现代达尔文主义优质课教案

扬州市江都区丁沟中学——周涛

第五章 生物的进化

《第一节

现代生物进化理论》导学案

一、学习目标 1、知识目标：说明现代生物进化理论的主要内容；

解释种群，基因频率的概念。

2、能力目标：尝试运用数学方法讨论种群基因频率的变化；

尝试探究自然选择对种群基因频率变化的影响。

3、情感态度与价值观目标：形成生物进化的观点和生物进化理论在发展的观念。

二、学习重点和难点 1.学习重点 （1）说明现代生物进化理论的主要内容。

（2）种群、物种、基因频率、隔离等概念。 （3）突变和基因重组、自然选择、隔离在生物进化过程中的作用。

2.学习难点 （1）解释基因频率的概念和计算方法。 （2）说明自然选择对种群基因频率的影响。 三、学习过程

【课前准备区】

达尔文的自然选择学说

1、意义：(1)合理地解释了

的原因；(2)揭示了生命现象的统一性是由于具有

；

(3)生物的多样性是_______的结果。

2、局限性：（1）对于__________的本质，未做出科学解释；（2）对生物进化的解释局限于____水平；

（3）强调物种形成都是___________的结果，不能和很好地解释__________

_等现象。

【课堂学习区】

现代生物进化理论

（一）种群是生物进化的基本单位

1、种群：生活在一定区域的 的 个体。种群是生物进化的基本单位。也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 。

基因频率：在一个种群基因库中， 占全部等位基因数的比率

基因型频率：在一个种群基因库中， 占全部个体的比率

3、基因频率与基因型频率的计算：根据概念计算

种群中某基因频率=种群中该基因总数/种群中该对等位基因总数×100% 种群中某基因型频率=该基因型个体数/该种群的个体数×100% 活动1：阅读课本第109页的关于家蚕的基因频率的计算，填写第110页的积极思维部分的表格。

活动2：计算黑板上模拟的桦尺蛾种群的基因频率分别是多少。

（二）突变和基因重组是产生进化的原材料

回忆变异类型

________ 变异 突变 ________ ________ ________ ________ 1

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生物进化的实质：

发生变化的过程。

问题：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？

活动3：课本P110果蝇种群的每代突变数计算

活动4：模拟捕食者将第一眼发现的桦尺蛾捕食。 活动5：计算捕食之后的两个桦尺蛾种群的基因频率分别是多少。

（三）自然选择决定生物进化的方向

1、结果是：自然选择定向改变

2、因此，________是定向的，而________是不定向的。

问题：刚才模拟捕食者在不同的桦尺蛾种群选择捕食了不同表现型的桦尺蛾，那么对桦尺蛾来说，灰白色和黑色到底哪一种是有利的呢？

因此：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。

课后拓展：桦尺蠖的体色受—对等位基因S和s控制，黑色(S)对浅色(s)是显性。科学家研究发现在19世纪时，曼彻斯特地区SS基因型个体占4%，ss基因型个体占94%，后来随着工业的发展，煤烟污染了环境，s的基因频率降低，S的基因频率提高。请回答

(1)19世纪时，桦尺蠖种群中S和s的基因频率分别是 。

(2)工业革命后桦尺蠖种群中s的基因频率降低的原因是 。

(3)上述凋查研究说明种群中产生的变异是 ，但基因频率的改变是 ，

由此说明生物进化的方向是由自然选择决定的。

（四）隔离是物种形成的必要条件

1、

物种的概念：是指分布在一定的自然地域，具有一定的形态结构和生理功能特征，而且在自然状态下能够 并能繁殖 的一群生物个体。

2、

隔离在物种形成中的作用

隔离：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。

隔离是 形成的必要条件，主要类型包括 和 。

3、隔离和物种形成：

主要方式－渐变式（经过长期的地理隔离而达到生殖隔离，形成新物种的标志是 隔离。）

小结：进化理论知识梳理（反复记熟）

种群：生活在一定区域的同种生物的全部个体

种群基

种群是生物基因库：一个种群中全部个体所含有的全部基因

因频率

进化的基本基因频率

概念：在一个种群基因库中，某个基因占

的改变

单位

全部等位基因数的比率

与生物

计算方法：基因频率、基因型频率

进化

进化的实质:种群基因频率的变化

生物进化突

变：包括基因突变和染色体变异

的原材料

基因重组

生物进化的方向：由自然选择决定的，使种群基因频率定向改变

隔

离

物种：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

导

致

主要

地理隔离：同一物体之间由于地理上的障碍而分成不同的种群，使得种群间不能发生物种基因交流的现象

的

形

类型

生殖隔离：不同物种之间一般是不能相互交配，即使交配成功，也不能产生可育后代成

的现象

隔离在物种形成过程中的作用：隔离是物种形成的必要条件，生殖隔离的形成标志着新物种的形成

新物种形成的三个环节：突变和基因重组、自然选择、隔离

2

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【课堂练习区】

1、下列哪项属于种群的是（

）

A、一个池塘中所有鱼类

B、一块稻田里的所有昆虫

C、一片草地的所有蒲公英

D、分散在各湖泊、河流的鲤鱼

2、在一个种群种随即抽取一定的数量的个体，其中AA、Aa、aa的个体分别占24%、72%、4%、那么A、a的基因频率是多少？（ ）

A、36%和64% B、57%和43% C、24%和72% D、60%和40% 3、现代生物进化理论认为，突变和基因重组是产生进化的原材料，下列哪种变异现象不属于此类突变的范畴（

）

A、猫叫综合症

B、高茎×高茎

高茎、矮茎

C、镰刀型细胞贫血症

D、二倍体×四倍体

三倍体

六倍体

4、使用某种农药来防治害虫，开始效果很显著，但长期使用以后，效果越来越差。原因是（ ）

A、害虫对农药进行了定向选择 B、害虫对农药产生了定向的变异

C、害虫对农药产生了隔离 D、农药对害虫的抗药性变异进行了定向选择

5、现代生物进化理论认为：种群是生物进化的基本单位，突变和重组、选择、隔离是新物种形成的基本环节。其中新物种的形成的必要条件是

(

) A、基因突变

B、选择

C、生殖隔离

D、物种变化

6、马(2N=64)和驴(2N=62)杂交能产生后代称为骡子，能够正常发育，但不能生育，这种情况称之为（ ）

A、杂交育种

B、人工诱变

C、基因重组

D、生殖隔离

【课后练习区】

1、下列关于基因频率与生物进化关系的叙述，正确的有（ ）

A、种群基因频率的改变不一定引起生物的进化

B、只有在新物种形成时，才发生基因频率的改变

C、生物进化的实质是种群基因频率的改变

D、生物性状的改变一定引起生物的进化

2、下列关于隔离的叙述，不正确的是（ ）

A、阻止了种群间的基因交流 B、对所有物种来说，地理隔离必然导致生殖隔离

C、种群基因库间的差异是产生生殖隔离的根本原因 D、不同的物种间必然存在着生殖隔离

3、下列关于物种的叙述，错误的是（ ）

A、物种是形态上类似，彼此能交配的，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的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，但主要是看有无生殖隔离

D、不同物种的生物若生活在同一地区，也会有基因交流

4、下图是对某甲虫成灾的马铃薯地块先后使用两种杀虫剂的实验结果曲线，请分析回答：

（1）甲虫抗药性的增强是 的结果。在这里杀虫剂是 因素，而内因是 。

（2）使用杀虫剂后均有少数甲虫生存，其内在因素是 。

（3）曲线回升是通过

与

之间的 来实现的。

（4）根据图示，写出提高杀虫效果的有效方法是

。

3

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【课外参考资料】

以自然选择学说为核心的现代进化理论比其他学说的影响要广泛和深远，它仍然是以后各个方面研究的基础。随着遗传学和生态学等其它相关学科的发展，现代生物进化理论还在不断地发展和完善。部分其它进化理论如下：

日本，木村资生——中性突变学说

中性突变学说的要点：

(1)基因突变对生物适应性的影响并不是非益即害或非害即益，大多数基因突变是中性的。

(2)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。

中性学说以其敢于和达尔文的自然选择学说相抗衡而引起学术界的一片骚动，其影响远远超出了群体遗传学，甚至进化生物学范围。随着分子遗传学的发展，中性学说越来越显示它的正确、有效。它打破了综合进化论在群体遗传学领域里一统天下的局面，也使木村登上了一个新高度，从一个偏重数学的群体遗传学家上升为一个有理论建树的进化生物学家。

相关链接：https://www.douban.com/note/476704625/ http://baike.baidu.com/link?url=iePeQV-Zr_wbVuF7S0WqGNelwBmg28g1vMAkDLlcW1WL6uAsy8n6XmadLIUHOEsw8lmuaZApSw8ez-KlK7jXgnzMZVY0ceJscNDwi8DAXUPQrsjrPa660c8MPNjRURfM

美国，古尔德——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。

“间断平衡”理论是最早由美国著名古生物学家古尔德（Stephen Jay Gould）提出的一种有关生物进化模式的学说。间断平衡理论对古生物化石缺少中间演化类型进行了新的、系统的解释。间断平衡描述了一个系谱(pedigree)长期所处的静止或平衡状态被短期的、爆发性的大进化所打破，伴随着产生大量新物种。 相关链接：http://www.doc88.com/p-9445115871532.html http://www.baike.com/wiki/间断平衡论

进化“四因说”

最近，有学者对现代各种进化理论论（拉马克进化论、达尔文进化论、直生论、间断平衡论、综合进化论等）进行了综合，提出了进化“四因说”，认为基因是遗传的质料，基因组储存了生命形成的原则（形式），个体在初生动因（太阳光能）和次生动因（遗传的、生理的、生态的）的联合驱动下，通过求生（一种次生的目的性），推动着种族的延绵与分化。进化是以无数个体生命为载体的一种生命运动，它也是一种物质运动形式，虽然比物体的物理学运动要复杂的多。生命存在的实体—个体是质料、形式、动因和目的的统一，其自身是多种生命层次运动的复合，也是诸多类型运动的复合，这些进一步形成了种族的生命运动—演化或进化。

相关链接：http://www.vccoo.com/v/d1f81b http://baike.baidu.com/link?url=JWezxavwKN17bNqdJ-ejG7PJKN6euP5D5wsXKuBUNAPZ1Z3FUSAcHYwbIfr2PoHwu-6oI9fXzWms0n_PxRC3JGAQnWKJg3JhUpDbDCXCdsErefx9BDbDaFL8pONaF8wOtporZ8rrq0edKmi60zqa_zl22zPUkgL_ppWyIFecnZa 4