變異個體的后代不一定能真實遺傳。因此，研究生物的進(jìn)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的變化，這個群體就是種群。 〖問〗怎樣的一群生物個體可以稱為種群呢？ 一個生物的“種”或“物種”與種群又有什么區(qū)別呢？ 〖問〗性狀是由基因控制的，研究生物的進(jìn)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？ 某昆蟲種群中，綠色翅的基因為A, 褐色翅的基因位a，調(diào)查發(fā)現(xiàn)AA、Aa、aa的個體分別占30%、60%、10%、那么A、a的基因頻率是多少？ 〖提示〗1.（1）A配子占60%，a配子占40%。 （2）子代基因型頻率：AA占36%；Aa占48%；aa占16%。 （3）子代種群的基因頻率：A占60%；a占40%。 （4）填表略。種群的基因頻率會同子一代一樣。 2.對自然界的種群來說，這五個條件不可能同時都成立。例如，翅色與環(huán)境色彩較一致的，被天敵發(fā)現(xiàn)的機(jī)會就少些。 3.突變產(chǎn)生新的基因會使種群的基因頻率發(fā)生變化?；駻2的頻率是增加還是減少，要看這一突變對生物體是有益的還是有害的。 思考回答 只有通過有性生殖，才能將基因傳給子代，將基因A保留下來。 物種可以分布在自然界不同的區(qū)域，只有在可以發(fā)生隨機(jī)交配、繁衍，使基因能夠世代傳遞的一定區(qū)域內(nèi)的同種全部個體的集合才是一個種群。 體會對自然選擇學(xué)說的修正是必然的。 使學(xué)生初步了解，研究生物的進(jìn)化需要研究群體的基因組成及其變化。 理解種群的概念。 理解基因庫和基因頻率的概念。 使學(xué)生學(xué)會計算基因頻率的方法 ⑵突變和基因重組為生物進(jìn)化提供原材料 1、回憶變異類型 ________ 變異 突變 ________ ________ ________ ________ 2、所有的變異都能導(dǎo)致基因頻率的變化嗎？只有____________________________。 3、突變和基因重組對于種群遺傳組成的改變一樣嗎？為什么？ 因為只有________才能出現(xiàn)新基因，才能豐富基因庫，改變基因頻率。________可以增加基因型的種類。 4、在自然情況下，突變的頻率很低，且多數(shù)有害，對生物進(jìn)化有重要意義嗎？ 例如：每個果蠅約有104對基因，假定每個基因的突變率都是10-5。若有一個中等數(shù)量的果蠅種群(約有108個個體)，請同學(xué)們計算出每一代出現(xiàn)的基因突變數(shù)是多少? 基因突變數(shù)是________________________這說明種群中每代產(chǎn)生的基因突變的數(shù)量是很大的，并通過繁殖得到積累，成為基因頻率改變的基礎(chǔ)。而且突變的有利或有害并不是絕對的，它取決于生物的________。 5、突變和基因重組產(chǎn)生的變異有方向嗎？由于突變和基因重組都是________、________，因此它們只是提供了________，不能決定生物進(jìn)化的方向。 探究 〖提示〗1.樹干變黑會影響樺尺蠖種群中淺色個體的出生率，這是因為許多淺色個體可能在沒有交配、產(chǎn)卵前就已被天敵捕食。 2.是表現(xiàn)型。比如，天敵看到的是樺尺蠖的體色而不是控制體色的基因。 三、自然選擇決定生物進(jìn)化的方向 第2課時 二.隔離與物種的形成 二.隔離與物種的形成 1、 物種的概念：能在自然條件下相互交配并且產(chǎn)生可育后代的一群生物。 2、 隔離在物種形成中的作用 3、隔離和物種形成： ① 主要方式－漸變式（經(jīng)過長期的地理隔離而達(dá)到生殖隔離，形成新物種） 一個種群 新物種產(chǎn)生 地質(zhì)變遷 生殖隔離 多個小種群 地理隔離 環(huán)境變化 兩種群相遇不能進(jìn)行基因交流 保留不同基因 種群基因頻率改變 種群基因庫和基因頻率繼續(xù)改變 兩種群相遇可能進(jìn)行基因交流 亞種 多個亞種 ② 不同物種間都存在 隔離，物種的形成必須經(jīng)過生殖隔離時期，但不一定要經(jīng)過 隔離，如爆發(fā)式： 物種A 雜交 染色體加倍 雜種植物 異源多倍體（新物種） 物種B 〖小結(jié)〗生殖 隔離 基因頻率發(fā)生改變 自然 選擇 地理 隔離 種群 小種群(產(chǎn)生許多變異) 新物種 資料分析 1.由于這兩個種群的個體數(shù)量都不夠多，基因頻率可能是不一樣的。 2.不一樣。因為突變是隨機(jī)發(fā)生的。 3.不同島嶼的地形和植被條件不一樣，因此環(huán)境的作用會有差別，導(dǎo)致種群基因頻率朝不同的方向改變。 4.不會。因為個體間有基因的交流。 旁欄思考題 最先在裸露的巖石上生長的植物往往是地衣，地衣的出現(xiàn)促進(jìn)巖石的分解，形成土壤，為苔蘚植物的生長創(chuàng)造條件。 技能訓(xùn)練 1.假說甲：紅褐色魚和金黃色魚起源于同一種灰色魚。假說乙：湖Ⅰ中原來只有紅褐色魚，湖Ⅱ中原來只有金黃色魚，發(fā)洪水時，這兩個湖中的魚發(fā)生混雜在一起。 2.假說甲沒有考慮到隔離在物種形成中的作用，也沒有考慮洪水的作用。 3.這一證據(jù)支持假說乙。 4.如果紅褐色魚和金黃色魚不能雜交，或雜交后不能產(chǎn)生可育后代，說明它們不是一個物種。 〖作業(yè)〗 第二小節(jié)練習(xí) （四）反思總結(jié)，當(dāng)堂檢測。 教師組織學(xué)生反思總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容，并進(jìn)行當(dāng)堂檢測。 設(shè)計意圖：引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)并對所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行簡單的反饋糾正。 （五）發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置預(yù)習(xí)。 我們通過學(xué)習(xí)知道生物通過隔離導(dǎo)致各種物種的形成，那么地球上各種各樣的生物是如何形成的，讓我們一起預(yù)習(xí)共同進(jìn)化與生物多樣性的形成學(xué)習(xí)生物多樣性形成的原因。 九、板書設(shè)計 一、種群是生物進(jìn)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(jìn)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(jìn)化的原材料 三、自然選擇決定生物進(jìn)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 十、教學(xué)反思 （1）培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識和合作精神。在研究性學(xué)習(xí)過程中，通過學(xué)生自己設(shè)計、操作、分析實驗，將課下活動與課上學(xué)習(xí)相結(jié)合，使學(xué)生有了充分表現(xiàn)自己、發(fā)揮自己想象力、創(chuàng)造力的時間和空間。學(xué)生通過小組討論互相幫助，互相啟發(fā)，在討論中碰撞出創(chuàng)造思維的火花，體會了相互合作的重要性和必要性。 （2）訓(xùn)練了科學(xué)研究的基本方法和思維過程。研究性學(xué)習(xí)讓學(xué)生從身邊熟知的、感興趣的事物和現(xiàn)象入手提出問題，以個人或小組合作的方式進(jìn)行探究研討，親身體驗了應(yīng)用科學(xué)方法解決問題的過程。 （3）加強(qiáng)了學(xué)生個性的發(fā)展。在研討活動中，學(xué)生可提出不同的設(shè)計方案和結(jié)果，鼓勵學(xué)生開展討論，各抒己見，大膽質(zhì)疑，體現(xiàn)了研究性學(xué)習(xí)培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度、求新、求異精神的主旨。 （4）教學(xué)效果良好。研究性學(xué)習(xí)充分體現(xiàn)了學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體作用，有助于學(xué)生養(yǎng)成獨立思考、積極探究、勇于表達(dá)的學(xué)習(xí)習(xí)慣。