八年級生物教案：生物進(jìn)化
導語(yǔ)：“生物的進(jìn)化”設計達爾文的自然選擇學(xué)說(shuō)和現代生物進(jìn)化論理論，有助于學(xué)生形成生物學(xué)的基本觀(guān)點(diǎn)之一——生物進(jìn)化的觀(guān)點(diǎn)，從而幫助他們樹(shù)立形成正確的世界觀(guān)。
教學(xué)目標
1.知識目標
(1)達爾文自然選擇學(xué)說(shuō)的主要內容。
(2)種群、種群基因庫、基因頻率的概念，以及基因頻率的計算方法。
(3)突變和基因重組為生物進(jìn)化提供原材料的原因。
(4)自然選擇在生物進(jìn)化中的作用。
(5)隔離的概念和類(lèi)型，以及隔離與物種形成的關(guān)系。
2.能力目標
通過(guò)教學(xué)過(guò)程培養學(xué)生的思維能力、歸納總結能力。
教學(xué)重難點(diǎn)
(1)達爾文自然選擇學(xué)說(shuō)及其主要內容之間的關(guān)系
(2)運用達爾文的自然選擇學(xué)說(shuō)解釋生物界的現象，既是本課題的重點(diǎn)，又是難點(diǎn)
(3)對達爾文學(xué)說(shuō)的評價(jià)是教學(xué)的難點(diǎn)
(4)達爾文學(xué)說(shuō)的主要內容和各要點(diǎn)之間的關(guān)系，以及用達爾文學(xué)說(shuō)解釋生物的適應(5)性、生物的進(jìn)化，這成為組織教學(xué)的難點(diǎn)。
教學(xué)過(guò)程
[一] 導課
世界上到底是先有雞還是先有蛋?這個(gè)問(wèn)題困擾了人類(lèi)幾千年!對于這個(gè)問(wèn)題，首先是神學(xué)家們作出了“解釋”：先有雞，因為上帝創(chuàng )造了雞，然后讓雞下蛋!隨著(zhù)科學(xué)的發(fā)展人們不相信上帝了!沒(méi)了上帝，上帝創(chuàng )造了雞的“解釋”也就沒(méi)人相信了。于是關(guān)于生物起源、進(jìn)化的種種猜測又被提了出來(lái)……我們已經(jīng)知道地球上現存的有記載的生物種類(lèi)大約200多萬(wàn)種，還有許許多多種生物沒(méi)有被我們發(fā)現。
沒(méi)有發(fā)現的生物數目可能要比已經(jīng)發(fā)現的多10倍，更何況已經(jīng)絕滅的生物比現存的還要多得多，據估計，曾在地球上生活過(guò)的生物種數可能多達5億～10億。這么多的生物從無(wú)到有，從少到多，從簡(jiǎn)單到復雜，從低等到高等，一批又一批地“踏上”地球，又“遠離”地球走向死亡，進(jìn)行著(zhù)自然界的“新陳代謝”，這就是生物的進(jìn)化。
[二] 達爾文的自然選擇學(xué)說(shuō)
1.主要內容
師講述：進(jìn)化的原因是什么呢?拉馬克關(guān)于進(jìn)化的用進(jìn)廢退學(xué)說(shuō)
拉馬克是進(jìn)化論的奠基者，他在18世紀初提出了用進(jìn)廢退的進(jìn)化學(xué)說(shuō)：環(huán)境的改變是導致生物進(jìn)化的原因。環(huán)境改變了，生物的生活方式也要跟著(zhù)變，有的器官由于經(jīng)常使用而發(fā)達起來(lái)，有的器官則由于長(cháng)期不使用而萎縮退化了。
師講述：在19世紀，達爾文提出了以自然選擇學(xué)說(shuō)為核心的生物進(jìn)化論。自然選擇學(xué)說(shuō)的主要內容是什么呢?
放映錄像：非洲草原野牛四季生活及生殖過(guò)程，重點(diǎn)放映遷徙路徑大河時(shí)，許多野牛個(gè)體被淹死或被鱷魚(yú)吃掉的情景。
師引導：學(xué)生根據錄像及初中所學(xué)有關(guān)知識總結歸納出達爾文自然選擇學(xué)說(shuō)的主要內容是：過(guò)度繁殖，生存斗爭(生存競爭)，遺傳變異，適者生存。
師引導：指導學(xué)生明確以下內容：
(1)任何一種生物的繁殖能力都很強，在不太長(cháng)的時(shí)間內能產(chǎn)生大量的后代。但因為生物的生存條件有限，生物在爭奪有限的空間和食物的情況下，同種生物個(gè)體之間，種與種之間、生物與無(wú)機環(huán)境之間不斷進(jìn)行著(zhù)激烈的生存斗爭，斗爭的結果是一部分個(gè)體被淘汰。例如：鯉魚(yú)在繁殖季節，雌魚(yú)會(huì )產(chǎn)許多卵，雄魚(yú)也會(huì )產(chǎn)下大量的精 子，但是能夠形成受精卵是少數;受精卵形成后，在孵化的過(guò)程中個(gè)體弱小的幼鯉又會(huì )被淘汰掉，能夠存活下來(lái)的只是很少的一些個(gè)體。
(2)在生存斗爭中，具有有利變異的個(gè)體將幸存并會(huì )將這些變異遺傳下去;而不利變異個(gè)體則很容易地被淘汰掉。達爾文把這種適者生存，不適者被淘汰的過(guò)程叫做自然選擇。在長(cháng)期的自然選擇過(guò)程中，微小的有利變異得到積累變?yōu)轱@著(zhù)變異，從而產(chǎn)生了適應特定環(huán)境的生物新類(lèi)型，這就是生物進(jìn)化的原因。
(3)自然選擇學(xué)說(shuō)科學(xué)地解釋了生物進(jìn)化的原因及生物的多樣性和適應性。但由于受到當時(shí)科學(xué)發(fā)展水平的限制，自然選擇學(xué)說(shuō)對于遺傳和變異的本質(zhì)，自然選擇如何對可遺傳的變異起作用的問(wèn)題不能作出科學(xué)的解釋。
2.以自然選擇學(xué)說(shuō)為基礎的現代生物進(jìn)化理論的提出
近些年來(lái)，生物學(xué)家在達爾文的進(jìn)化理論的基礎上，將遺傳學(xué)、生態(tài)學(xué)等研究成果引入到進(jìn)化論的研究中，形成了以自然選擇學(xué)說(shuō)為基礎的現代生物進(jìn)化理論。
[三]、現代生物進(jìn)化理論簡(jiǎn)介
現代生物進(jìn)化理論的主要內容包括：
(1)種群是生物進(jìn)化的單位;
(2)突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料;
(3)自然選擇決定生物進(jìn)化的方向;
(4)隔離導致物種的形成。
1.種群的定義
師：舉例：
(1)一個(gè)池塘中的全部鯉魚(yú);
(2)一個(gè)池塘中的全部魚(yú);
(3)一片草地上的全部植物;
(4)一片草地上的全部蒲公英。
引導：學(xué)生分析歸納出(1)與(4)屬于種群。
師生歸納：種群指生活在同一地點(diǎn)的同種生物個(gè)體的總和。
2.種群的特點(diǎn)
(1)種群的個(gè)體之間具有年齡和性別的差別，并不是機械地結合在一起。
(2)種群也是生物繁殖的基本單位。個(gè)體之間彼此可以交配，并通過(guò)繁殖將各自的基因傳遞給后代。
師：種群為什么是進(jìn)化的單位呢?
出示資料：大熊貓的生存
從進(jìn)化上看，大熊貓己經(jīng)歷了小大小的興衰歷程，從分布范圍看，它已由廠(chǎng)布于亞洲東部而退縮到中國。特別是近半個(gè)世紀以來(lái)，人類(lèi)生產(chǎn)活動(dòng)無(wú)節制地擴展，大熊貓分布區已由約5萬(wàn)平方公里縮小到1萬(wàn)多平方公里，數量不足1000只，且被分割成大小不等的20多塊島嶼狀孤立地帶。
由于大熊貓的分布是呈島嶼狀的小種群，每個(gè)種群的個(gè)體數不足50只。難免導致它們近親繁殖而使其喪失遺傳多樣性，最終導致種質(zhì)較差的小種群逐一滅絕。加之大熊貓食性單一，若遇大熊貓主食竹周期性地開(kāi)花枯死(約60年一周期)，必然導致大熊貓因食物匱乏而餓、病死亡。
3.基因庫、基因頻率
生：閱讀教材P65，找出基因庫和基因頻率的概念。
師生歸納：種群的基因庫是指一個(gè)種群所含有的全部基因。不同的基因在種群的基因庫中所占的比例是不同的。
師舉例：我們知道多指為顯性基因控制的遺傳病，而絕大多數人表現為正常。白化病是隱性基因控制的遺傳病，絕大多數人表現正常。
師生歸納：基因頻率是指某種基因在某個(gè)種群中出現的比例。
生質(zhì)疑：怎樣才能知道某種基因的基因頻率呢?
我們可以通過(guò)抽樣調查的方法獲得。
師引導：學(xué)生計算這樣一個(gè)例子：從某種生物的種群中隨機抽出100個(gè)個(gè)體，測知其基因型分別為AA、Aa、aa的個(gè)體分別為30、60和10個(gè)，問(wèn)其中A基因頻率為多少?a基因頻率為多少?
解法一：通過(guò)基因型計算基因頻率，就AA、Aa、aa來(lái)說(shuō)，每個(gè)個(gè)體可認為含有2個(gè)基因，則100個(gè)個(gè)體共有200個(gè)基因：
A基因頻率=(2×30+60)÷200=60%
a基因頻率=(2×10+60)÷200=40%
解法二：通過(guò)基因型頻率計算基因頻率，即一個(gè)等位基因的頻率等于它的`純合體頻率與1/2雜合體頻率之和，則：
A基因頻率=30%+(1/2)×60%=60%
B基因頻率=10%+(1/2)×60%=40%
從上述可知，種群中一對等位基因的頻率之和等于l(其基因型頻率之和也等于1)。
生質(zhì)疑：種群中某基因的頻率是否一直不變呢?讓我們觀(guān)看一個(gè)課件。
生觀(guān)看：用CAI課件模擬英國曼徹斯特地區樺尺蠖從19世紀中期到20世紀中期，淺色型樺尺蠖和黑色型樺尺蠖所占比例發(fā)生劇烈變化的過(guò)程。
1850年以前該地區的樺尺蠖以淺色為主，黑色個(gè)體很少。隨著(zhù)英國工業(yè)的發(fā)展，工廠(chǎng)排出的煤煙使環(huán)境發(fā)生了改變，黑色樺尺蠖與淺色樺尺蠖的數量發(fā)生了巨大的變化。黑色型達到了95%左右，淺色型由余下了5%左右。
師生歸納：由此可見(jiàn)，種群中的基因頻率是在不斷改變的。種群中的個(gè)體一代一代死亡，但基因庫卻在代代相傳的過(guò)程中保持和發(fā)展。
結論：生物進(jìn)化過(guò)程實(shí)質(zhì)上就是種群基因頻率發(fā)生變化的過(guò)程。所以說(shuō)種群是生物進(jìn)化的單位。
[四]教學(xué)目標鞏固
1.自然選擇題學(xué)說(shuō)的主要內容之間的關(guān)系
(1)過(guò)度繁殖為自然選擇提供更多的選擇材料，加劇了生存斗爭。
(2)變異是不定向的，具有有利變異的個(gè)體通過(guò)遺傳在后代中得到積累和加強，產(chǎn)生適應環(huán)境的新類(lèi)型，這是生物多樣性和適應性形成的原因，因此遺傳變異是生物進(jìn)化的內在因素。
(3)自然選擇是定向的，決定著(zhù)生物進(jìn)化的方向。
(4)自然選擇是通過(guò)生存斗爭來(lái)實(shí)現的，生存斗爭是生物進(jìn)化的動(dòng)力。
(5)適應是自然選擇的結果。
2.達爾文在北大西洋東部以馬德拉群島上發(fā)現有550種昆蟲(chóng)，其中有200種昆蟲(chóng)的翅已退化，不會(huì )飛翔，產(chǎn)生這種現象的原因是( )
A.生存斗爭的結果 B.食物中缺乏翅生長(cháng)的物質(zhì)
C.定向變異的逐代積累 D.自然選擇的結果
答案：D
3.從某生物種群中隨機抽出1000個(gè)個(gè)體，測知基因型為BB、Bb、bb的個(gè)體分別為300個(gè)、600個(gè)和100個(gè)。
(1)在這1000個(gè)個(gè)體中，B基因有 ;其基因頻率為。
(2)在這1000個(gè)個(gè)體中，b基因有 ;其基因頻率為。
答案：(1)1200 60% (2)800 40%
4.下列生物屬于種群的是( )
A.一塊水田里的全部水稻、水草、魚(yú)、蝦及其他生物 B.一塊朽木上的全部真菌
C.一塊棉田中的全部幼蚜，有翅和無(wú)翅的成蚜 D.一個(gè)池塘中的全部魚(yú)
答案：C
5.根據達爾文的進(jìn)化學(xué)說(shuō)，長(cháng)頸鹿的頸和腿之所以特別長(cháng)，是由于( )、
A.為了攝食樹(shù)葉，頸和腿不斷伸長(cháng)，代代相傳，愈伸愈長(cháng)
B.長(cháng)頸、長(cháng)腿者比短頸、短腿者有較佳的生存機會(huì )
C.長(cháng)頸、長(cháng)腿者影響了遺傳基因
D.基因控制的性狀在表達時(shí)受到環(huán)境的影響
答案：B
6.自然選擇是指( )
A.生物繁殖能力超越生存環(huán)境的承受力 B.生物過(guò)度繁殖引起的生存斗爭
C.在生存斗爭中，適者生存 D.遺傳使微小的有利變異得到積累和加強
答案：C
[五]總結
本節課主要是了解了“達爾文的自然選擇學(xué)說(shuō)的主要內容、意義和局限性”;由于其具有局限性，所以人們對其進(jìn)行了補充和發(fā)展，提出了“現代生物進(jìn)化理論”�，F代生物進(jìn)化理論認為種群是生物進(jìn)化的基本單位，生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變
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