2019-2020年高中生物现代生物进化理论简介教案2旧人教必修2

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1、2019-2020年高中生物现代生物进化理论简介教案2旧人教必修2[一]教学程序导课通过上节课的学习，我们已经知道了：(1)种群是生物进化的单位，同时也是生物繁殖的单位。(2)种群的基因库中，某种基因频率不是一成不变的，而是在不断改变的。(3)生物进化的过程实质就是种群基因频率发生变化的过程。生质疑：那么：（1）是哪些因素导致了种群基因频率的改变呢?（2）基因频率的改变又是如何导致生物进化的呢?[二]教学目标达成一自然选择学说二现代生物进化理论简介（一）种群是生物进化的单位（二）突变和基因重组产生进化的原材料师讲述：在第六章第四节我们学习了“生物的变异”的有关内容。知道可遗

2、传的变异可以引起生物的进化。生质疑：那么，可遗传的变异的来源有哪几个方面呢?(思维并回答：基因突变、基因重组和染色体变异。)其中，我们把基因突变和染色体变异统称为突变。也就是说，突变和基因重组引起了可遗传的变异，对生物的进化起到了非常重要的作用。实质上，突变、基因重组、自然选择等因素均能影响种群的基因频率的改变，而基因频率的改变造成了生物的进化。生质疑：基因突变与基因频率的改变有什么关系呢?师生：前面我们学过：基因突变可以产生新的等位基因，是可遗传变异的根本来源，是基因频率改变的基础。师设疑：根据我们所知道的基因突变的特点，我们知道：自然界中生物的自然突变频率很低，而且一般

3、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?师生：(学生讨论后得出结论)这是因为种群是由许多个体组成的。每个个体都有成千上万个基因，虽然每个基因的突变率都很低，但每个种群的每一代都会产生大量的突变基因，所以对于种群来说发生突变的数量是很大的。师：例如：每个果蝇约有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)，请同学们计算出每一代出现的基因突变数是多少?生：(由学生计算得出)每代出现基因突变数是2×l07个。师：这说明种群中每代产生的基因突变的数量是很大的，并通过繁殖得到积累，成为基因频率改变的基础。而且突变的有利

4、或有害并不是绝对的，面是相对的，它取决于生物的生存环境。上节课我们观看了英国曼彻斯特地区19世纪中期到20世纪中期浅色桦尺蠖和黑色桦尺蠖比例变化的画面。在19世纪中期，黑色基因是基因突变产生的，对桦尺蠖的生存是有害的；但随着英国工业的发展，桦尺蠖生存的环境发生改变，有害的黑色基因变为有利的基因。在突变过程中产生了许多相应的等位基因。通过有性生殖过程中的基因重组，形成了多种多样的基因型，从而使种群出现大量的可遗传变异。例如，人有23对染色体，即使每对染色体只含有一对杂合的等位基因，通过自由组合就会产生出8万多种不同配子，这样在一个新生儿中就可能有6×107个以上的基因重组类型

5、。这样，突变和基因重组造成基因频率扩增。而使可遗传的变异大大增加。但是，这些变异的产生是不定向的，因此，无法定向改变基因频率，也就不能决定生物进化的方向。(三)自然选择决定生物进化的方向师生：指导学生阅读课文P66～67，同时展示英国曼彻斯特地区从19世纪中期到20世纪中期桦尺蠖比例发生变化的多媒体课件。师生：组织学生讨论，从宏观(性状)和微观(基因)两方面分析生物进化的原因。1．从宏观(性状)上看进化过程为：19世纪中期桦尺蠖的浅色性状与环境色彩相似，属于保护色，较能适应环境而大量生存；黑色性状与环境色彩差异很大，不能适应环境，易被捕食者捕食。因此，突变产生后，后代的个体

6、数受到限制。19世纪中期到20世纪中期，由于地衣死亡，桦尺蠖栖息的树干裸露并被烟熏黑，使得黑色性状与环境色彩相似而大量生存；浅色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：19世纪中期以前，由于黑色基因(S)为不利变异基因，控制的性状不能适应环境而受到限制，因此，当时种群中浅色基因(s)的频率为95％，黑色基因(S)的频率为5％。到20世纪中期由于黑色基因(S)控制的性状能适应环境而大量生存并繁殖后代，浅色基因(s)控制的性状不能适应环境而大量被淘汰，使后代数量大量减少。结果浅色基因(s)的频率下降为5

7、％，黑色基因(S)的频率上升为95％。结果是淘汰了不利变异的基因，而保留了有利变异基因，通过遗传逐渐积累。结论：由此可见，种群中产生的变异是不定向的，经过长期的自然选择，其中的不利变异被不断淘汰，有利变异则逐渐积累，从而使种群的基因频率发生定向改变，导致生物朝着一定的方向缓慢地进化。因此，生物进化的方向是由自然选择决定的。(四)隔离导致物种的形成从曼彻斯特地区的桦尺蠖进化过程我们可以看出，桦尺蠖还是一个种群，个体之间彼此可以自由交配，实现基因交流，并通过繁殖将各自的基因传递给后代。因此没有产生新的物种。设疑：什么是