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现代生物进化理论的主要内容教学设计教学目标一、知识与技能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。
二、过程与方法运用数学方法讨论种群基因频率的变化。
三、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。
教学重点、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。
教学突破通过具体实例，归纳种群的概念要点，进而提出种群基因库的概念，重点指出基因频率是分析和描述基因库中基因组成的重要概念，并指导学生练习计算基因频率的方法。
通过计算基因频率分析影响其发生变化的因素，进而讨论自然界中基因频率的改变是一定发生的，也就是说种群的进化是必然的。
教法与学法导航教法：谈话法、讨论法、讲授法等。
学法：阅读分析法、计算探究法、讨论交流法等。
教学课时3课时。
教学内容教师组织和引导学生活动教学意图第1课时一、种群基因频率的改变与生物进化引入复习达尔文进化论并导入新课。
承上启下问题探讨(一)种群是生物进化的基本单位上节课，我们学习了达尔文自然选择学说的主要观点，请同学们利用该学说分析案例。
案例：有一种蛾的翅色是浅色(基因型为ss)，偶然出现一黑色的变异个体（基因型为Ss），且S对s是显性，若黑色翅比浅色翅更适应环境（1）这一有利变异的个体能永远生存下去吗？（2）该个体中的有利基因S，如何保留？（3）即使Ss的个体能够繁殖，后代都是黑色个体吗？（分组讨论，提问学生代表）思考讨论，并回答问题通过讨论分析认识到研究生物进化必须要研究种群的基因库组成和基因频率变化。
例3、男性中红绿色盲发病率7%，女性中发病率为已知人群中，伴X隐性男性患者的比例为p，则可认为这个人群中此基因频率为p，由此可计算女性中患病的频率为p2。
例色盲：男性中红绿色盲发病率7%，女性中发病率为(7%)2≈0.5%。
第7 章现代生物进化理论第2 节现代生物进化理论的主要内容[ 学习目标]1、知识目标（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改变（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2、能力目标（1）培养学生收集资料和数据的能力以及处理资料和数据的能力（2）运用生物进化观点解释一些生物现象（3）通过教学活动使学生学会抽样调查的方法3、情感目标（1）通过引导学生分析调查或实验所取的数据，培养学生以事实或实验结果为依据得出结论的科学态度。
（2）通过教学活动，培养学生“生物是进化来的” “生物的进化与环境密切相关”的思想观念，帮助学生树立辩证唯物主义的认识观。
[ 学习重点]1．种群、物种、隔离、基因频率等概念。
2．突变和基因重组、自然选择、隔离在生物进化中的作用。
[ 学习难点]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。
[ 学习方法] 课前导学、质疑讨论、反馈矫正、迁移创新[ 学习过程]一、种群基因频率的改变与生物进化1、种群是生物进化的基本单位（1）种群：生活在一定区域的_____________________ 全部个体。
例如：_____________________________ 。
（2）基因库：一个种群中___________________ 所含有的______________________________ 。
（3）基因频率：在一个种群基因库中，___________________________________________________ 的比率。
例如：假如在某一人群中，50%的人是单眼皮（aa）, 30%的人是杂合双眼皮（Aa）, 20%的人是纯合双眼皮（AA），则A 和a 的频率分别为：A ______________ ；a __________ 。
高一生物人教版必修二第七章第2节现代生物进化理论的主要内容2.1种群基因频率的改变与生物进化教案第七章现代生物进化理论第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、知识结构种群基因频率的改变与生物进化种群是生物进化的基本单位种群基因库基因频率、基因型频率突变和基因重组产生进化的原材料突变基因重组自然选择决定生物进化方向第2课时讲二、教材分析1、本课主要讲述了现代生物进化理论的两项内容，即种群是生物进化的基本单位和突变、基因重组是产生生物进化的原材料。
本节理论性较强，但核心就是讨论种群基因频率变化规律与进化的关系。
因此，基因频率的概念、计算方法是完成教学目标的基础。
2、本小节与其它章节的联系（1）与《从生物圈到细胞》中的生命结构层次有关。
（2）与必修3《稳态与环境》的第4章“种群与群落”相联系。
三、教学目标1、知识目标（1）解释种群是生物进化的基本单位；（2）说明种群、种群基因库、基因频率、基因型频率等概念；（3）运用数学方法讨论种群基因频率的改变；说明种群基因频率改变对生物进化的影响；2、情感态度与价值观目标：（1）、通过引导学生分析调查或实验所取的数据，培养学生以事实或实验结果为依据得出结论的科学态度。
（2）、通过教学活动，培养学生“生物是进化来的”、“生物的进化与环境密切相关”的思想观念，帮助学生树立辩证唯物主义的认识观。
3、能力方面运用数学方法讨论种群基因频率的变化四、教学重点、难点与实施方案1、教学重点（1）种群是生物进化的基本单位（2）基因频率、基因型频率的概念、相互计算关系及计算2、教学难点：（1）基因频率的概念和计算方法（2）运用数学方法讨论种群基因频率的变化3、实施方案（1）通过案例分析，引导学生更明确达尔文自然选择学说的局限性体现在哪里，从而得到种群是生物进化的基本单位。
（2）通过探究活动，让学生掌握基因频率的概念及计算方法。
五、教具准备：多媒体课件六、教学过程教师的组织和引导学生活动教学设计意图观看图片，导入新课。
新人教版高中生物必修2第七章第一节《现代生物进化理论》教辅资料达尔文的进化论自然选择（nature selection）,语出《物种起源》（the origin of species）,亦称“自然淘汰”。
是达尔文学说中进化过程的主要机制，是能导致种群在遗传特性上趋异的因素之一。
由于对食物和空间的竞争，以及对捕食者的作用，可影响某一种群的组成，结果那些对周围发生有利变异的生物存活下来，不利变异的则被消灭。
达尔文把这种斗争中，适者生存不适者被淘汰的过程，叫做自然选择。
经过长期的自然选择，微小的有利变异得到积累而成为显著的有利变异，从而产生了适应特定环境的生物新类型。
自然选择的作用比遗传漂变大很多，自然选择在大小种群中都能成为他们进化性变化有效动力。
自然选择是种群内所产生的经过遗传得来的变化。
因为某些个体和其他给提留下更多的后代，许多世代以后，具有能使生物存活和留下更多后代的特征基因，靠牺牲那些提供较少适应度的基因来增加其频率，只要环境中有足够的变异让不同的遗传品系去适应环境的不同部分，一个种群就能够对自然选择作出反应而分歧，这种环境异质性充分协调的现象在所有有机体类型中，甚至在种群水平上，都是一种极其普遍的现象。
达尔文的自然选择学说，其主要内容有四点：过度繁殖，生存斗争（也叫做生存竞争），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750年以后，一对象的后代就可达到1900万头。
因此按照理论上的计算，就是繁殖不是很快的动、植物，也会在不太长的时间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繁殖能力，但各种生物的数量在一定时期内都保持了相对的稳定状态，这是为什么呢？达尔文因此想到了生存斗争。
第7章现代生物进化理论第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【教材分析】《种群基因频率的改变与生物进化》是人教版高中生物必修2第七章第二节第1部分的内容。
这是一节理论性非常强的课，表面上看似简单，但要从数学角度量化生物进化的本质，难度还是比较大的。
根据《生物课程标准》对本节课的要求，教学中应在简单评价了达尔文进化理论具有一定的历史局限性之后，着重于“从性状水平深入到基因水平，从个体水平上升华到种群水平”方面的阐述，使原有进化理论得以修正和扩展。
【学情分析】通过初中有关生物进化内容的学习，以及本章《现代生物进化理论的由来》的介绍，学生对拉马克的进化思想和达尔文的进化理论都有了一定的了解，并且在分析达尔文自然选择学说的贡献的同时，讨论了它的局限性，为修正和扩展达尔文自然选择学说埋下了伏笔，也为本节继续讨论现代生物进化理论奠定了基础。
并且学生已经学习了孟德尔遗传定律的主要内容，只是认知水平还有所欠缺，所以在教学中需要教师的引导，完成基因频率的计算，并以此进行讨论、分析，最后得出结论。
【教学目标】知识与技能1. 解释种群、种群基因库、基因频率的概念。
2. 运用数学方法讨论基因频率的变化。
过程与方法采用互动式教学模式，以教师提供讨论素材，组织引导学生讨论、活动，最后由师生共同总结的形式进行。
情感、态度、价值观通过引导学生分析调查或实验所取的数据，培养学生以事实或实验结果为依据得出结论的科学态度；通过教学活动，培养学生形成生物进化的观点和生物进化理论在不断发展的观念。
【教学重点】1．种群、种群基因库、基因频率的概念。
2．基因频率的计算。
【教学难点】基因频率的概念和计算方法。
突破策略：通过最基本的概念，让学生主动讨论并得出与基因频率计算有关的两个公式，并强调生物进化的实质是种群基因频率的改变。
【设计思想】《高中生物课程标准》的课程基本理念中倡导探究性学习，力图改变学生的学习方式，引导学生主动参与、乐于探究、勤于动手，逐步培养学生收集和处理科学信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力，以及交流与合作的能力等，突出创新精神和实践能力的培养。
教材解读本章有两节，通过前面的学习，学生已经知道基因的分离定律、自由组合定律、基因突变、基因重组和染色体变异等，还知道基因与性状的关系，这些都是学习本章内容的重要基础。
由于生物进化的证据、历程和自然选择学说等内容，学生在初中已经学过，因此，本章不再简单重复，而是定位在讲述现代生物进化理论。
现代生物进化理论有诸多流派，如综合进化理论、新达尔文主义、新拉马克主义、中性学说、骤变论等。
本章主要介绍为大多数学者所接受的、影响最为广泛的主流理论——综合进化理论。
它较为深入地揭示了生物繁衍过程中物种形成和更替的原理，指出生物进化的实质是种群基因库在环境的选择作用下的定向改变，反映出生物与环境在大时空尺度下的发展变化和对立统一。
学生通过本章内容的学习，不仅可以了解生物进化理论在达尔文之后的发展，进一步树立生物进化的观点和辩证唯物主义观点，而且能够通过学习进化理论的发展过程，加深对科学本质的理解和感悟。
其教学内容的结构如下表：生物进化理论的发展历程中一直有不同观点的交锋，目前仍不乏争论。
争论的原因既有学术上的，也有出自其他背景的。
生物进化理论既影响着人们的思想观念，同时又受人们思想观念的影响。
这也反映出生物科学与社会之间复杂的互动。
如同其他科学理论一样，生物进化理论在不断争论中向前发展。
这样一些认识渗透在教材的字里行间，意在使学生形成生物进化观点的同时，深入理解科学与社会的关系，理解科学的本质，对此教师应当予以关注。
单元目标一、知识方面1．说明现代生物进化理论的主要内容。
2．概述生物进化理论与生物多样性的形成。
二、情感态度与价值观方面1．形成生物进化的观点。
2．探讨生物进化观点对人们思想观念的影响。
三、能力方面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。
学法导航本节的“问题探讨”意在调动学生已有的知识和经验，对蝴蝶翅色的适应意义做出解释，解释过程中会出现新情境与原有知识之间的认知冲突，从而激发学生的求知欲，并且认识到从进化的角度解释生物现象并不简单，出现争论是正常的。
第2课时 物种的形成、共同进化和生物多样性[学习目标] 1.理解物种的概念。
2.分析隔离在物种形成中的作用。
3.说出生物共同进化与生物多样性的关系。
一、隔离与物种的形成1．物种的概念：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。
2．隔离(1)概念：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。
(2)常见类型3.隔离在物种形成中的作用(1)新物种的形成过程地理隔离⎩⎪⎨⎪⎧①不同种群出现不同的突变和基因重组②不同种群间不发生基因交流 ↓自然选择⎩⎪⎨⎪⎧ ①食物和栖息条件互不相同②自然选择对不同种群基因频率的改变所起的作用不同↓生殖隔离⎩⎪⎨⎪⎧基因库形成明显的差异并逐步出现生殖隔离，从而形成不同的物种 (2)结论：隔离是形成新物种的必要条件。
例1下列关于隔离的叙述，不正确的是()A．种群基因库的差异是产生生殖隔离的根本原因B．隔离阻止了种群间的基因交流C．不同的物种之间必然存在着生殖隔离D．对所有物种来说，地理隔离必然导致生殖隔离答案 D解析物种间必然存在隔离，不管是地理隔离还是生殖隔离，导致的结果是阻止了基因的交流，从而使种群基因库的差异变大，地理隔离是一个量变过程，只有足够长的时间后才能达到生殖隔离。
例2(2018·济宁高一检测)大约一万年前，某大峡谷中的松鼠被一条河流分隔成两个种群，两个种群现在已经发生了明显的变化，过程如图所示。
下列相关说法正确的是()A．地球上新物种的形成都必须先经历a过程B．b过程的实质是定向改变种群的基因频率C．①～⑥只能表示物种形成过程中基因突变是不定向的D．品系1和品系2种群基因库出现了较大差异，立刻形成物种1和物种2答案 B解析图中a表示由于地理隔离使原种群分成了两个不同的种群甲和乙，物种的大爆发不是通过上述途径形成的，人工诱导多倍体新物种的形成也不用经过途径a形成；①②③④⑤⑥表示变异，它包括基因突变、基因重组和染色体变异，为生物的进化提供了原材料；b过程表示自然选择，它会使种群的基因频率发生定向改变；品系1和品系2还是同一物种，要经过长期进化产生生殖隔离后，才能形成物种1和物种2。
二、共同进化与生物多样性的形成1．共同进化(1)共同进化的含义：指生物的不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展。
(2)生物与生物之间的共同进化①某种兰花具有细长的花矩――→共同进化某种蛾类具有细长的吸管似的口器。
②斑马的奔跑速度加快――→共同进化猎豹的奔跑速度加快。
(3)生物与环境之间的共同进化由于原始大气中没有氧气，所以那时生物的呼吸类型只能是无氧呼吸；当地球上出现了进行光合作用的生物以后，才使大气中有了氧气，为进行有氧呼吸生物的出现创造了条件；同时也随着大气中氧气含量的上升，臭氧层逐渐形成，为生物的登陆创造了有利的条件。
(4)共同进化的原因：生物与生物之间的相互选择和生物与无机环境之间的相互影响。
2．生物多样性的形成(1)内容：基因多样性、物种多样性、生态系统多样性。
(2)形成原因：生物的进化。
(3)研究生物进化历程的主要依据：化石。
3．生物进化历程中的几个关键事件(1)有性生殖的出现，实现了基因重组，加快了进化速度。
(2)第三极——消费者的出现，使生态系统具有更复杂的结构；对植物的进化产生重要影响。
(3)生物的登陆改变着陆地环境。
4．生物进化理论在发展(1)中性突变学说：大量的基因突变是中性的，决定生物进化方向的是中性突变的逐渐积累，而不是自然选择。
(2)间断平衡学说：物种形成并不都是渐变的过程，而是种群长期稳定与迅速形成新种交替出现的过程。
例3 生物的共同进化，可以从哪些方面表现出来( )①同种生物之间 ②不同种生物之间 ③生物与无机环境之间 ④亲代与子代之间A ．①③B ．②④C ．②③D ．①④答案 C解析 生物的共同进化可表现为不同物种之间及生物与无机环境间。
例4 下列关于生物进化的叙述，正确的是( )A ．在进化地位上越高等的生物，适应能力越强B ．生态系统多样性形成的原因可以概括为共同进化C ．生物多样性包括基因多样性、物种多样性和变异多样性D．最早登陆的生物是适应陆地生活的原始的两栖类答案 B解析不同的生物适应不同的环境，进化地位上越高等的生物，适应能力不一定越强；生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性；最早登陆的生物为植物，主要是蕨类植物。
1．判断正误(1)物种的形成可以不经过隔离()(2)隔离产生后，自然选择对不同种群基因频率的改变所起的作用是有差别的()(3)只要能够交配便是同一物种()(4)捕食者的存在不利于被捕食者的生存()(5)共同进化只能发生在生物与生物之间()(6)生物进化理论已停滞不前，不再发展()答案(1)×(2)√(3)×(4)×(5)×(6)×2．(2018·淄博高一检测)如果有两个小群体的动物，在形态结构上相近，它们必须具备下列哪一特征才能归为一个物种()A．它们的食物种类要相同B．它们必须分布在同一地理区域内C．它们的毛色一定相同D．能相互交配繁殖并产生可育后代答案 D解析物种是指在自然状态下能相互交配并且产生可育后代的一群生物，它们的外部形态非常相似，但并不都分布在同一区域内，可由多个种群组成，D项正确；而食物种类、分布区域及毛色不是判断生物是否属于同一物种的依据，A、B、C项错误。
3．新物种形成最显著的标志和生物进化的标志分别是()①具有了特殊的形态结构②改变了种群基因频率③具有了一定的生理功能④产生了生殖隔离A．①②B．③④C．④②D．①④答案 C解析生殖隔离一旦产生就阻碍了基因的交流，从而产生新物种；自然选择使种群的基因频率发生定向改变，从而导致生物进化。
4．原始生命出现之后，最可能符合生物进化趋势的是()A．光合作用→无氧呼吸→有氧呼吸B．无氧呼吸→有氧呼吸→光合作用C．有氧呼吸→光合作用→无氧呼吸D．无氧呼吸→光合作用→有氧呼吸答案 D解析原始大气中不存在氧气，所以首先出现的是进行无氧呼吸的厌氧生物。
随着光合作用的出现，原始大气中有了氧气，为有氧呼吸生物的出现提供了条件。
5．加拉帕戈斯群岛由许多互不相连、彼此独立的小岛组成。
1835年，达尔文在该群岛发现地雀有13种，下图表示这13种地雀之间的进化关系。
请回答下列问题：(1)从图中可以看出这些不同种的地雀都是由________这一共同祖先进化而来的。
(2)每一种地雀都有其特定的觅食场所，这些场所分布在不同的小岛上。
每一种地雀喙的大小、形状、尺寸等性状存在差异，这是由于各小岛上不同的________环境因素作用的结果。
该因素在地雀的进化过程中起到了______的作用。
(3)由于各小岛彼此独立，生活在这些小岛上的原始地雀之间存在着________隔离。
在长期的进化历程中，各个小岛上的地雀分别累积各自的有利变异，从而彼此之间逐渐形成________隔离，最终形成了地雀新种。
(4)若某个小岛上的地雀均为莺雀，则该小岛上的全部莺雀个体称为________，这是生物进化的____________。
(5)加拉帕戈斯群岛上的13种地雀体现了生物的______多样性。
答案(1)南美洲地雀(2)食物自然选择(3)地理生殖(4)种群基本单位(5)物种[对点训练]题组一隔离与物种的形成1．下列关于物种的叙述，正确的是()A．不同种群的生物肯定不属于同一物种B．物种是能相互交配的一群生物个体C．隔离是形成新物种的必要条件D．在新物种形成过程中必须有地理隔离和生殖隔离答案 C解析同一物种的个体不但能相互交配，而且能产生可育的后代；不同种群的生物若能交配并能产生可育后代，说明它们属于同一物种；爆发式形成新物种时可以不经过地理隔离。
2．下列关于地理隔离和生殖隔离的说法，不正确的是()A．生殖隔离不一定是地理隔离的必然结果B．存在地理隔离的两个种群，如果人为地放在一起，一定不能相互交配产生可育后代C．生殖隔离产生的关键原因是种群基因库的差异D．不同的物种之间一定存在生殖隔离答案 B解析存在地理隔离的两个种群，如果环境条件相差不大，也可能没有出现生殖隔离，仍属于同一物种，若人为地放在一起，由于不存在生殖隔离仍能产生可育后代，B错误。
3．(2018·山西大学附中诊断)澳洲某小岛上生活着两种棕榈科植物。
研究认为：在200万年前，它们的共同祖先迁移到该岛时，一部分生活在pH较高的石灰岩上，开花较早；另一部分生活在pH较低的火山灰上，开花较晚。
由于花期不同，不能相互受粉，经过长期演变，最终形成两个不同的物种。
下列有关分析正确的是()A．土壤酸碱度的选择作用，诱发个体产生不同的变异B．基因突变产生新的等位基因，导致种群基因频率定向改变C．花期不同阻止了基因交流，最终形成了生殖隔离D．若将这两种植物种植在相同环境中，它们能杂交产生可育后代答案 C解析变异是不定向的，在环境变化之前就已经产生，土壤酸碱度这一特定的环境只是对不定向的变异起了选择作用，而不是诱发了生物变异，A项错误；基因突变产生的新基因是原基因的等位基因，可能使种群的基因频率发生改变，但没有定向性，自然选择导致基因频率发生定向改变，B项错误；由于花期不同，不能相互受粉，说明两个物种间存在生殖隔离，C项正确；因这两个物种间存在生殖隔离，所以，若将这两种植物种植在相同环境中，它们不能交配，或者能杂交但不能产生可育后代，D项错误。
4．某地区有一种桦尺蠖，其体色受一对等位基因控制，其中黑色(S)对浅色(s)是显性，1870年以来，S基因频率的变化如下表，有关叙述中正确的是()A.1870年，种群中浅色个体的比例为90%B．从1900年至1960年，该物种始终没有进化C．到1990年，该桦尺蠖已经进化成了两个物种D．自然选择导致S基因频率定向改变答案 D解析1870年，S基因频率为10%，s基因频率为90%，所以种群中浅色个体的比例为90%×90%＝81%，A错误；1900年至1960年，S基因频率在不断改变，生物进化的实质是种群基因频率的改变，故该物种发生了进化，B错误；新物种形成的标志是产生生殖隔离，C 错误；自然选择导致S基因频率发生定向改变，D正确。
5．下图表示渐进式新物种形成的基本环节，下列对图示分析正确的是()A．图中A表示基因突变和基因重组，为进化提供了原材料B．图中B表示地理隔离，地理隔离使种群间基因交流受阻C．图中C表示生殖隔离，指两种生物不能交配D．种群基因型频率的定向改变是新物种形成的前提条件答案 B解析基因突变、基因重组和染色体变异为生物进化提供原材料，A错误；地理隔离使种群间基因交流受阻，当地理隔离导致种群基因库的差别较大时，产生生殖隔离就形成了新的物种，B正确；生殖隔离是指自然状态下，个体间不能交配或者交配后产生的后代不育，C错误；据图可知，新物种形成的前提是种群基因频率的改变，D错误。
