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时间:2019-11-13
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1、2019-2020年高中生物第现代生物进化理论简介教案旧人教必修2教学目的 1.了解达尔文自然选择学说的主要内容。 2.了解种群,种群基因库、基因频率的概念,以及基因频率的计算方法。 3.了解突变和基因重组为生物进化提供原材料的原因。 4.通过对桦尺蠖在工业区体色变黑例子的学习,了解自然选择在生物进化中的作用。 5.了解隔离的概念和类型,以及隔离与物种形成的关系。 教学重点 1.基因频率的概念。 2.自然选择在生物进化过程中的作用。 3.隔离的概念和类型,以及物种形成的方式。 教学难点
2、1.基因频率的概念和计算方法。 2.自然选择在生物进化过程中的作用。 教学用具 1.非洲野牛迁徒生活的录像片断。 2.英国曼彻斯特地区18世纪中期到20世纪中期浅色型和黑色型桦尺蠖数量变化的CAI课件。 3.加拉帕克斯岛地雀演化的CAI课件。 教学方法 教师讲述,学生归纳,探究相结合。 课时安排 二课时 第二课时 引言:我们已经知道了:(1)生物进化的实质是种群基因频率的改变。(2)种群是生物进化的单位。(3)影响种群基因频率改变的因素有基因突变、基因重组、自然选择。 提问:基因突
3、变与基因频率的改变有什么关系呢? (回答:基因突变是可遗传变异的根本来源。这是因为基因突变可产生新基因(等位基因),是基因频率改变的基础。) 提问:基因突变有什么特点? 回答:基因突变的特点有: (1)普遍存在的; (2)随机发生的; (3)突变频率是很低的; (4)多数对生物体是有害的; (5)不定向的。 讲述: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。 提问:为什么还能够改变种群中的基因频率呢? 回答:这是因为种群都由许多个体组成,每个个体都有成千上万个基因,虽然每个
4、基因的突变率很低,但每个种群的每一代都会产生大量的突变基因。 讲述:例如,果蝇约有104万对基因,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基因突变数是多少?(由学生计算得出结论)每一代出现基因突变数是107个。说明种群中每一代产生的基因突变的数量是很大的,并通过繁殖得到积累是基因频率改变的基础。突变有利有害不是绝对的,是相对的。这取决于生物的生存环境。再次出示英国曼彻斯特地区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,引导
5、学生答出(S)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,桦尺蠖生存环境的改变,有害的基因(S)变为有利的基因。因此说,突变基因的有害与有利是相对的,不是绝对的。 提问:基因重组与基因频率的改变有什么关系? 回答:由于基因突变是不定向的,突变的结果可产生相应的等位基因。如前所述,假如人的23对同源染色体上都有一对等位基因,通过减数分裂和受精作用,在后代中则可产生6′107个以上基因重组类型,使种群中出现大量的可遗传变异,从而使突变基因频率扩增。由于这些变异的产生是不定向的,无法
6、定向改变基因频率。 设问:生物进化的方向是如何决定的呢? 请同学们阅读课文P66页(第二段)P67(第一段),同时回忆CAI课件所展示的结果,四人一组讨论,从宏观(性状)和微观(基因)两个方面分析英国曼彻斯特地区从19世纪中期到20世纪中期,桦尺蠖比例的变化,说明桦尺蠖进化过程的原因。 讲述:1.从宏观(性状)上来看进化过程为: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,后代的个体数受到限制。
7、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
8、淘汰,使后代数量大量减少。浅色基因(s)的频率下降为5%,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并保留了有利变异基因,通过遗传逐渐积累。 由此可见,种群产生的变异是不定向的,经过长期的自然选择和种群的繁殖使有利变异基因不断积累,不利变异基因逐代淘汰,使种群的基因频率发生了定向改变,导致生物朝一定方向缓慢进化。因此,定向的自然选择决定了生物进化的方向。 请根据桦尺蠖的进化过程
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