2019-2020年高中生物 (人教大綱版)第二冊(cè) 第七章 生物的進(jìn)化 第七章生物的進(jìn)化(第二課時(shí)).doc
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2019-2020年高中生物 (人教大綱版)第二冊(cè) 第七章 生物的進(jìn)化 第七章生物的進(jìn)化(第二課時(shí)) ●教學(xué)過(guò)程 [導(dǎo)課] 通過(guò)上節(jié)課的學(xué)習(xí),我們已經(jīng)知道了:(1)種群是生物進(jìn)化的單位,同時(shí)也是生物繁殖的單位。(2)種群的基因庫(kù)中,某種基因頻率不是一成不變的,而是在不斷改變的。(3)生物進(jìn)化的過(guò)程實(shí)質(zhì)就是種群基因頻率發(fā)生變化的過(guò)程。 那么,是哪些因素導(dǎo)致了種群基因頻率的改變呢?基因頻率的改變又是如何導(dǎo)致生物進(jìn)化的呢? [教學(xué)目標(biāo)達(dá)成] (二)突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料 講述:在第六章第四節(jié)我們學(xué)習(xí)了“生物的變異”的有關(guān)內(nèi)容。知道可遺傳的變異可以引起生物的進(jìn)化。那么,可遺傳的變異的來(lái)源有哪幾個(gè)方面呢? (回答:基因突變、基因重組和染色體變異。) 其中,我們把基因突變和染色體變異統(tǒng)稱(chēng)為突變。也就是說(shuō),突變和基因重組引起了可遺傳的變異,對(duì)生物的進(jìn)化起到了非常重要的作用。實(shí)質(zhì)上,突變、基因重組、自然選擇等因素均能影響種群的基因頻率的改變,而基因頻率的改變?cè)斐闪松锏倪M(jìn)化。 基因突變與基因頻率的改變有什么關(guān)系呢? 前面我們學(xué)過(guò):基因突變可以產(chǎn)生新的等位基因,是可遺傳變異的根本來(lái)源,是基因頻率改變的基礎(chǔ)。 根據(jù)我們所知道的基因突變的特點(diǎn),我們知道:自然界中生物的自然突變頻率很低,而且一般對(duì)生物體是有害的。為什么還能夠改變種群中的基因頻率呢?(學(xué)生討論后得出結(jié)論) 這是因?yàn)榉N群是由許多個(gè)體組成的。每個(gè)個(gè)體都有成千上萬(wàn)個(gè)基因,雖然每個(gè)基因的突變率都很低,但每個(gè)種群的每一代都會(huì)產(chǎn)生大量的突變基因,所以對(duì)于種群來(lái)說(shuō)發(fā)生突變的數(shù)量是很大的。 例如:每個(gè)果蠅約有104對(duì)基因,假定每個(gè)基因的突變率都是10-5。若有一個(gè)中等數(shù)量的果蠅種群(約有108個(gè)個(gè)體),請(qǐng)同學(xué)們計(jì)算出每一代出現(xiàn)的基因突變數(shù)是多少? (由學(xué)生計(jì)算得出)每代出現(xiàn)基因突變數(shù)是2107個(gè)。這說(shuō)明種群中每代產(chǎn)生的基因突變的數(shù)量是很大的,并通過(guò)繁殖得到積累,成為基因頻率改變的基礎(chǔ)。而且突變的有利或有害并不是絕對(duì)的,而是相對(duì)的,它取決于生物的生存環(huán)境。上節(jié)課我們觀看了英國(guó)曼徹斯特地區(qū)19世紀(jì)中期到20世紀(jì)中期淺色樺尺蠖和黑色樺尺蠖比例變化的畫(huà)面。在19世紀(jì)中期,黑色基因是基因突變產(chǎn)生的,對(duì)樺尺蠖的生存是有害的;但隨著英國(guó)工業(yè)的發(fā)展,樺尺蠖生存的環(huán)境發(fā)生改變,有害的黑色基因變?yōu)橛欣幕颉? 在突變過(guò)程中產(chǎn)生了許多相應(yīng)的等位基因。通過(guò)有性生殖過(guò)程中的基因重組,形成了多種多樣的基因型,從而使種群出現(xiàn)大量的可遺傳變異。例如,人有23對(duì)染色體,即使每對(duì)染色體只含有一對(duì)雜合的等位基因,通過(guò)自由組合就會(huì)產(chǎn)生出8萬(wàn)多種不同配子,這樣在一個(gè)新生兒中就可能有6107個(gè)以上的基因重組類(lèi)型。這樣,突變和基因重組造成基因頻率擴(kuò)增。而使可遺傳的變異大大增加。但是,這些變異的產(chǎn)生是不定向的,因此,無(wú)法定向改變基因頻率,也就不能決定生物進(jìn)化的方向。 (三)自然選擇決定生物進(jìn)化的方向 指導(dǎo)學(xué)生閱讀課文P60~P61,同時(shí)展示英國(guó)曼徹斯特地區(qū)從19世紀(jì)中期到20世紀(jì)中期樺尺蠖比例發(fā)生變化的多媒體課件。 組織學(xué)生討論,從宏觀(性狀)和微觀(基因)兩方面分析生物進(jìn)化的原因。 1.從宏觀(性狀)上看進(jìn)化過(guò)程為:19世紀(jì)中期樺尺蠖的淺色性狀與環(huán)境色彩相似,屬于保護(hù)色,較能適應(yīng)環(huán)境而大量生存;黑色性狀與環(huán)境色彩差異很大,不能適應(yīng)環(huán)境,易被捕食者捕食。因此,突變產(chǎn)生后,后代的個(gè)體數(shù)受到限制。19世紀(jì)中期到20世紀(jì)中期,由于地衣死亡,樺尺蠖棲息的樹(shù)干裸露并被煙熏黑,使得黑色性狀與環(huán)境色彩相似而大量生存;淺色性狀與環(huán)境色彩差異很大,易被捕食者捕食而大量被淘汰。表現(xiàn)為適者生存,不適者被淘汰。 2.從微觀(基因)來(lái)看進(jìn)化過(guò)程為:19世紀(jì)中期以前,由于黑色基因(S)為不利變異基因,控制的性狀不能適應(yīng)環(huán)境而受到限制,因此,當(dāng)時(shí)種群中淺色基因(s)的頻率為95%,黑色基因(S)的頻率為5%。到20世紀(jì)中期由于黑色基因(S)控制的性狀能適應(yīng)環(huán)境而大量生存并繁殖后代,淺色基因(s)控制的性狀不能適應(yīng)環(huán)境而大量被淘汰,使后代數(shù)量大量減少。結(jié)果淺色基因(s)的頻率下降為5%,黑色基因(S)的頻率上升為95%。結(jié)果是淘汰了不利變異的基因,而保留了有利變異基因,通過(guò)遺傳逐漸積累。 由此可見(jiàn),種群中產(chǎn)生的變異是不定向的,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的自然選擇,其中的不利變異被不斷淘汰,有利變異則逐漸積累,從而使種群的基因頻率發(fā)生定向改變,導(dǎo)致生物朝著一定的方向緩慢地進(jìn)化。因此,生物進(jìn)化的方向是由自然選擇決定的。 (四)隔離導(dǎo)致物種的形成 從曼徹斯特地區(qū)的樺尺蠖進(jìn)化過(guò)程我們可以看出,樺尺蠖還是一個(gè)種群,個(gè)體之間彼此可以自由交配,實(shí)現(xiàn)基因交流,并通過(guò)繁殖將各自的基因傳遞給后代。因此沒(méi)有產(chǎn)生新的物種。 什么是物種呢?物種是如何形成的呢? 閱讀教材P62,畫(huà)出物種的概念。明確不同物種之間一般是不能交配的,即使交配成功,也不能產(chǎn)生可育的后代。例如:馬和驢雜交繁殖騾子不育就是如此。這種現(xiàn)象稱(chēng)之為生殖隔離。生殖隔離是隔離的一種類(lèi)型。在自然界中,新物種的形成往往要有隔離發(fā)生。閱讀P61~P63,畫(huà)出隔離、地理隔離、生殖隔離的概念。 演示多媒體課件:加拉帕戈斯群島的地圖,群島的不同小島上的植被情況(突出果實(shí)的大?。哂胁煌卣鞯牡厝福ㄌ貏e突出地雀喙形大小的特征)。讓學(xué)生根據(jù)地雀喙形大小的特征和島嶼生存條件將地雀安放在適宜的島上(放錯(cuò)會(huì)發(fā)出鳴響)。 加拉帕戈斯群島上的14種地雀都起源于同一個(gè)物種,是南美雀類(lèi)的后代。從南美大陸遷來(lái)后,逐漸分布到不同的群島上,群島之間的海洋起到了地理隔離的作用。被地理?xiàng)l件隔離開(kāi)的小種群的基因組成或基因頻率起初就不可能完全相同。長(zhǎng)期的隔離使被分割的小種群可能會(huì)出現(xiàn)完全不同的突變,而且各種群間沒(méi)有基因交流,因此一個(gè)種群中的突變自然不會(huì)引起另一種群的改變。各種群生活在不同的生存環(huán)境中,因而有不同的選擇方向。即不同種群選擇保留下的基因不同,使分開(kāi)的種群的基因庫(kù)組成和基因頻率產(chǎn)生了很大的差異。這就是14種地雀形態(tài)特征顯著差異的根本原因。 經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的地理隔離,不同種群在形態(tài)特征、生活習(xí)性上有了顯著的差異,若再次相遇仍能交配和繁育后代,這樣的不同種群稱(chēng)之為亞種。如東北虎和華南虎屬于不同的虎亞種。如果通過(guò)長(zhǎng)期的地理隔離,使不同種群個(gè)體之間形成生殖隔離,新物種就形成了。如加拉帕戈斯群島上的14種地雀的形成過(guò)程,就是如此。 因此說(shuō),物種形成的原因是突變和基因重組、自然選擇及隔離三個(gè)基本環(huán)節(jié)綜合作用的結(jié)果。不同新物種形成的過(guò)程進(jìn)行得十分緩慢,往往需要成千上萬(wàn)代甚至更長(zhǎng)。 [教學(xué)目標(biāo)鞏固] 1.物種是指分布在一定的______,具有一定的______和______,而且在自然狀態(tài)下能夠相互______和______,并能夠產(chǎn)生出______的一群生物個(gè)體。 答案:自然區(qū)域 形態(tài)結(jié)構(gòu) 生理功能 交配 繁殖 可育后代 2.隔離就是將種群分隔成許多個(gè)______,使彼此之間______。______是新物種形成的必要條件。自然界中比較常見(jiàn)的一種物種形成方式是經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的______而達(dá)到______。 答案:小種群 不能交配 隔離 地理隔離 生殖隔離 3.果蠅約有104對(duì)基因,假設(shè)每個(gè)基因的突變率都是10-6,該種群有1010個(gè)個(gè)體。則每一代出現(xiàn)的基因突變數(shù)是______。 解析:210410-61010=2108。 答案:2108 4.在英國(guó)的曼徹斯特地區(qū),存在著尺蛾的兩個(gè)變種。該地區(qū)原為森林,后建成工業(yè)區(qū)。下表為該地區(qū)1850年前后兩個(gè)變種尺蛾的數(shù)量比。出現(xiàn)這種變化的原因是 森林時(shí)期 建成工業(yè)區(qū)后50年 灰尺蛾 黑尺蛾 灰尺蛾 黑尺蛾 99% 1% 1% 99% A.工業(yè)煙煤使灰尺蛾變?yōu)楹诔叨? B.灰尺蛾遷出,黑尺蛾遷入 C.自然選擇的作用 D.變異的作用 答案:C 5.我國(guó)的東北虎和華南虎,由于長(zhǎng)期生活于不同的地理環(huán)境,已成為兩個(gè)不同的虎亞種。如果達(dá)到彼此相遇已不能雜交,也就產(chǎn)生了 A.隔離 B.地理隔離 C.生殖隔離 D.變異 答案:C [布置作業(yè)] P63復(fù)習(xí)題一、2; 二、3、4、5; 三、3、4 [結(jié)課] 以自然選擇學(xué)說(shuō)為核心的現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的基本觀點(diǎn)是:種群是生物進(jìn)化的基本單位,生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)在于種群基因頻率的改變。突變和基因重組、自然選擇及隔離是物種形成過(guò)程的三個(gè)基本環(huán)節(jié),通過(guò)它們的綜合作用,種群產(chǎn)生分化,最終導(dǎo)致新物種的形成。在這個(gè)過(guò)程中,突變和基因重組產(chǎn)生生物進(jìn)化的原材料,自然選擇使種群的基因頻率定向改變并決定生物進(jìn)化的方向,隔離是新物種形成的必要條件。 ●板書(shū)設(shè)計(jì) 第七章 生物的進(jìn)化 (二)突變和基因重組產(chǎn)生生物進(jìn)化的原材料 1.種群中基因突變的特點(diǎn) 突變數(shù)很大,不定向。 2.種群中基因重組的結(jié)果 產(chǎn)生更多變異,不定向。 結(jié)論:提供進(jìn)化的原材料。 (三)自然選擇決定進(jìn)化的方向 原因:淘汰不利變異基因,積累有利變異基因。 結(jié)果:使基因頻率定向改變。 (四)隔離導(dǎo)致物種形成 1.物種的概念 2.隔離 (1)概念 (2)分類(lèi):主要是地理隔離和生殖隔離 3.物種的形成- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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