第7章 現(xiàn)代生物進(jìn)化理論
第一節(jié) 現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的由來
一、教材分析：
第七章共兩節(jié)，介紹了現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的由來及其主要內(nèi)容。生物進(jìn)化理論林林總總，其中為大多數(shù)人普遍接受的是以自然選擇學(xué)說為核心的綜合進(jìn)化理論，它較為深入地揭示了生物繁衍過程中物種形成和更替的原理，指出生物進(jìn)化的實質(zhì)是種群基因庫在環(huán)境的選擇作用下的定向改變，反映出生物與環(huán)境在大時空尺度下的發(fā)展變化和對立統(tǒng)一。第一節(jié)內(nèi)容是本章的起始點，正由于第一節(jié)進(jìn)化理論的提出，才引起第二節(jié)進(jìn)化理論的內(nèi)容。兩者遙相互應(yīng)，相得益彰。本節(jié)教學(xué)目標(biāo)確定如下：
㈠教學(xué)目標(biāo)：
（1） 知識目標(biāo)：⒈舉例說出達(dá)爾文之前，人們是怎樣看待生物進(jìn)
化的。
⒉概述達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說的主要內(nèi)容。
⒊評述達(dá)爾文自然選擇學(xué)說的貢獻(xiàn)和局限性。
⒋探討生物進(jìn)化觀點對人們思想觀念的影響。
（2） 能力目標(biāo)：通過本節(jié)課的教學(xué)著重訓(xùn)練學(xué)生的思維能力及運(yùn)用生物進(jìn)化觀點對人們思想觀念的影響。
（3） 情感態(tài)度和價值觀：形成生物進(jìn)化的觀點。
㈡教學(xué)重點和難點：
⒈教學(xué)重點：a達(dá)爾文自然選擇學(xué)說的主要內(nèi)容。
b分析達(dá)爾文自然選擇學(xué)說的貢獻(xiàn)和局限性。
c探討生物進(jìn)化觀點對人們思想觀念的影響。
⒉教學(xué)難點：
分析達(dá)爾文自然選擇學(xué)說的局限性。
二、教法分析：
新課標(biāo)提倡：學(xué)習(xí)從問題開始，以問題調(diào)動思維，讓學(xué)習(xí)環(huán)繞問題進(jìn)行。新課標(biāo)教材以學(xué)生為主體，關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)過程、學(xué)習(xí)方式、學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新實踐能力。“教”是為了“不教”，重在提高學(xué)習(xí)能力，讓學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)。學(xué)生在已有的遺傳知識及初中所涉及的自然選擇的基礎(chǔ)上很容易理解本節(jié)內(nèi)容。本節(jié)主要采用的教學(xué)方法是：學(xué)生自學(xué)，教師適當(dāng)加以點撥。這樣可充分調(diào)動學(xué)生的主動參與意識。
三、學(xué)法分析：
調(diào)動學(xué)生積極性極為有效的方法是：讓學(xué)生做學(xué)習(xí)的主人。本節(jié)內(nèi)容理解層次較低，所以本節(jié)采用的主要學(xué)習(xí)方法是：讓學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問題，小組討論，對于小組無法解決的問題，全班集體討論。最后教師進(jìn)行歸納概括。
四、教學(xué)過程：
1、 以問題方式導(dǎo)入本節(jié)內(nèi)容。
問題1：“自然界形形色色的生物是怎樣出現(xiàn)、怎樣形成的？
——生物進(jìn)化來的。
問題2：“生物進(jìn)化的理論是誰首先提出來的？
——對于此問題有爭議，有的同學(xué)提出是拉馬克，有的同學(xué)認(rèn)為是達(dá)爾文，到底是誰最先提出的呢？請大家快速閱讀全文，找出你最想知道的內(nèi)容及你不理解的內(nèi)容。
2、 學(xué)生閱讀，教師巡回指導(dǎo)。
3、 以小組為單位解決你們的疑惑。
4、 學(xué)生提出疑惑，全班同學(xué)釋疑。
5、 教師歸納概括：
本節(jié)課主要圍繞進(jìn)化理論的發(fā)展、完善而一步步展開的。歷史上第一個提出比較完整的進(jìn)化學(xué)說的是法國博物學(xué)家拉馬克。其進(jìn)化學(xué)說是達(dá)爾文學(xué)說之前影響最大、最為系統(tǒng)的進(jìn)化理論，可歸納為：
1、 生物不是神創(chuàng)的，而是由更古老的生物進(jìn)化來的。這對當(dāng)時人們普遍信奉的神創(chuàng)論造成一定的沖擊，因此具有進(jìn)步意義。
2、 生物由低等到高等逐漸進(jìn)化的。拉馬克幾乎否認(rèn)物種的真實存在，認(rèn)為生物只存在連續(xù)變異的個體。
3、 生物進(jìn)化的原因，他認(rèn)為：一是“用進(jìn)廢退”的法則；二是“獲得性遺傳”的法則。但這些法則缺乏事實依據(jù)，大多來自主觀推測。
由此可知：拉馬克的進(jìn)化學(xué)說有一定的積極意義，但不可否認(rèn)，由于當(dāng)時科學(xué)知識水平的限制，該學(xué)說存在一定的局限性。
達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說是本節(jié)教學(xué)的核心，也是本章教學(xué)的重點?，F(xiàn)代生物進(jìn)化理論是以自然選擇學(xué)說為核心，綜合了生物學(xué)各學(xué)科的成就和多種生物進(jìn)化因素建立起來的。
介紹達(dá)爾文的生平和初中所涉及的自然選擇學(xué)說的相關(guān)內(nèi)容，回顧自然選擇學(xué)說的相關(guān)內(nèi)容，并針對自然選擇學(xué)說的解釋模型及相關(guān)的遺傳學(xué)知識，進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)達(dá)爾文的“適著生存，不適者被淘汰”的觀點。
達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說有積極的歷史貢獻(xiàn)。論證了生物是不斷進(jìn)化的，并且對生物進(jìn)化的原因提出合理的解釋，使生物學(xué)第一次擺脫了神學(xué)的束縛，走上可科學(xué)的軌道。它揭示了生命現(xiàn)象的統(tǒng)一性是由于所有的生物都有共同的祖先，生物的多樣性是進(jìn)化的結(jié)果；生物界扦插萬別的種類之間有一定的內(nèi)在聯(lián)系，從而大大促進(jìn)了生物學(xué)各個分支學(xué)科的發(fā)展。因此恩格斯將達(dá)爾文的進(jìn)化論譽(yù)為十九世界自然科學(xué)的三大發(fā)現(xiàn)之一。
但由于受到科學(xué) 發(fā)展水平的限制，達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說有一定的局限性：
對于遺傳和變異的本質(zhì)，達(dá)爾文還不能做出科學(xué)的解釋，關(guān)于遺傳的變異是怎樣產(chǎn)生的，達(dá)爾文接受了拉馬克關(guān)于器官用進(jìn)廢退和獲得性遺傳的觀點。他對生物進(jìn)化的解釋也局限于個體水平。
隨著遺傳學(xué)的“基因遺傳”理論的誕生，獲得性遺傳被大多數(shù)學(xué)者所摒器棄。物種形成的漸變過程無法解釋“物種大爆發(fā)”現(xiàn)象，基因傳衍以種群為單位而不是以個體為單位等，使達(dá)爾文自然選擇學(xué)說從誕生起就不斷的被質(zhì)疑、修正，這就是現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的由來。
至于現(xiàn)代進(jìn)化理論的主要內(nèi)容，下節(jié)課我們將詳細(xì)講解。
附板書設(shè)計：
歷史貢獻(xiàn)和局限性
理論的由來 歷史貢獻(xiàn)和局限性
進(jìn)化觀點對人們思想的影響
達(dá)爾文以后進(jìn)化理論的發(fā)展
第二節(jié)：現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容
1．教材分析
新教材，打破了學(xué)科體系，構(gòu)建了以人與生物圈為主線的體系，所以把生物圈作為第一單元，把“認(rèn)識生物”作為第一章，把“生物的特征”作為第一節(jié)，說明了本節(jié)課在教材中占有舉足輕重的地位，只有了解了什么是生物，生物具備哪些特征，才能為進(jìn)一步學(xué)習(xí)生物學(xué)打下堅實的基礎(chǔ)，并以此激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)生物的興趣。
2．教學(xué)目標(biāo)
根據(jù)素質(zhì)教育的要求和新課改的精神，我確定教學(xué)目標(biāo)如下：
（1）知識目標(biāo)：解釋種群、種群基因庫、基因頻率等概念，說明現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容，舉例說明共同進(jìn)化和生物多樣性形成的原因。
（2）能力目標(biāo)：運(yùn)用數(shù)學(xué)方法討論種群基因頻率的變化。
（3）形成生物進(jìn)化的觀點和生物進(jìn)化理論在發(fā)展的觀念。
3．教學(xué)重點
種群、物種、基因頻率、隔離等概念，突變和基因重組、自然選擇、隔離在生物進(jìn)化過程中的作用。
4．教學(xué)難點
基因頻率的概念，自然選擇對種群基因頻率的影響，隔離在物種形成中的作用。
5．突破重點和難點的關(guān)鍵
比較法， 列舉典型事例法 ，邊講邊練法。
通過這些方法讓學(xué)生積極思考，并利用已有的知識，進(jìn)行歸納、總結(jié)來突破重點和難點。
6．教法
教學(xué)方式的改變是新課程改革的目標(biāo)之一，改變了過去單純的教師講授、學(xué)生接受的教學(xué)方式，變?yōu)閹熒邮浇虒W(xué)，本課堂上創(chuàng)設(shè)民主、平等、和諧、寬松的學(xué)習(xí)氛圍，加強(qiáng)與學(xué)生的合作。因此本節(jié)課以老師教師講述，學(xué)生歸納，探究相結(jié)合，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，發(fā)揮其主體作用。
7．學(xué)法
學(xué)習(xí)方式的改變是新課程改革的目標(biāo)之一。倡導(dǎo)自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)，讓學(xué)生通過問題探討、資料分析等，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力，喚醒學(xué)生的學(xué)習(xí)意識、挖掘?qū)W生的潛能，調(diào)動其積極性和主動性，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的精神。
8．教學(xué)過程
（一）通過上節(jié)課內(nèi)容以問題探討的方式導(dǎo)入教學(xué)
（二）具體舉例幫助學(xué)生理解
（三）學(xué)生分組討論，進(jìn)行探究學(xué)習(xí)，教師歸納總結(jié)
（四）鞏固與練習(xí)
本節(jié)課的引入，可以從達(dá)爾文自然選擇學(xué)說中的某些觀點，與現(xiàn)代遺傳學(xué)所揭示的遺傳和變異的本質(zhì)之間引發(fā)的問題沖突開始，通過問題探討，使學(xué)生初步了解一種生物個體的有利變異的基因，只有在該種生物的某一群體中才能傳遞、擴(kuò)散，這個群體就是種群
問題1：怎樣的一群生物個體可以稱為種群呢？一個生物“種”或“物種”與種群有何區(qū)別呢？
通過舉例使學(xué)生知道什么是種群，通過比較，使學(xué)生初步理解種群和物種的概念。
問題2：人們?yōu)槭裁匆岢?#8220;種群”這個概念？
學(xué)生討論，初步認(rèn)識種群是生物進(jìn)化的基本單位，并認(rèn)識到提出新的概念在研究中的意義。
問題3：性狀是由基因控制的，研究生物的進(jìn)化必須研究種群的基因組成和變化。如何分析種群的基因組成和變化呢？由此人們提出基因庫和基因頻率的概念。什么是基因庫？基因頻率？
使學(xué)生認(rèn)識到為什么要提出并研究基因庫和基因頻率。使學(xué)生初步理解基因庫和基因頻率的概念。
通過具體種群的一對等位基因的基因頻率，使學(xué)生學(xué)會計算基因頻率的方法。
從后代的基因型頻率和基因頻率的計算結(jié)果中，使學(xué)生發(fā)現(xiàn)基因型頻率和基因頻率的變化規(guī)律。
問題4：自然界種群的基因頻率能世代不變嗎？為什么？
使學(xué)生能夠領(lǐng)會到自然界的種群發(fā)生變化是必然的。
問題5：影響基因頻率發(fā)生變化的因素？
突變和基因重組，使學(xué)生了解自然選擇作用，歸納突變和重組都是隨機(jī)的，不定向的，因此他們只是提供了生物進(jìn)化的原材料
探究“自然選擇對種群基因頻率變化的影響”是本節(jié)課的重點和難點。教師可以依據(jù)教學(xué)班的實際情況，以方便學(xué)生討論為原則，將教學(xué)班分成若干個小組。關(guān)于探究活動的教學(xué)，教師應(yīng)注意以下幾點。
1.指導(dǎo)學(xué)生閱讀樺尺蠖種群變化的資料（教師可以導(dǎo)讀教材相關(guān)部分），依據(jù)這些事實明確提出問題。
2.做出假設(shè)。針對事實和問題，依據(jù)學(xué)生已有的知識背景提出假設(shè)。在這里，假設(shè)可以是：黑褐色的生活環(huán)境，不利于淺色樺尺蠖的生存，對黑色花尺蠖生存有利，這種環(huán)境的選擇作用使該種群的S基因的頻率越來越低，即自然選擇可以使種群的基因頻率發(fā)生定向改變。
3.制定探究方案，可以根據(jù)學(xué)生情況靈活處理。一般情況下，可以直接使用教材提供的問題情境?？梢韵戎笇?dǎo)學(xué)生，依據(jù)假設(shè)計算第2年的基因型頻率和基因頻率，即：如果第一年種群個體數(shù)為100個，當(dāng)黑色（表現(xiàn)型）個體每年增加10%時，基因型為SS（黑色）個體第2年將會增加到11個，基因型為Ss（黑色）個體第2年將增加到22個，基因型為ss（淺色）個體第2年將減少到63個。第2年種群個體總數(shù)為96個，基因型SS的頻率是11÷96=11.5%；基因型Ss的頻率為22÷96=22.9%；基因型ss的頻率是63÷96=65.6%。在學(xué)生理解了計算方法后，可獨(dú)立計算以后年份的基因型頻率和基因頻率，從中找出規(guī)律。
4.在分析計算結(jié)果的基礎(chǔ)上，應(yīng)要求學(xué)生討論教材中設(shè)置的兩個討論問題。使學(xué)生理解，在黑色背景下，淺色花尺蠖被天敵發(fā)現(xiàn)和捕食的幾率對于黑色的花尺蠖，但不影響花尺蠖的生存和繁殖，直接受選擇的是表現(xiàn)型。
探究之后，教師應(yīng)強(qiáng)調(diào)，在自然選擇的作用下，可以使基因頻率發(fā)生定向改變，決定生物進(jìn)化的方向。
關(guān)于“隔離與物種的形成”內(nèi)容的教學(xué)，可直接使用教材中的引言，引出物種的概念。指出人們是如何定義物種，至于為什么如此定義物種可以不深究，教師應(yīng)著重印到學(xué)生依據(jù)物種定義，舉例說明并區(qū)分物種。學(xué)生理解物種的概念后，教師可以在提出曼徹斯特地區(qū)的樺尺蠖，雖然基因頻率發(fā)生很大的定向變化，但并沒有形成新物種的原因，并通過師生套路得出，只要物種的種群之間和種群內(nèi)部個體之間，沒有形成生殖隔離，基因交流就不會停止，遺傳組成的差異就不會拉大，新物種就難以形成。什么因素可以阻止種群間基因交流呢？由此可引出隔離的概念。
學(xué)生初步理解隔離的概念之后，可以安排學(xué)生討論隔離的各種可能的方式，教師歸納出隔離的類型。然后組織學(xué)生閱讀分析教材中的“資料分析”，組織討論“資料分析”中提出的幾個問題。最后教師應(yīng)強(qiáng)調(diào)，一般情況下，地理隔離是生殖隔離的先決條件，生殖隔離一旦形成，原來屬于一個物種的兩個種群，就成了兩個物種。（第三課時可到此結(jié)束）
關(guān)于“共同進(jìn)化與生物多樣性的形成”內(nèi)容的教學(xué)，可以學(xué)生自學(xué)為基礎(chǔ)，教師提出一些具有啟發(fā)性的問題，師生共同歸納總結(jié)的方式推進(jìn)教學(xué)過程。使學(xué)生理解共同進(jìn)化的含義，無機(jī)環(huán)境的變化、無機(jī)環(huán)境的復(fù)雜化和多樣化、有性生殖的出現(xiàn)和生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化和多樣化對生物多樣性形成的作用。
最后，組織學(xué)生討論生物進(jìn)化理論在發(fā)展。
板書設(shè)計
第一課時
（一）種群是生物進(jìn)化的單位
1．種群定義：一定區(qū)域 同種生物 全部個體
特點：彼此可以交配，并通過繁殖將各自得基因傳給后代。
2．基因庫：一個種群中全部個體所含有的全部基因。
3．基因頻率：在一個種群基因庫中，某個基因占全部等位基因數(shù)的比率。
特點：頻率可變。
4．結(jié)論：
種群是生物進(jìn)化的基本單位。
（二）突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料
種群基因頻率改變的原因：
基因突變產(chǎn)生新的等位基因，可能使種群的基因頻率發(fā)生變化。
來源：
基因突變、染色體變異、基因重組
（三）自然選擇決定生物進(jìn)化的方向
結(jié)論：自然選擇使種群的基因頻率會發(fā)生定向改變，決定生物進(jìn)化方向
第二課時 隔離與物種的形成
（一）物種的概念
（二）隔離的概念及在物種形成中的作用
第三課時 共同進(jìn)化和生物多樣性的形成
（一）共同進(jìn)化的概念
（二）生物多樣性的形成
(三)生物進(jìn)化理論在發(fā)展
