学案

http://www.psgz.szlg.edu.cn/leibie/ShowClass.asp?ClassID=155

7.2 现代生物进化的主要内容 （第二课时）

7.2 现代生物进化的主要内容    （第二课时）

教学目标:

1．知识目标

（1）隔离的概念和类型，以及隔离与物种形成的关系

（2）自然选择在生物进化中的作用

（3）共同进化的概念，生物多样性的形成

2．能力目标

通过教学过程培养学生的思维能力、归纳总结能力。

教学重点：

（1）隔离的概念和类型，以及物种形成的方式

（2）自然选择在生物进化过程中的作用。

（3）共同进化

（4）生物进化的大致过程

教学难点：

自然选择在生物进化过程中的作用。

 

教学过程：

1、隔离导致物种形成（必要条件）

1. 物种：能够在自然状态下相互               并产生            的一群生物个体。

2. 隔离：不同           间的个体，在自然条件下，        不能自由交流的现象。

类型：__________隔离、          隔离。

3. 物种的形成：

                            自然选择1

      地理           变异1             变异类型1        新种1

原种                基因频率的定向改变　　　　　　　　　　　生殖

隔离           　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 隔离

变异2             变异类型2         新种2

                     自然选择2

①实例：（加拉帕戈斯群岛地雀的形成）

 

②过程：

 

③物种形成过程的三个基本环节：

4．现代生物进化理论的基本观点

（1）           是生物进化的基本单位。

（2）生物进化的实质是                  的改变。

（4）___________是物种形成的必要条件。

（4）物种形成的三个基本环节是                 、             和             。

 

地理隔离和生殖隔离的区别：

地理隔离是由于地理上的障碍，使彼此间无法相遇而不能交配。

生殖隔离是指种群间的个体不能自由交配或者交配后不能产生可育后代的现象。这种隔离主要是由于遗传组成上的差异而造成的。生殖隔离不一定在地理上隔开，要彼此不能杂交或者不能产生可育后代便是生殖隔离。

一般来讲，先有地理隔离，再形成生殖隔离，这种形成新物种的方式称为异地物种形成。但是，有时没有地理隔离，也能产生新物种，如植物中多倍体的形成。

物种形成与生物进化有怎样的关系？

二者不是一回事，任何基因频率的改变，不论其变化大小如何，都属进化的范围；而作为物种的形成，则必须当基因频率的改变在突破物种的界限形成生殖隔离时，方可成立。因此隔离是物种形成的必要条件，而不是生物进化的必要条件。

 

2、共同进化与生物多样性的形成

共同进化：_______________、___________________在相互影响中不断进化和发展。

生物多样性的三个层次：_________________、__________________、_____________________。

生物进化的大致过程：

（1）从原始生命进化为原始的原核生物

标志：原始细胞膜的形成，细胞之分化、染色质、拟核形成。

代表生物：细菌

（2）原始的原核生物经过突变和自然选择分化出自养型原核生物

标志：细胞内各功能性区域形成原始细胞器

代表生物：蓝藻

（3）自养型原核生物的诞生为需氧型生物的出现创造了条件

需氧型生物的产生是原核生物走向真核生物的一个重要转折点

记忆节节清

 

1．隔离的类型：地理隔离、生殖隔离。

2．隔离是物种形成的必要条件。

3．物种大都是经过长期的地理隔离，最后出现生殖隔离而形成的。

4．生物多样性的内容：基因多样性、物种多样性、生态系统多样性。

5．物种形成的三个基本环节是突变和基因重组、自然选择、隔离。

 

 

例题导学

例1．下列不属于生殖隔离的是（    ）

A．鸟类和青蛙

B．马和驴杂交后代不育

C．东北虎和华南虎

D．山羊和绵羊杂交后杂种不活

解析：本题考查生殖隔离的概念。所谓生殖隔离是指种群间的个体不能自由交配，或者交配后不能生出可育后代的现象。鸟类和青蛙分属于两个物种，不能进行基因交流即交配。B可以产生杂交后代骡，但骡不育。D不能产生杂交后代。华南虎和东北虎是由于地理隔离形成的两个虎的亚种，仍是同一物种，还未形成生殖隔离。答案：C

例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．对所有的物种来说，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．不同的物种之间必然存在着生殖隔离

考点分析  本题是考查隔离导致物种形成知识点中学生对地理隔离和生殖隔离的理解。要求把握在物种形成过程中两种隔离的不同作用。

解题思路  地理隔离是指分布在不同自然区域的种群，由于高山河流、沙漠等地理上的障碍，使彼此间无法相遇而不能交配。生殖隔离是指种群间的个体不能自由交配，或交配后不能产生可育后代，地理隔离因时间长短、环境异同，可能形成生殖隔离，但不能必然导致生殖隔离。有的虽然产生了地理隔离，但双方环境基本相似也不可能导致生殖隔离。题中不正确的是B。答案：B

失分陷阱  隔离是指不同种群间的个体，在自然条件下基因不能自由交流的现象。但同一物种尽管存在着地理隔离，但双方环境基本相似也不会产生生殖隔离，有同学会误选为A，认为没有阻止种群间的基因交流。

例3.达尔文自然选择学说未能解释的是 (     )

A．生物进化的原因           B．现存生物适应性的原因

C．生物多样性的原因         D．生物不定向变异的原因

考点分析  该题考查达尔文自然选择学说的主要内容。要求学生在掌握达尔文自然选择学说的主要内容的四个方面的基础之上，能够正确评价该学说的意义和不足。

解题思路  达尔文的自然选择学说主要包括过度繁殖、生存斗争、遗传变异、适者生存。该学说能够科学地解释生物进化的原因，以及生物的多样性和适应性，对于人们正确地认识生物界具有重要意义。但是，由于受到当时科学发展水平的限制，对于遗传和变异的本质，达尔文还不能做出科学的解释。他没有阐明自然选择的机理，没有阐明自然选择如何对可遗传的变异起作用。答案：D。

失分陷阱  自然选择是指在生存斗争中，适者生存、不适者被淘汰的过程。在对自然选择学说的理解中，有些同学注意到了该学说能解释生物的适应性的原因，而忽略了对生物多样性的原因的解释，易误选C。

 

习题巩固：

选择

1．现代生物进化论认为：种群是生物进化的基本单位，突变和基因重组、选择和隔离是新种形成的基本环节。其中哪项是新种形成的必要条件（         ）

A．基因突变                                 B．选择

C．隔离                                        D．物种分化

2．下列除哪项外，都属于种群（       ）

A．某群岛上的地雀                      B．一群正在迁徒的家燕

C．一片森林的柳杉                      D．一个池塘中的全部鲫鱼

3．下列有关基因频率的说法，错误的是（     ）      

A．基因频率是指某种基因在某个种群中出现的比例

B．基因频率是固定不变的

C．基因频率是不断变化的

D．基因频率越高，出现结合体的概率越大

4．在英国的曼彻斯特地区，存在着尺蛾的两个变种。该地区原为森林，后建成工业区。下表为该地区年前后两个变种尺蛾的数量比。出现这种变化的原因是(     )

森林时期		建成工业区后50年
灰尺蛾	黑尺蛾	灰尺蛾	黑尺蛾
99％	1％	1％	99％

A．工业烟煤使灰尺蛾变为黑尺蛾

B．灰尺蛾迁出，黑尺蛾迁入

C．自然选择的作用

D．变异的作用

5．我国的东北虎和华南虎，由于长期生活于不同的地理环境，已成为两个不同的虎亚种。如果达到彼遇已不能杂交，也就产生了(       )

A．隔离         B．地理隔离        C．生殖隔离        D．变异

6．在野外，东北虎与华南虎无法实现杂交，原因是（         ）

A．东北虎跑得快                                 B．它们之间存在生殖隔离

C．它们之间存在地理隔离                   D．华南虎是成群生活的

7．公鹿经常用鹿角作为争夺配偶的武器。现代的公鹿鹿角发达的原因是（   ）

      A．公鹿代代经常使用鹿角的结果             

B．公鹿繁衍后代的需要

      C．公鹿产生的变异朝着有利于生殖方向发展的结果  

D．自然选择的结果

8．现代生物进化理论对达尔文自然选择学说进行了修改，下列哪项不是修改的内容（    ）

A．进化的基本单位是种群，而不是生物个体                                

B．自然选择是生物通过生存斗争来实现的

C．生物进化的实质在于种群基因频率的改变                  

D．现代生物进化理论将自然选择学说与遗传变异有关理论结合起来

9．现代进化理论与达尔文进化理论，观点不同的是（    ）

A．可遗传的变异是生物进化的原始材料                                

B．自然选择决定生物进化的方向

C．种群基因频率的改变是生物进化的实质              

D．自然选择是环境对生物的选择

 

填空

1．隔离就是将种群分隔成许多个         ，使彼此之间         。        是新物种形成的必件。自然界中比较常见的一种物种形成方式是经过长期的          而达到               。

2．果蝇约有10⁴对基因，假设每个基因的突变率都是10^-6，该种群有10¹⁰个个体。则每一代出现的基变数是                 。

3．          是新物种形成的必要条件，因此，在一个种群中，某些基因被保留下来，在另一个种群中，也保留了另一些基因。久而久之，这些种群的基因库会变得很不相同，逐步出现                      ，这样原来属于同物种的生物就成了不同的物种了。

4．物种形成过程的三个基本环节               、              、             。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7.2.2答案

教学过程：1.   交配  繁殖  可育后代   2.种群   基因  3. 地理   生殖   4. （1）种群（2）基因频率（3）隔离 （4）突变和基因重组             自然选择           隔离 

选择 1C 2A 3B 4C 5C 6C 7D 8B 9C  填空 1. 小种群  不能交配  隔离  地理隔离  生殖隔离   2. 2×10⁸  3.隔离       生殖隔离   4. 突变和基因重组             自然选择           隔离 

第六章 遗传和变异

第六章 遗传和变异

第二节　遗传的基本规律

一　基因的分离定律

教学内容

    第二节 遗传的基本规律

    一．基因的分离规律

学习目标

  1．理解孟德尔一对相对性状的遗传实验及其解释和验证

  2．生物相对性状的概念、实例

  3．显状性状、隐性性状和性状分离的概念

  4．理解基因型、表现型与环境的关系，初步掌握在遗传学中运用符号说明遗传定律的形式和方法

  5．了解显状的相对性

  6．掌握基因的分离定律

  7．了解基因的分离规律在实践中的应用

知识点:

 一、孟德尔利用豌豆进行杂交实验获得成功的原因：

    ①选用豌豆，自然状态下是纯种，相对性状明显作为实验材料。

    ②先用一对相对性状，再对多对相对性状在一起的传递情况进行研究。

    ③用统计方法对实验结果进行分析。

    ④孟德尔科学地设计了试验的程序。

 二、基因的分离规律

  1．一对相对性状的遗传实验：

  （1）豌豆高茎×矮茎（一对相对性状）

  

  4．分离规律：

    一对相对性状的遗传中，杂合体产生配子时，等位基因随同源染色体分离而分开，进入不同配子中，随配子传给后代。

  5．应用

  （1）杂交育种中选种：选显性性状，要连续自交直至不发生性状分离；选隐性性状，直接选取即可（隐性性状表达后，其基因型为纯种）。

  （2）优生：显性遗传病，控制生育；隐性遗传病，禁止近亲婚姻。

教学过程

  一、澄清几个概念

  1．等位基因和相同基因

    等位基因是指杂合体内，同源染色体上同一位置上控制着相对性状的基因，如Dd。具有一对等位基因的个体形成两种不同类型的配子，自交后代将出现性状分离。

    相同基因是指纯合体内由两个相同的基因组成，控制同一性状的基因，如DD或dd。具有一对相同基因的个体只形成一种配子，自交后代不发生性状分离。

  2．表现型和基因型及其关系

    基因型是指与表现型有关的基因组成，表现型是生物个体表现出来的性状。

    表现型是基因型的表现形式，基因型是表现型的内在因素。一般来说，表现型相同，基因型不一定相同；基因型相同，在相同环境条件下，表现型相同。即：表现型=基因型+环境条件。

    二、基因的分离规律是自由组合规律和连锁互换规律的基础，掌握基因的分离规律，关键在于弄懂下面的三个要点：

    1．等位基因存在于一对同源染色体上，具有一定的独立性。

    2．F₁产生配子时，等位基因随着同源染色体的分离而分开，独立地随配子遗传给后代，因此F₁产生了两种类型不同、数量相等的雌、雄配子。

    3．受精作用时，雌、雄配子结合机会均等，因此F₂出现三种基因型（100:2Dd:1dd），两种表现型（3高：1矮）。

  三、基因的分离定律的适用条件

    1．有性生殖的生物性状遗传

    2．真核生物的性状遗传

    3．细胞核遗传

    4．一对相对性状的遗传

  四、遗传规律的解题思路

    分离规律的习题主要有两类：一类是正推类型（已知双亲的基因型或表现型，推后代的基因型或表现型及比例），此类型比较简单。二是递推类型（根据后代的表现型和基因型推双亲的基因型），这类题最多见也较复杂。

 

“伴性遗传”教学案例

"伴性遗传"教学案例

上海市育才中学生命科学教研组 杨绿菲

1．教学说明

教学探索目标

上海市二期课改提出的生命科学课程标准强调"通过生命科学教育，让学生尽可能多的"经历"、"体验"，从而发展他们实践能力，科学思维能力，收集和处理信息的能力以及合作学习、表达交流的能力，并初步掌握生命科学研究的方法和技能，能进行生命科学的探究学习活动，学会自主探究，提高学习品质。"并提出"以学生发展为本"以及"注重生命科学素养的培养"，本课旨在通过对教学内容的重新组织、对教学策略的适当选择以及对教学手段的有效运用，探索一种有利于学生发发展，增强学生生命科学素质的生物课堂教学。

   

教材分析

（1）    简介教材的地位与作用

本节内容是学生学习了基因分离定律和自由组合定律的基础上安排的，其中性染色体及其上面的基因的传递学习，是对上述两个定律的扩展、补充和深化。在学习了这节内容后，有一个梳理复习基因分离规律及伴性遗传特点的内在环节，同是，遗传规律的不同形式传递特点也在对比、分析遗传系谱中得以应用和深化综合运用，显然，抓住这部分的内容教学，也是培养学生综合思维、分析思维等能力的良机。并且本节内容如血友病形成原因等可为后面内容"变异"中的"基因突变"的学习埋下伏笔。

（2）    教学重点、难点：

理解伴性遗传的遗传原理和传递规律

 

教材处理

本节课的教学内容是《生命科学》高中二年级第一学期第10章第一节部分内容，教材内容主要包括性别决定、伴性遗传概念、红绿色盲遗传传递规律及应用。这部分内容与原《生物》教材中相关内容区别不大，但是，在新的历史形式下，生物课的教学设计如何做到"与时俱进"是我一直思考的问题。备课时，我根据二期课改课程标准中强调的"通过生命科学教育，让学生尽可能多的"经历"、"体验"，从而发展他们实践能力，科学思维能力……"的要求，并且根据我校的实际情况，新增了实验"果蝇伴性遗传"，实验难度较大且历时长，但是通过长达一个月的果蝇培养实验，及时的记录实验现象的学习体验，不仅可以加强学生实验能力，而且能使学生亲自发现伴性遗传的现象，自然地激发出学习其内存规律的愿望。这样的处理能够创设课堂教学的探究氛围，提高学生学习生物学的兴趣，调动学生主动参与教学过程，培养学生热爱科学，献身科学的精神。

此外，对于红绿色盲红绿色盲遗传传递规律及应用采取多媒体课件（包括教师展示和学生小组学习用两种）加强对学生科学思维能力，收集和处理信息的能力以及合作学习、表达交流的能力的培养。

 

教学策略

毫无疑问，加强基础，全面培养能力，提高素质是我们教学工作的目的。教学过程采用了以下教学策略：

（1）    主动参与学习策略。

概括性判断的形成，必须是在学生具体、感性认识的基础上，通过自主的思考，才能从大量具体的事实中抽象出所包含的共同因素，通过自我抽象概括过程，形成明确的判断，揭示规律。因此，教师创设实验、媒体情景、提供事实，设置问题，引导学生积极主动地参与分析、推理、以形成正确的判断。本课的每一环节始终考虑以学生为主体，让学生参与到教学活动中，增强实验、科学思维、表达交流能力。

（2）合作学习策略

课内积极引导学生以小组形式对"果蝇性连锁实验"的实验结果进行统计、分析总结，生循着经典实验的过程来重新发现和探索伴性遗传外在的现象以及内在遵循的规律；在小组内共同学习网络课件时，每人都能陈述自己观点，同时也吸收他人观点，相互合作，相互影响，对某一问题作出正确结论。

（3）    "师生交流-互动"策略

教学过程中教师不只是导演，学生不只是演员，教师和学生在教学中互动、互助、互联和互促。教师、学生、课程、环境双双相互作用，通过讨论交流反馈，师生都在在互动中建构新的"图式"。

a)               构建良好的认知结构，促进知识的迁移策略

建构主义认为：学习者不是空着脑袋走进教室的，他们在以往的学习、生活等过程中形成了自己对各种现象的认识和理解，而且他们具有利用现有的知识以验进行推理的智力潜能；相应的知识并不是单纯由外向赔偿损失转移和传递，而是学习者主动的建构的过程。因此，本节课的教学过程中我并不是直接以讲授法向学习传授伴性遗传的传递规律，而是在学生已有的学习长期实验结果记录等现有的"图式"上，随着色盲伴性遗传传递规律的讨论、归纳和总结；随着来源于生活的问题的探讨和解释，学生的不断地改造脑中的旧图式，获得完整的伴性遗传规律的新"图式"符合学生的认知规律。

 

2．教学目标

1.1         知识与技能：

①     知道伴性遗传的概念;

②     理解人类红绿色盲遗传原理和规律;

③ 学会利用果蝇观察、分析遗传现象

1.2         过程能力与方法：

①     通过学生一段时间独立完成的探究实验，培养其实事求是、严谨踏实的科学实验态度和能力。

②     通过引导学生分析伴性遗传的信息传递规律，培养学生分析问题、解决问题的能力。

使学生有较强的自主学习能力。形成学习的自主意识、自主能力和自主行为，在课堂教学过程中有主体参与意识和行为，得到自我发展。

③      引导学生使用数码互动实验室内 "虚拟教室"功能进行自主探究，合作交流；培养其创造性学力

1.3         情感态度与价值观：

通过小组观察、讨论式学习，激发学生的求知欲，培养其良好的表达能力和团队合作精神

3．教学重点

理解人类红绿色盲遗传原理和规律

4．教学难点

①     通过引导学生分析伴性遗传的传递规律，培养学生分析问题、解决问题的能力。

②     通过小组观察、讨论式学习，激发学生的求知欲，培养其良好的表达能力和团队合作精神

5．教学过程

教学内容		教师行为	学生活动
一、提问果蝇实验探究进程，导入新课。		课前安排学生"长作业"：全班同学共分四个大组，每组分发2对果蝇作为亲本（红眼雌蝇，白眼雄蝇），要求学生培养观察P、F1、F2性状。课堂提问学生一个月来培养情况	学生代表用PPT介绍一个月来培养果蝇的基本过程（包括制作培养基，放入亲本果蝇，观察F1代性状，发现均为红眼。）
二、果蝇眼色伴性遗传的探究	观察F2的眼色	布置任务：统计本组实验中F2的不同眼色的果蝇个数，性别。	小组内分工合作，准确统计本组内果蝇个数，雌雄性别数。并将数据上传，汇总到教师电脑。
	得到实验结论，展开讨论	PPT展示全班学生汇总上来的数据 提出问题：     1．从全班同学统计出来的数据可以总结出怎样的特点？     2．如何解释这个实验结果呢?    要求小组内讨论, 给出本实验中果蝇基因型的假设(A\a)来解释果蝇的遗传现象       根据不同小组讨论的结果总结归纳：果蝇的眼色遗传是伴性遗传。	学生讨论得出结论：F2中红眼和白眼果蝇的比例为3：1，且白眼果蝇均为雄性。 如图 学生联系实验过程及其实验结果进行分析思考，展开热烈讨论，有的小组用AA，Aa，aa基因型来进行解释；有的小组提出质疑，无法解释白眼果蝇均为雄性；于是有的小组尝试用XAXA    XAXa ，XAY ，XaY来解释   学生听讲
三、色盲的遗传规律	过渡	展示几幅图，请同学们自己观察。 如	观察，听讲
		人类的红绿色盲是一种遗传病，是与果蝇的眼色遗传类似的遗传病，请同学分别色觉写出正常男性、女性；色盲男性、女性的基因型。	学生巩固知识，填写色觉正常男性、女性；色盲男性、女性的基因型。
	分析不同婚配方式下子女的表现型和基因型。落实书本基础，强化伴性遗传基因型写法。	写出下列几级婚配方式下子女的表现型和基因型。并用红笔圈出色盲的个体。 ①XBXB ×  XBY ⑥XbXb ×  XbY ②XBXB ×  XbY ③XBXb  ×  XBY ⑤XbXb  ×  XBY ④XBXb  ×   XbY	每位学生独立完成，写出每组婚配情况下子女的表现型和基因型。部分同学上黑板书写。
三掌握规律，学会运 用	总结伴X遗传病遗传规律	对同学们分析的不同婚配方式下子女的表现型和基因型进行点评和讲解。   提问：根据同学们自己写的情况，请总结一下色盲这种伴X隐性遗传病有怎样的特点? (提示:如致病基因传递有何特点?       与性别联系体现什么特点?)   要求学生将各自的结论通过"虚拟教室讨论平台"在全班范围内进行共享	小组内部先进行讨论，再将各自的结论上传到"虚拟教室讨论平台"，参与全班讨论 师生共同得出结论： 1． 男性患者多于女性患者 2．  父亲的致病基因只能传给女儿，不能传给儿子 3．  母亲的致病基因既能传给女儿，也能传给儿子
	分析遗传图谱	提问 姨夫(正常) 外公(色盲) XbY 王惠(正常) 王超(色盲) 李娜(正常) 小姨(患病) 外婆(正常) XbY XBXb 妈妈(正常) 爸爸(色盲) 如图，王超发现爸爸也是色盲，而妈妈正常，所以他认定是爸爸将色盲基因传给他。他的说法对吗？为什么？	独立思考，推理，回答问题。

6．         课后反思

我因为这堂课获得了"上海市青年教师教学大奖赛"，的一等奖，其中离不开我的导师：特级教师周维镐先生的悉心指导。

最初我提出想试试在遗传学教学中引入果蝇实验，但是觉得难度很大，又非常担心课堂的时间有限，周老师知道后积极地鼓励我展开尝试，他认为这是培养学生生命科学素养的一个很好的方法。野生型红眼果蝇较易获得，而白眼果蝇却通常只有研究机构，大学中才有，周老师帮我跑了不少地方才拿来了白眼果蝇，并指导了果蝇遗传实验中的一些重要的细节，如，处女蝇的获得，如何快速准确地判断果蝇的性别等。正是这些前期工作的准备到位，才保证了这节容量较大的课能够如期顺利地完成。

本节课前要求学生以大组为单位，在一个月内培养果蝇并连续观察三代的性状，学生们往往会开动脑筋，自觉地产生出诸如"如何配制培养果蝇的培养基""如何观察果蝇性状""怎样快速统计子代果蝇性状"等问题，并能在一个月的时间中安排好本组各成员的"工作"，定时，定人进行观察统计。这样的形式不仅对课堂教学内容进行延伸，而且培养了学生严谨的生命科学实验态度以及良好的团队精神。

在试讲的过程中，周老师发现学生们关于讨论色盲这种伴性遗传病的遗传规律时，发言不是非常踊跃，有些冷场。针对这个现象，他推荐我尝试一下教室中的"虚拟教室讨论平台"，让学生在小组讨论后再将结论在全班范围内讨论，而这种"网聊"的形式也许会更受学生欢迎。事实证明这种方式果然取得了非常好的效果，课后评委也对此进行了赞扬。

通过虚拟教室讨论平台，同学们可以各抒己见，而且与由于屏幕总是实时更新的，前一个同学的意见会被班级所有同学了解，有时一个小小火花会被不断扩充，小错误也能迅速被更正，学生学习的趣味性大大增加，主动性也随之被大大激发，同学对问题的认识在深度与广度上均有所增加。

如，下图为部分讨论内容: