2021届高三生物一轮复习《现代生物进化理论综合复习(一)》教学设计

“现代生物进化理论综合复习（一）”教学设计一、（教学目标）学习目标与重难点学习目标（教学目标）概述达尔文自然选择学说的主要内容。评述达尔文自然选择学说的贡献和局限性。解释种群、种群基因库、基因频率等概念。运用数学方法讨论种群基因频率的变化。说明现代进化论的主要内容。2.学习重难点（教学重难点）（1）学习重点（教学重点）达尔文自然选择学说的主要内容。分析达尔文自然选择学说的贡献和局限性。种群、基因频率等概念。突变和基因重组、自然选择在生物进化过程中的作用。（2）学习难点（教学难点）分析达尔文自然选择学说的局限性。基因频率的概念。自然选择对种群基因频率的影响。二、教学过程教学环节师生活动设计意图课程导入英国的曼彻斯特地区有一种桦尺蠖，它们夜间活动，白天栖息在树干上。该地区原来树木茂盛，树干表面长满浅色的地衣。19世纪中期以前，桦尺蠖几乎都是浅色的，黑色个体很少。后来曼彻斯特成为工业区，树干表面落满黑色的煤烟灰。到了20世纪中期，生物学家们发现，黑色的桦尺蠖却成了常见种。出现这种变化的原因究竟是什么？要解释这一问题，还要从生物进化论的发展说起。通过具体事例引出本节课复习重点，明确学习目标和学习重难点。现代生物进化理论的由来拉马克的进化论：历史上第一个提出比较完整的进化学说的，是法国博物学家拉马克。他通过对植物和动物的大量观察，提出地球上的所有生物都不是神造的，而是由更古老的生物进化来的；生物是由低等到高等逐渐进化的；生物各种适应性特征的形成都是由于用进废退和获得性遗传。这是生物不断进化的主要原因。拉马克的进化学说，在人们信奉神创论的时代是具有进步意义的。杂交育种的原理：基因重组。达尔文的进化论：拉马克的进化论提出以后，并没有引起社会的重视。就连达尔文在开始他著名的5年航海旅程时，也还认为物种是不变的，而且都是神创造的。在5年的航海旅行中，他仔细观察了世界各地的动植物和化石，发现许多现象是传统的观点难以解释的，从而摒弃了神创论的观点，坚信生物是不断进化的。后来，他又通过大量的观察和思考，提出了自然选择学说。达尔文的自然选择学说，表明了生物进化的内因是遗传与变异，而适者生存是自然选择的结果。同时指出了，可遗传的有利变异和环境的定向选择是生物适应形成的必要条件。最终揭示了生物的统一性、多样性和适应性。达尔文进化论的优点与局限性：达尔文创立的进化论从丰富的事实出发，论证了生物是不断进化的，并且对生物进化的原因提出了合理的解释。这就使生物学第一次摆脱了神学的束缚，走上了科学的轨道。还指出了所有的生物都有共同的祖先，揭示了生物的统一性。而生物的多样性和适应性是生物进化的结果。同时还反对神创论和物种不变论，为辩证唯物主义世界观提供了有力的武器。以上就是达尔文的进化论具有的积极意义。但是，由于受到当时科学发展水平的限制，达尔文的自然选择学说也存在着一定的局限性。对于遗传和变异的本质，达尔文还不能做出科学的解释。对生物进化的解释也局限于个体水平，而实际上，如果个体出现可遗传的变异，相应基因必须在群体里扩散并取代原有的基因，这样新的生物类型才可能形成。同时，达尔文强调物种形成都是渐变的结果，不能很好地解释物种大爆发等现象。这些都说明，即使像达尔文这样伟大的科学家，其思想观点也会有历史的局限性。现代进化论：随着生物科学的发展，关于遗传和变异的研究，已经从性状水平深入到基因水平，人们逐渐认识到遗传和变异的本质。获得性遗传的观点，已经被大多数学者所摒弃。关于自然选择的作用等问题的研究，已经从以生物个体为单位，发展到以种群为基本单位。这样就形成了以自然选择学说为核心的现代生物进化理论，从而极大地丰富和发展了达尔文的自然选择学说。通过复习进化论的由来及发展，理解达尔文进化论的优点与局限性。概括的认识现代进化理论。种群基因频率的改变与生物的进化--种群是生物进化的基本单位1、种群是生物进化的基本单位种群是指生活在一定区域的同种生物的全部个体。种群中的个体并不是机械地集合在一起，而是彼此可以交配，并且通过繁殖将各自的基因传给后代。种群在繁衍过程中，个体有新老交替，基因却代代相传。一个种群中全部个体所含有的全部基因叫做这个种群的基因库。在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率，叫做基因频率。掌握基因频率与基因型频率的关系。补充说明1、不同的基因在基因库中的频率是不同的。我们可以利用相关公式来进行计算。2、基因频率等于某种基因的数目比上控制同种性状的等位基因的总数，再乘以百分之百。基因型频率则是用特定基因型的个体数比上种群中的个体总数，再乘以百分之百。3、在一个种群中，一对等位基因的基因频率之和等于一，基因型频率之和也等于一。4、一个等位基因的基因频率又等于该基因纯合子的基因型频率与杂合子的基因型频率的二分之一之和。例如：A的基因频率=AA的基因型频率＋1/2的Aa的基因型频率。5、关于伴性遗传中伴X染色体遗传的基因频率的计算：因为此类基因位于X染色体的非同源区段上，所以Y染色体上没有对应的基因。又因为女性有两条X染色体，男性只有一条X染色体，所以一个女性个体有两个相关基因，而一个男性个体只有一个相关基因。6、关于特殊情况下的基因频率的计算：在一个有性生殖的自然种群中，当等位基因只有一对，例如A和a时，设A的基因频率为p，a的基因频率为q，则p＋q＝1。当这个种群足够大，且个体间可以随机交配时：子代中AA即显性纯合子的基因型频率为p的平方，Aa即杂合子的基因型频率为2倍的pq，aa即隐性纯合子的基因型频率为q的平方。根据p＋q＝1，则可推出(p＋q)2＝p2＋2pq＋q2＝1即AA的基因型频率＋Aa的基因型频率＋aa的基因型频率之和等于1。总结基因频率和基因型频率的计算公式。掌握伴性遗传的相关基因频率的计算方法。掌握通过基因频率计算出基因型频率的方法，以及通过基因型频率计算出基因频率的方法。种群基因频率的改变与生物的进化--突变和基因重组产生进化的原材料突变和基因重组产生进化的原材料达尔文曾明确指出，可遗传的变异是生物进化的原材料。现代遗传学的研究表明，可遗传的变异来源于基因突变、基因重组和染色体变异。其中，基因突变和染色体变异统称为突变。当种群足够大，种群中所有的雌雄个体间都能自由交配并产生后代，没有迁入迁出并且所有基因型的昆虫的生存能力均相同时，那么，亲代与子代之间的基因型频率或许不同，但基因频率却不发生改变。需要注意的是，自交，会因杂合子逐代减少，而发生基因型频率的改变，但是无论自交还是自由交配，亲代与子代的基因频率都不会发生改变。理解突变和基因重组对种群基因频率的影响。回顾导入问题19世纪中期以前，桦尺蠖几乎都是浅色的，黑色个体很少。后来曼彻斯特成为工业区，树干表面落满黑色的煤烟灰。到了20世纪中期，黑色的桦尺蠖却成了常见种。出现这种变化的原因究竟是什么？这是自然选择的结果。解决导入问题，引出自然选择的作用，并分析自然选择的实质。种群基因频率的改变与生物的进化--自然选择决定进化的方向3、自然选择决定进化的方向。这也是现代生物进化理论的主要内容之一。种群中产生的变异是不定向的。自然选择淘汰其中的不利变异，保留其中的有利变异。自然选择直接选择的是生物性状，但从根本上选择的是相关基因。这就使种群的基因频率发生了定向改变，从而决定生物进化的方向。这也是生物进化的实质。理解自然选择在生物进化中的作用。本节小结现代生物进化理论，是在自然选择学说的基础之上发展建立的。明确了种群基因频率的改变与生物进化的关系。提出了种群是生物进化的基本单位，突变和基因重组为进化提供了原材料，自然选择使种群的基因频率发生了定向改变，从而决定了生物进化的方向。对本节课的主要内容进行总结，突破本节课的重难点。评价与反馈1、某自花传粉植物种群中，亲代中AA基因型个体占30%，aa基因型个体占20%，则亲代A的基因频率和F1中AA的基因型频率分别是()A.55%和32.5%B.55%和42.5%C.45%和42.5% D.45%和32.5%2、某工厂有男女职工各200名，对他们进行调查时发现，女性色盲基因携带者为15人，女性患者1人，男性患者14人，这个群体中色盲基因的频率应为（）15%B.3.88%C.5.17%D.10.3%3、在某一人群中，经调查得知，隐性性状的个体占16%，那么该人群中AA和Aa基因型频率分别是()A.0.36、0.48 B.0.36、0.24C.0.16、0.48D.0.16、0.364、某人群中某常染色体显性遗传病的发病率为19%，一对夫妇中妻子患病，丈夫正常，他们所生的子女患该病的概率是()A.9/10B.10/19C.1/19D.1/25、如果在一个种群中，AA占25%，Aa占50%，aa占25%。如果因为环境的变化，每年aa的个体减少20%，AA和Aa的个体分别增加20%，一年后，aa的个体在种群中的比例为()23.7%B.20%C.18.2%D.15.6%环境变化前a的基因频率为（），环境变化后a的基因频率为（）50%B.54.5%C.45.5%D.60%6、某科研小组用面粉甲虫研究人工选择的功效，他们称量甲虫蛹的体重，并选择部分个体作为下一代的亲本，实验结果如图所示。下列相关叙述不正确的是（）A.实验者在每个世代中选择了体重最大的部分蛹作为亲本B.体重越大的个体在自然环境中的生存和繁殖能力越强C.该实验中人工选择的方向与自然选择的方向是相反的D.该实验中每一代甲虫的基因库与上一代都有所差异7、用若干