人教版教学教案2010年高二生物教材精析与备课---生物的进化

高中生物必修二生物必修12010年高二生物教材精析与备课---生物的进化第一部分本章内容在高中生物课程中的地位《生物的进化》是高中生物课程必修内容第二模块中的重要内容，从微观层面阐述生命的延续性，立足于整个生物界，阐述生命的发展过程、原因和结果。第二部分教材分析和备课建议一.本章内容主要知识点：节主要知识内容第一节生物进化理论的发展现代达尔文主义分子进化的中性学说现代进化理论发展的意义第二节生物进化和生物多样性生物进化的基本历程生物进化与生物多样性的形成二.本章教学目标：知识目标：1.说出现代进化理论的主要内容。2.概述物种形成的机理。3.描述生物进化历程，列举生物进化历程中出现的重大转折及其深远意义。4.描述生物多样性的形成。5.阐述魏泰克提出的五界学说，说明五界说的理论意义。技能目标：搜集和交流生物进化理论发展的资料，用DNA分子杂交的模拟实验来来鉴定人猿间的亲缘关系，用数学方法来讨论自然选择使种群的基因频率发生变化。情感目标：培养唯物主义基本观点。三.本章特点：1.图文并茂：共有图和图群12个。通过读图和图群反映生物、生理过程、实验过程，图和图群清晰逼真，能使人流连忘返，记忆深刻，防止学生死记硬背。通过读图和图群就是一个积极思维的过程，是提取信息，分析信息、处理信息的过程，最终可达到学生自主获取知识的目标。读图和图群是一个艰辛的过程，但更有欢乐，有思维过程的自主的、合作的、探究的学习过程。2.体现素质教育、体现自主学习和自我发展：共有积极思维5个；评价指南2个；继续探究2个；拓展视野1个。3.教材内容体现科学性：形成知识体系，体现了近年来的最新成果。高中生物苏教版模块2《第五章生物的进化》的特色可以归纳如下四.课时建议：新授课3课时，单元检测1课时，试卷分析1课时，共5课时。高中生物必修二生物必修2第一节生物进化理论的发展本节的生物学名词有：达尔文自然选择学说、现代达尔文主义、种群、基因库、基因频率、隔离、生殖隔离、地理隔离、物种、分子进化的中性学说。重难点讲解一.达尔文自然选择学说1.主要内容：过度繁殖、生存斗争、遗传和变异、适者生存。（1）四个要点①过度繁殖：地球上的生物普遍具有很强的繁殖能力。②生存斗争：生物个体（同种或异种）之间的相互斗争，以及生物与无机环境之间的斗争，赖以维持个体生存并繁衍种族的自然现象。生存斗争的结果导致生物大量死亡少量生存。③遗传和变异：子代与亲代，子代与子代的相似性叫遗传，子代与亲代，子代与子代的不相似性叫变异。④适者生存：凡是生存下来的生物都是对环境适应的，被淘汰的生物都是对环境不适应的。（2）关系：达尔文认为遗传和变异是自然选择的基础(内因)；生存斗争是生物进化的动力(外因)；过度繁殖为自然选择提供了更多的选择材料，同时加剧了生存斗争；定向的自然选择决定了生物进化的方向。其要点图示如下：2.应用：如解释现代长颈鹿的形成、昆虫保护色的形成。3.评价意义：科学地解释了生物进化的原因，以及生物的多样性、适应性。局限：对于遗传和变异的本质、自然选择如何起作用等方面存在猜想和片面，甚至错误的认识。[例1]用生物进化论的观点解释病菌抗药性不断增强的原因是A．使用抗菌素的剂量不断加大，病菌向抗药能力增强方向变异B．抗菌素对病菌进行人工选择，生存下来的病菌都是抗药能力强的C．抗菌素对病菌进行自然选择，生存下来的病菌都是抗药能力强的D．病菌中原来就有抗药性强的个体，在使用抗菌素的过程中淘汰了抗药性弱的个体解析:本题考查学生对达尔文生物进化观点的理解情况。根据达尔文的进化观点，由于变异，病菌本身存在着个体差异，有的抗药性强，有的抗药性弱，有的无抗药性，抗菌素的使用对病菌起了自然选择作用，而不是人工选择(人工选择是指人类有目的地选择适合人类需要的生物品种)。通过一代又一代地自然选择，病菌的抗药性会越来越强。答案C、D。二.现代达尔文主义现代生物进化理论是达尔文自然选择学说和基因学说的综合，也就是说用现代遗传学理论来补充和完善达尔文学说的不足，如通过种群、基因库、基因频率解决了达尔文不能解释的自然选择如何发挥作用的问题。（一）基本观点：1.要点：（1）种群是生物进化的单位。种群既是生物繁殖的单位，也是生物进化的单位，生物进化的实质在于种群基因频率的改变。（2）突变和基因重组产生进化的原材料高中生物必修二生物必修3（3）自然选择决定生物进化的方向（4）隔离导致物种形成2.关系：突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节，通过它们的综合作用，种群产生分化，最终导致新物种的形成。在这个过程中，突变和基因重组产生生物进化的原材料，自然选择使种群基因频率发生定向改变并决定生物进化的方向，隔离是新物种形成的必要条件。如右图所示：（二）基因频率与基因型频率1.种群：概念：生活在同一地点的同种生物的一群个体。实例：某个池塘里的全部鲫鱼就是一个种群。2.基因频率基因频率是指某种基因在某个种群中出现的比例。基因频率可用抽样调查的方法来获得，并且，A%+a%=1。生物进化的实质就是种群基因频率发生变化的过程3.基因型频率基因型频率是指群体中某一个个体的任何一个基因型所占的百分比。AA%+Aa%+aa%=14.基因频率与基因型频率有关的计算（1）公式：遗传平衡定律运用遗传的基本定律，结合“哈代-温伯格”基因平衡定律解决有关基因频率的计算问题，加深理解自然选择学说的实质。在一个种群中符合以下5个条件：①种群极大②种群个体间的交配是随机的③无基因突变④无新基因加入⑤无自然选择的情况下，各等位基因的频率和等位基因的基因型频率在一代一代的遗传中是稳定不变的，保持平衡。用数学方程式可表示为：(p+q)2=1,p2+2pq+q2=1，p+q=l。其中p代表一个等位基因的频率，q代表另一个等位基因的频率。运用此规律，已知基因型频率可求基因频率；反之，已知基因频率可求基因型频率。如在某种群中，A的基因频率是p，a的基因频率是q，则：AA基因型频率是p2，aa基因型频率是q2，Aa基因型频率是2pq。（2）类型常染色体遗传方面的基因频率计算①通过基因型计算基因频率基因频率=种群中该基因的总数／种群中该等位基因的总数。例1：从某个种群中随机抽出100个个体，测知基因型为AA、Aa和aa的个体分别是30、60和10个。问：该种群中A、a基因频率分别是多少？解析：就这对等位基因来说，每个个体可以看做含有2个基因。那么，这100个个体共有200个基因，其中，A基因有2×30+60=120个，a基因有2×10+60=80个。于是，在这个种群中，A基因的频率为：120÷200=60%a基因的频率为：80÷200=40%答案：A基因的频率60%，a基因的频率40%。例2：从某种生物种群中随机抽出一定数量的个体，其中基因型为AA的个体占24%，基因型为Aa的个体占72%，基因型为aa的个体占4%，基因A和基因a的频率分别是()高中生物必修二生物必修4A.24%72%B.36%64%C.57%43D.60%40%解析：根据题意，在100个个体中，AA占24个，Aa占72个，aa占4个，即在200个基因中，A基因有2×24＋72=120个，基因频率为120÷200=60%，a的基因频率为40%。答案D。也可以用另一方法：A基因频率为(2×24%＋72%)/2=60%，则a基因频率为40%。②运用遗传平衡公式计算例3：在某一个种群中，已调查得知，隐性性状者（等位基因用A、a表示）占16%，那么该种群的AA、Aa基因型个体出现的概率分别为：A.0.36、0.48B.0.36、0.24C.0.16、0.48D.0.48、0.36解析：第一步已知隐性性状者即aa的基因型频率为16%，那么a基因的频率为0.4、A的基因频率为1-0.4=0.6。第二步将其看作在理想的状态下，运用遗传平衡公式进行计算：AA%=A%×A%=0.6×0.6=0.36；Aa%=2×A%×a%=2×0.6×0.4=0.48答案：A[例4]某人群中每10000人中有一白化病患者(aa)，问该人群中带有a基因的杂合体概率是解析：已知基因型aa的频率为1/10000，则基因a的频率q=1000/1=0.01，基因A的频率p=1－0.01=0.99，则基因型Aa的频率为2pq=2×0.99×0.01=0.0198[答案]0.0198[例5]人类的苯丙酮尿症是代谢疾病，由隐性基因控制。如果群体的发病率是1/10000，表现型正常的个体与苯丙酮尿症患者婚配，生出患苯丙酮尿症小孩的概率约为。解析：本例是[例4]的拓展。依据基因的平衡定律，杂合体基因型频率为2×1/100×(1－1/100)≈1/50≈杂合体占表型正常个体的机率，故表型正常个体与苯丙酮尿症患者婚配子女患病机率为1/2×1/50＝1/100[答案]1/100伴X遗传方面的基因频率计算这类题目的特殊点是：X染色体总数的正确计算，因为男性中只有一个X染色体，所以计算男性X染色体总数时不需要乘以2，这样就能够得出正确的结果。例6：对某校学生进行色盲遗传病调查研究后发现：780名女生中有患者23人、携带者52人；820名男生中有患者65人，那么该群体中色盲基因的频率是()A.4.4%B.5.1%C.6.8%D.10.2%解析：色盲是伴X染色体隐性遗传，女性色盲患者的基因型是：XbXb，女性携带者的基因型是：XBXb，男性色盲患者的基因型是：XbY。(男性无携带者)根据题意，780名女生中有患者23人、携带者52人，因此女性中Xb占：23×2＋52=98；820名男生中有患者65人，因此男性中Xb占：65Xb基因总数：98＋65＝163这样，该校学生中的X染色体总数是：780×2＋820＝2380，这样该群体中色盲基因的频率就是：163/2380=6.8%。答案：C(学生容易会误算成(780＋820)×2＝3200，结果得出5.1%这一错误结论，而选B)例7：据调查，某地人群基因型的比例为XBXB为42.32%、XBXb为7.36%、XbXb为0.32%、XBY为46%、XbY为4%，求在该地区XB和Xb的基因频率分别为解析：取100个个体，由于B和b这对等位基因只存在于X染色体上，Y染色体上无相应的等位基因。故基因总数为150个，而XB和Xb基因的个数分别为42.32×2+7.36+46＝138，7.36+0.32×2+4＝12，再计算百分比。XB、Xb基因频率分别为138/150＝92%，12/150＝8%[答案]92%，8%（3）影响基因频率变化的主要因素有：基因突变、自然选择、迁移、遗传漂变。高中生物必修二生物必修5例8：镰刀型贫血症是由常染色体上的隐性致病基因引起的，患者在幼年时期夭折。现在A、B两地区进行调查，其中B地区流行疟疾。两地区人群中各种基因型的比例如图所示。回答下列问题：（1）在A地区人群中A的基因频率为_____________，a的基因频率为__________；B地区人群中A的基因频率为____________，a的基因频率为___________________。（2）若干年后再进行调查，A地区人群中A的基因频率将___________________，B地区人群中AA的基因型频率将___________。决定两地人群基因频率变化方向的是______________。（3）如果在B地区消灭疟疾，若干年后再进行调查，将会发现AA的基因型频率将会_____。这说明突变的有利有害不是绝对的，这往往取决于__。答案：（1）96.5%3.5%50.5%49.5%（2）上升下降自然选择（3）上升生物生存的环境5.课本94页“积极思维为什么说突变和基因重组产生进化的原材料”事实1：基因突变数的计算公式：基因突变数=基因总数×基因突变频率×种群个体数。事实2：表格的填写：基因型LMLMLMLNLNLN总数个体数306010100基因型频率30%60%10%100%基因LMLN30×2=6060×1=60012080060×1=6010×2=20基因频率LMLN60%140%（三）自然选择决定生物进化的方向课本95页“积极