資源簡介

第5章　生物的進化
第2節
適應是自然選擇的結果（一）
本課時為必修2的第五章《生物的進化》第2節《適應是自然選擇的結果》第1課時。本課時主要由“進化的原材料（種群內的變異）”、“進化的方向（自然選擇導致適應）”、“進化的實質（基因頻率的改變）”三部分構成。前面介紹現存物種的由來及進化論的證據，使學生初步理解生物進化的原因、生物的多樣性和適應性，這節課安排“自然選擇與適應”讓學生進一步理解生物的多樣性及進化與自然選擇的關系，同時有助于學生形成生物進化的觀點,從而幫助他們樹立形成正確的世界觀。
【生命觀念】運用進化與適應觀，認識種群內的變異性是進化的原材料，形成科學的自然觀和世界觀。
【科學思維】尊重事實和證據，理解自然選擇導致生物更好地適應環境。
【社會責任】積極運用生物學的知識和方法，關注環境對人類的影響，愛護我們共有的家園。
重點：進化的原材料（種群內的變異）、進化的方向（自然選擇導致適應）、進化的實質（基因頻率的改變）
難點：進化的方向（自然選擇導致適應）、進化的實質（基因頻率的改變）
一、進化的原材料：種群內的變異
1.介紹種群的概念，并將種群與物種進行比較
種群：生活在一定區域的同種生物的全部個體。種群是生物進化和繁殖的單位，同一種群內的個體之間可以進行基因交流。
物種：分布在一定自然區域內，具有一定的形態結構和生理功能，能夠在自然狀態下相互交配，并且產生可育后代的一群生物。
2.總結歸納種群內的變異
基因突變→產生新的基因+基因重組→產生新的基因型，導致種群內出現大量的可遺傳變異。這些不定向的可遺傳變異，構成進化的原材料。經過自然選擇，有利變異逐級積累，往某方面出現進化。
一對相對性狀：有3種基因型，2種表現型
兩對相對性狀：有9種基因型，4種表現型
那么n
對相對性狀？3n
2n
2、進化的方向：自然選擇導致生物更好地適應
1.人工選擇
生物普遍存在變異→人們根據自己需要→挑選合乎要求的變異個體，淘汰其他→數代選擇
所需變異被保存→培育出新品種
2.自然選擇
生物普遍存在變異→影響存活與繁殖→適者生存，不適者淘汰→數代選擇、所需變異被保存→進化，新物種產生
3.人工選擇和自然選擇的比較
變異是不定向的，選擇是定向的。不管是人工選擇，還是自然選擇，都加快種群往某一方面發展。
三、進化的實質：種群基因頻率的變化
1.基因頻率及基因型頻率的概念
基因庫：一個生物種群的全部等位基因的總和
基因頻率：某種基因的數目/控制同種性狀的等位基因的總數×100%
基因型頻率：特定基因型的個數/總的個數
×100%
2.實例：
棲息環境淺色：s基因頻率95%
淺色（s）＞深色（S）
棲息環境深色：S基因頻率95%
淺色（s）＜深色（S）
自然選擇使種群的基因頻率定向改變、決定生物進化的方向、是一種適應性的進化。
3.
計算
例1.豚鼠黑色對白色為顯性，由一對等位基因（B、b）控制，基因B的頻率為p，基因b的頻率為r，現有100只豚鼠，BB、Bb、bb的個體數分別為81，18，1。
求：（1）基因B、b的頻率
（2）基因型Bb的頻率
例2：從某種生物種群中隨機抽取一定數量的個體，其中基因型為AA個體占24%，基因型為Aa個體占72%，基因型為aa個體占4%，則基因A和a的頻率分別是
A.24%
72%
B.36%
64%
C.57%
43%
D.60%
40%
兩者聯系：
等位基因中某基因的頻率=該基因純合子的頻率+
1/2雜合子的頻率
種群中一對等位基因的頻率之和等于1，基因型頻率之和也等于1。
4.思考與判斷：
1.進化的實質（標志）：基因頻率的改變
2.進化是否產生新物種？不一定
3.產生新物種是否一定進化？一定
4.區分人工選擇和自然選擇的關鍵？是否符合人的需要
四、小結
自然選擇導致生物更好地適應
變異是不定向的→自然選擇→不利變異被淘汰,有利變異逐漸積累→種群的基因頻率發生定向改變→生物朝一定方向緩慢進化
自然選擇直接作用的是表現型，間接影響基因型，從而影響基因頻率的變化。種群是生物進化和繁殖的單位。自然選擇是進化的動力，決定進化的方向。
本節課進一步學習了進化的原材料、動力、實質，以具體的實例讓學生明白進化的實質是基因頻率的改變，且自然選擇導致生物更好地適應。本節課主要采用講授式和問題式相結合的方法，整合前面學過的可遺傳變異，歸納種群內的變異來源，主線明確，邏輯清晰，層層設問，最后讓學生理解為何自然選擇導致生物更好地適應特定的生存條件。另外，鑒于環境對生物種群的選擇作用，在課堂上也可以滲透人類與環境的關系，呼吁學生愛護環境，共同營造我們美好的家園，從而使人類這個特殊的生物種群走得更好、更遠。第5章　生物的進化
第2節
適應是自然選擇的結果（二）
本課時為必修2的第五章《生物的進化》第2節《適應是自然選擇的結果》第2課時。本課時主要由“現代生物進化理論”、“遺傳平衡定律”兩部分構成。前面介紹現存物種的由來及進化論的證據，使學生初步理解生物進化的原因、生物的多樣性和適應性，這節課安排“現代生物進化理論”讓學生進一步理解生物的由來，也理解達爾文的自然選擇學說的重要性和局限性。
【生命觀念】運用進化與適應觀，認識現代生物進化理論，形成科學的自然觀和世界觀。
【科學思維】尊重事實和證據，基于生物學事實，理解達爾文學說的局限，根據現代生物進化理論解釋生物進化現象。
【科學探究】用數學方法討論自然選擇使種群的基因頻率發生變化，探討耐藥菌的出現與抗生素濫用的關系。
【社會責任】搜集生物進化理論發展的資料，探討生物進化觀點對人們思想觀念的影響，形成正確的自然觀和進化觀。
重點：現代生物進化理論、遺傳平衡定律
難點：現代生物進化理論、遺傳平衡定律
一、現代生物進化理論
1.基礎：達爾文自然選擇理論
同種個體普遍存在變異（繁殖力強）→影響存活與繁殖→適者生存，不適者淘汰→自然選擇→進化，新物種產生。
達爾文自然選擇理論是現代生物進化理論的核心，但也存在一些局限。
2.
內容：
（1）個體→群體
現代生物進化理論認為：群體可以將有利變異延續下去。種群是生物進化、繁殖的基本單位，而不是個體。
（2）進化的實質：基因頻率改變的過程
樺尺蠖為例，種群的基因頻率改變，種群就進化。
反之，種群的基因若不改變，種群就沒有發生進化。
Ⅰ.此處，引入遺傳平衡定律（哈迪-溫伯格定律）：在一個大的隨機交配的種群里，基因頻率和基因型頻率在沒有遷移、突變、選擇的情況下，世代相傳不發生變化。
根據哈迪-溫伯格發現的這個定律，進行相關的計算。
例1：在昆蟲中，長翅（A）對殘翅（a）是顯性，若該種群中A=0.6，a=0.4，該種群中出現AA、Aa、aa概率是多少？
例2.已知白化病據調查該病的發病率大約為1/10000，請問人群中該病致病基因的頻率以及攜帶此隱性基因的雜合子的基因型頻率？
此類題型可以運用配子法，經過計算，引導學生得出相應的結論：AA=
p2
Aa=
2pq
aa=q2
Ⅱ.基因頻率改變的因素：
①突變
課本活動：通過計算了解突變對種群基因頻率的影響。（此部分由學生自己完成）
②基因遷移
單向遷移：個體的單向遷入、遷出
雙向遷移：個體的雙向遷入、遷出
思考單向遷移和雙向遷移的差別。
③遺傳漂變
比較小的種群，一起突然的事件（如aa死亡或aa沒有交配的機會）
比較大的種群，基因頻率的變化小
④非隨機交配
相鄰的兩個個體最容易交配，大種群兩端隔離。近親交配使純合子增加，隱性純合往往不利。
⑤自然選擇
不同表型的個體對生存和繁殖的影響和作用不同。
（3）進化過程中物種的形成
Ⅰ.異地物種（漸進的物種形成方式）
Ⅱ.同地物種（一次有性生殖過程中形成）
Ⅲ.小結
（4）自然選擇決定進化的方向
青霉素起初殺死絕大多數細菌→存活下來的細菌進行繁殖并將其抗性基因傳給后代，最后青霉素對它們不再起作用
選擇保留有利變異、淘汰不利變異，且是有利變異積累
本節課緊緊圍繞“現代生物進化理論”的內容展開，主線清晰，脈絡分明。教學方法采用比較式和問題式相結合，比較達爾文的自然選擇學說和現在生物進化理論的差異，比較同地和異地物最種形成方式的不同，比較遺傳平衡的影響因素，利用比較的方式加深學生對概念的理解。另外，課堂上還滲透著科學是不斷發展和糾正的一個過程，現代生物進化理論仍以自然選擇為核心，達爾文對生物界做出的貢獻不可磨滅，而今天的生物進化理論也不足以解釋所有的生物進化現象，還是需要后人不斷努力和加強，以此來幫助學生養成正確的價值觀和自然觀。

展開更多......

收起↑