高中生物必修二现代生物进化理论
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人教版高中高二生物必修2《现代生物进化理论》评课稿一、课程概述《现代生物进化理论》是人教版高中高二生物必修2中的一节重要课程。
本文将对该课程进行评课,从内容设计、教学方法、教材运用等方面进行详细分析。
二、内容设计1. 整体框架《现代生物进化理论》以探索生物进化的基本原理和过程为主线,分为以下几个部分:1.进化的定义与基本原理:介绍进化的概念、达尔文进化论和现代综合进化论的基本原理。
2.进化的证据:通过对化石记录、生物地理分布、同功酶和DNA序列的比较等证据,说明生物进化的历史和过程。
3.进化因素与进化方式:探讨改变基因频率的进化因素,如突变、基因漂变、基因流和自然选择等。
4.物种起源与演化:介绍物种形成的概念和模式,如适应辐射、进化跳跃和菌株多样性等。
5.进化的意义和未来方向:探索进化对生物适应性、种群遗传变异和物种多样性的重要意义,以及未来进化研究的前景。
2. 知识点详细(1) 进化的定义与基本原理•进化的概念:说明进化是指物种在长期演化过程中逐渐发展和变化的过程。
•达尔文进化论:介绍达尔文的进化观点,包括物种的适应性、自然选择和适者生存。
•现代综合进化论:详细解释现代综合进化论的基本原理,包括基因频率、基因漂变和基因流等概念。
(2) 进化的证据•化石记录:描述化石作为证据揭示生物进化历史的重要性,解释不完全化石和中间化石的意义。
•生物地理分布:说明地理分布是研究生物进化的重要依据,通过举例子说明生物地理分布的相关规律。
•同功酶和DNA序列的比较:介绍同功酶和DNA序列的比较方法,说明它们作为进化证据的意义。
(3) 进化因素与进化方式•突变:解释突变在进化中的作用,包括突变类型和突变的遗传机制。
•基因漂变:说明基因漂变对进化的影响,包括随机性和遗传漂变的特点。
•基因流:介绍基因流的概念和作用,包括基因交流和基因交换等方式。
•自然选择:详细解释自然选择的原理和作用,包括适者生存和物竞天择等概念。
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:4五、教学过程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问题探讨引导组织学生回答〖提示〗一个基因所控制的性状,对个体生存和繁殖后代的贡献越大,拥有该基因的个体就可能越多。
思考讨论⑴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,下面请同学们依据该学说的基本观点,分析下面的情境:情景1: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(Aa)的变异个体,且绿色比灰色更不容易被敌害发现。
1.〖问〗根据达尔文“适者生存、不适者淘汰”的观点,该绿色个体能被选择下来吗?2.如果该绿色基因能很好的生活下来,他体内的A基因怎样才能传递给后代?思考回答只有通过有性生殖,才能将基因传给子代,将基因A保留下来。
体会对自然选择学说的修正是必然的。
种群和物种基因库和基因频率计算基因频率思考与讨论〖总结性讲述〗讨论发现,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,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。
高中生物必修二现代生物进化理论本节聚焦:、在达尔文之前人们是怎样看待生物的进化的?、达尔文的自然选择学说的要点是什么?、达尔文的自然选择学说有哪些局限性?讨论一:、枯叶蝶的翅很像一片枯叶这有什么适应意义?、从进化的角度怎样解释这种适应的形成?、同一环境中不乏翅色鲜艳的蝴蝶这与你刚才的解释有矛盾吗?如果有又怎样解释?一、拉马克的进化学说:拉马克最早提出“进化论”的概念(《动物学的哲学》,)。
拉马克认为:生物是进化的生物各种适应性特征的形成都是由于用进废退与获得性遗传。
即:动植物生存条件的改变是生物变异产生的根本原因环境引起的变异具有一定有利倾向(定向)而且可遗传给后代的。
讨论二:我们今天应怎样评价拉马克进化学说的积极意义?zxxkw学科网请评价拉马克的进化论先进之处(优点)不足之处最早提出“进化”获得的性状不一定能遗传早期学习神学。
热衷于收集矿石和生物标本在课余结识了一批优秀的博物学家从那里接受了科学训练。
年~年随贝格尔号绕地球一圈沿途考察地质和动植物。
达尔文达尔文:贝格尔号之航业余爱好者→著名的博物学家虔诚的基督教徒→无神论者二、达尔文的自然选择学说:事实:生物都有过度繁殖的倾向事实:物种内的个体数能保持稳定事实:资源是有限的推论:个体间存在着生存斗争事实:个体间普遍存在差异(变异)事实:许多变异是可能遗传的推论:具有有利变异的个体生存并留下后代的机会多推论:有利变异逐代积累生物不断进化出新类型适者生存*大风大浪淘汰过度繁殖变异遗传生存斗争适者生存自然选择原始昆虫有翅力大有翅力小无翅√×√生存生存有翅力大无翅zxxkw学科网用进废退?物竞天择?拉马克达尔文达尔文的自然选择学说过度繁殖、生存斗争、遗传变异、适者生存内容评价()能科学地解释生物进化的原因局限性()能科学地解释生物的多样性和适应性科学性对生物遗传和变异的本质不能做出科学的解释对生物进化的解释也局限于个体水平。
达尔文的自然选择学说过度繁殖、生存斗争、遗传变异、适者生存内容评价()能科学地解释生物进化的原因局限性()能科学地解释生物的多样性和适应性科学性对生物遗传和变异的本质不能做出科学的解释对生物进化的解释也局限于个体水平。
鳕鱼的年产卵量是万粒。
有人计算过,如果鳕鱼所产的卵全部能孵化长大成鱼,那么不出年,整个大西洋就会被鳕鱼塞满。
过度繁殖zxxkw人可能是繁殖能力最小的!若以每对夫妻平均生三个子女平均年传递一代计算每隔年人口就将增加一倍。
只需数百年时间世界人口就将达到几万亿人显然这是不可能的!动物、植物和微生物的繁殖能力比人强很多很多倍!若全部后代都能成活下来只要很短时间就会超出环境的承受能力!各种生物都有极强大的生殖力。
但是自然界中各种生物的数量在一定时期内都会保持相对稳定。
过度繁殖人可能是繁殖能力最小的!若以每对夫妻平均生三个子女平均年传递一代计算每隔年人口就将增加一倍。
只需数百年时间世界人口就将达到几万亿人显然这是不可能的!动物、植物和微生物的繁殖能力比人强很多很多倍!若全部后代都能成活下来只要很短时间就会超出环境的承受能力!各种生物都有极强大的生殖力。
但是自然界中各种生物的数量在一定时期内都会保持相对稳定。
过度繁殖生存斗争生物个体之间进行的相互斗争以及生物与无机自然环境之间的斗争赖以维持个体生存并繁衍种族的自然现象。
生物为争夺有限的生活条件产生生存斗争的原因生物大量死亡少量存活。
对生物个体往往有害但对生物物种是有利的。
生存斗争产生的结果①种内斗争②种间斗争③生物与非生物之间的斗争生存斗争范畴(食物、水、空间、配偶、阳光等)生物个体间普遍存在差异(变异),许多变异是可遗传的。
生物的变异有的比亲代更适应环境,有的却更不适应环境,即变异是不定向的。
遗传变异第二节现代生物进化理论的主要内容种群是生物进化的基本单位突变和基因重组产生进化的原材料自然选择决定生物进化的方向隔离导致物种形成探究活动情景: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(Aa)的变异个体且绿色比灰色更不容易被敌害发现。
讨论题目:根据达尔文“适者生存、不适者淘汰”的观点该绿色个体能被选择下来吗?如果该绿色个体能很好的生活下来它体内的A基因怎样才能传递给后代?在自然界中没有哪一个体是长生不死的个体的表现型也会随着个体的死亡而消失但决定表现型的基因却可以通过有性生殖才传给后代因此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需要研究群体的基因组成变化。
判断下列是否属于种群()一个池塘中的全部鱼()一个池塘中的全部鲤鱼()两个池塘内的全部鲤鱼()一片草地上的全部草()一片草地上的成年梅花鹿()一块稻田里的全部幼蚜、有翅、无翅的成蚜否是否否否是(一)种群是生物进化的单位1、种群的概念:种群是生活在同一区域的同种生物的全部个体是生物繁殖的基本单位。
2、基因库:一个种群中全部个体所含有的全部基因叫做这个种群的基因库。
其中每个个体所含的基因只是基因库的一部分(一)种群是生物进化的单位基因频率==纯合子频率杂合子频率、基因频率:在一个种群基因库中某个基因占全部等位基因数的比率。
例:从种群中随机抽出个个体测知基因型为AA、Aa和aa的个体分别是、和个。
那么A和a的基因频率是多少例:某工厂有男女职工各人对他们进行调查时发现女色盲人女性携带人。
男性色盲人求XB,Xb的频率。
探究活动用数学方法讨论基因频率的改变假设的昆虫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控制的翅型性状没作用)⑤也没有基因突变和染色体变异。
计算子一代、子二代、子三代的基因频率与基因型频率遗传平衡状态在有性生殖过程中如果符合遗传平衡产生的雌雄配子:AAAaAaaa遗传平衡定律其中p代表A基因的频率q代表a基因的频率。
则pq=(p+q)=p+pq+q=并得出p代表AA的频率q代表aa的频率pq代表杂合子Aa的频率。
亲代子一代子二代子三代基因型频率AAAaaa基因频率Aa哈迪温伯格定律:年英国数学家哈迪和德国医生温伯格分别提出关于基因频率稳定性的见解。
他们指出一个有性生殖的自然种群中在符合以下个条件的情况下各等位基因的频率和等位基因的基因型频率在一代一代的遗传中是稳定不变的或者说是保持着基因平衡的。
这个条件是:①种群大②种群中个体间的交配是随机的③没有突变发生④没有新基因加入⑤没有自然选择。
这就是哈迪温伯格定律。
哈迪温伯格定律可用数学方程式表示:(p+q)=p+pq+q=其中p 代表A基因的频率q代表a基因的频率。
pq永远为p代表AA的频率q代表aa的频率pq代表杂合子Aa 的频率。
如果等位基因不止个如前一章所述的身高、体色等涉及多个等位基因的性状哈代温伯格定律也同样适用但公式就要相应调整。
例如有个等位基因时公式就应改为:(pqr)=pqrpqprqr=在自然界由于突变、基因重组和自然选择等因素种群的基因频率和基因型频率总是在不断变化的。
因此生物进化的过程实质上就是种群基因频率发生变化的过程。
自然界生物自发突变的频率很低而且突变大多数是有害的为什么还能够作为生物进化的原材料的呢?果蝇约有对基因假定每个基因的突变率是-一个约有个果蝇的种群每一代出现的基因突变率是?××-×=×(二)突变和基因重组产生进化的原材料、突变的有害和有利并不是绝对的它取决于生物的生存环境。
、突变和基因重组只产生生物进化的原材料不能决定生物进化的方向。
、种群是由许多个体组成的每个个体的每个细胞内都有成千上万个基因这样每一代就会产生大量的突变(二)突变和基因重组产生进化的原材料世纪桦尺蠖种群中黑色基因(S)频率为浅灰色基因(s)频率为世纪桦尺蠖种群中黑色基因(S)频率为浅灰色基因(s)频率为(三)自然选择决定生物进化的方向。
原因是:结果是:结论:自然选择决定生物进化的方向(三)自然选择决定生物进化的方向。
淘汰不利变异基因、积累有利变异基因使基因频率定向改变。
用现代生物进化理论分析解释狼的进化过程。
()狼群中存在不同类型的个体如有跑得快的有跑得慢的。
它说明生物具有的特性而这种特性是生物进化的。
()随着环境的改变食物稀少跑得快、凶猛的狼才能获得食物生存下去。
这样食物、环境对狼起了作用而这种作用是的它决定着生物进化的。
变异原材料选择方向定向四、隔离导致物种形成能够在自然状态下能互相交配并且产生出可育后代的一群生物称为一个物种(species)简称“种”。
、物种的概念人都是一个物种无论白人黑人黄种人结婚都能产生具有生殖能力的后代。
同样所有的马是一个物种所有的驴也是一个物种。
但马和驴不是一个物种因为马与驴交配产生的后代骡没有生殖能力。
全世界的人都是一个物种吗?马跟驴是一个物种吗?隔离:指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。
生殖隔离:不同物种之间一般是不能交配即使交配成功也不能产生可育后代。
地理隔离:同一物种由于高山、河流、沙漠等地理上的障碍使彼此间不能相遇而不能交配使种群间不能发生基因交流的现象。
、隔离在物种形成中的作用四、隔离导致物种形成如果只通过地理隔离个种群的基因库各自发展互不影响出现一定差异但不会形成新的物种最多也就是形成不同的亚种---量变。
如东北虎和华南虎就是两个亚种。
生殖隔离则是由于个种群之间的遗传物质基础(基因库)出现较大的差异使其个体之间不能交配或杂交后代不育。
、隔离在物种形成中的作用四、隔离导致物种形成生殖隔离是新物种形成的标志--质变它们之间还能自由交配吗?、隔离在物种形成中的作用四、隔离导致物种形成分析:加拉帕戈斯群岛的地雀新物种是如何形成的?、隔离在物种形成中的作用四、隔离导致物种形成①经过长期的地理隔离而达成生殖隔离从而形成新物种。
②多倍体的形成不需经地理隔离。
原种变异变异变异类型变异类型新种新种、隔离在物种形成中的作用四、隔离导致物种形成种群种群现代生物进化理论的基本观点是:生物进化的基本单位是种群。
生物进化的实质是种群基因频率的改变。
物种形成的基本环节是:突变和基因重组提供进化的原材料自然选择基因频率定向改变决定进化的方向隔离物种形成的必要条件、下列关于隔离的叙述错误的是:A、阻止了种群间基因的交流B、物种的形成都必定先经过长期的地理隔离C、遗传组成上的差异是生产生殖隔离的根本原因D、多倍体植物的形成不需要经过地理隔离B、新物种的形成的标志:A、具有一定的形态结构B、具有一定的生理功能C、产生了生殖隔离D、改变了基因频率C、关于物种的叙述错误的是:A、物种是形态上类似的、彼此能交配并产生可育后代的要求类似环境条件的生物个体的总和B、物种是一个具有共同基因库的与其他类群有生殖隔离的类群C、区分物种有多种依据但最主要的是看有无生殖隔离D、不同物种的种群若生活在同一地区也会有基因交流D、有一个老鼠的种群最初都生活在一个地域后来一条新建的高速公路将该种群分成A和B两个种群。