进化性变化是怎样发生的
一、设计思想
此时学生已通过前面几章有关遗传、变异的学习，以及初中对达尔自然选择学说的认识，自然选择在其认知结构里已存在，但这个概念很朦胧，不是非常清楚，为激发其学习兴趣，不应该只单纯介绍或是传授自然选择的相关知识（前提、目的、手段、对象、结果等）。课堂上我采用现在人类非常喜欢的金鱼引入课堂，由学生试讲金鱼的人工选择，再以长颈鹿和金鱼的进化比较自然选择和人工选择的区别。基因频率和基因型频率是两个易混的概念，但又是基本概念，需要掌握的概念，所以通过练习进行巩固。
二、教材分析
本节是高中生物必修二（浙科版），第五章生物的进化，第二节内容。本节课着重学习进化，教材首先安排选择是进化的动力，交代进化性变化发生的前提是可遗传变异，这是进化的前提，但学生往往在认识自然选择时忽视这的原材料，故教材安排人工选育的众多金鱼类型来体现人工选择，为自然选择做铺垫，之后进行自然选择的学习，包括目的（适应当地环境）、手段（生存斗争）、对象（自然界中的生物）、结果（优胜劣汰，适者生存）。为此教材安排一活动：模拟自然选择。旨在使加深学生对自然选择的本质体会，有个亲身体验过程，增强知识的迁移。接着，教材安排种群的变异性，进而强化进化的前提可遗传变异，通过变异产生新的基因，通过基因重组产生形形色色的基因型，导致生物的多样性，每个个体在遗传上都是独特的和有差异的。知道基因库，会计算基因频率和基因型频率即可，并能分析种群基因频率的平衡和变化。
三、学情分析
学生通过前面几章遗传、变异的学习，以及初中对达尔自然选择学说的认识，自然选择在其认知结构里已存在，这可以为本节课学习提供基础，将遗传变异与生物进化联系在一起。高二学生理解能力、迁移能力、语言表达能力等都有一定的基础，已可为本次课的互动环节提供客观基础。
四、教学目标
【知识目标】
1、能举例说明选择是进化的动力；
2、能通过例子阐明自然选择与生物进化的关系；
3、大部分知道变异和基因重组是产生生物进化的原材料；
4、清楚变异产生新的基因，亲代传递给子代的是亲代的基因而不是性状；
5、能准确计算基因频率和基因型频率。
6、举例说明自然选择导致生物的适应
【能力目标】
通过比较分析，提高分析和语言表达能力；
通过小组合作完成小组任务，提高合作交流和实践能力；
通过课后相关资料搜集，提高知识迁移和应用能力。
【情感态度与价值观】
1、通过达尔文环球考察，培养科学源于生活的认识，善于观察思考身边的现象。
五、重点、难点与突破
本节课的重点是阐明自然选择与生物进化的关系。课上情境创设，以长颈鹿进化为例，纵观长颈鹿进化各时期的图片，学生发挥其想象力，使历史在课堂上“再演”。本人通过数学模型模拟自然选择分析基因和基因型频率计算。
六、教学策略与设计思路
本节课采用“设疑导入→引发思考→归纳概念→分析比较→新旧结合→课堂反馈→总结→课堂延伸”的教学程序，具体如下：
七、课前准备
课件制作
八、教学过程
教学环节
教师组织和引导
学生活动
设计意图
导入新课
展示多幅金鱼图片。教师提问：金鱼的祖先是谁，金鱼种类为什么有那么多？
回答金鱼，思考种类多的原因。
从身边的例子出发，激发学习兴趣
人工选择
教师指导：以金鱼品种的选育为例，请学生讲述何谓人工选择。
独立思考并回答什么是人工选择
导入新知识；为自然选择做铺垫
自然选择
展示图片：达尔文在海岛上发现展示长颈鹿进化过程图教师提问：请你从考古学家的角度讨论长颈鹿的进化历程。教师指导：比较自然选择和人工选择4、得出：自然选择是进化的重要动力和机制
根据图进行分析原因；结合课本自然选择实例，分析长颈鹿的进化过程。通过两题巩固自然选择的作用
体现学生主体，发挥教师主导作用
种群的变异性
1、展示孟德尔双因子杂交实验图（豌豆黄圆×绿皱），提问：亲代传给子代的是基因型还是基因？2、从配子到F1代基因型入手介绍基因座位，分析相应后代的基因型数目。
问答问题
用已学的知识分析
种群的基因频率
1、教师显示“一个生物种群的全部基因的总和称为基因库”并布置任务：什么是基因频率，什么是基因型频率，两者有什么区别？多媒体显示两者计算公式：2、通过例题1和2比较常染色体和性染色体上的基因频率的计算。3、通过例题3分析基因型频率计算。
书中找出相应内容回答什么是基因频率，什么是基因型频率；即学即用练习计算
培养分析比较和计算能力
遗传平衡定律
1、通过数学计算讨论种群中基因型频率和基因频率的变化分析和一个例题分析得出遗传平衡定律。
利用数学公式计算并分析得出：基因型频率由基因频率所决定。
利用数学模型解决生物问题
2、多媒体显示：平衡被打破的因素要求学生阅读后通过例子分析。
通过提供的基因型频率进行分析平衡被打破的原因。
自然选择导致适应
通过桦尺蠖蛾的例子引出自然选择导致进化性变化。
根据原理分析选择是定向的。
复习进化的原理并得出自然选择的作用
异地的和同地的物种形成
1、多媒体显示：加拉帕格斯群岛不同种地雀形成图解
2、教师提问：地理隔离属于异地还是同地物种形成？物种的形成都需要地理隔离吗？3、多媒体显示三倍体无子西瓜培育过程
得出结论：地理隔离导致生殖隔离。异地物种形成得出结论：有性生殖同地物种形成
总结和反馈
请学生总结多媒体显示练习
回忆答题
刺激回忆，及时反馈
九、板书设计
一、进化的动力——选择
人工、自然选择
二、进化的前提——可遗传变异
原材料：突变(基因突变和染色体变异)、基因重组
三、种群基因频率的平衡和变化
1、基因库、基因频率、基因型频率
2、遗传平衡定律:
随机交配、种群
3、平衡被打破的因素：
遗传漂变、非随机交配、基因迁移、突变、自然选择
四、自然选择导致适应
五、异地的和同地的物种形成
1、异地:地理隔离
2、同地:有性生殖
总结:变异是不定向的，选择是定向的
金鱼的多品种
人工选择
自然选择
人工和自然选择比较
种群的变异性
种群基因和基因型频率
遗传平衡定律和破坏
适应
隔离
导入引发思考
独立思考、讨论学习、
归纳概念
自主设计，比较分析
课堂反馈
刺激回忆，及时反馈
实例分析
提升
总结和练习
提升第一节
生物的多样性、统一性和进化
一、教材分析
本节内容主要涉及两个问题，一个是通过一些具体实例说明生物界具有多样性和统一性，另一个是进化论对生物界的多样性和统一性的合理解释。本节可以认为是关于生物进化的引入节，为本章后续知识的学习起了铺垫的作用。由于生物的多样性和统一性表现在不同的层面上，所以本章内容与《分子与细胞》模块的有关内容密切相关。
生物的多样性：物种及物种之间的差异
知识结构
身体结构上的相似性
生物的
细胞结构上的相似性
共同由来
进化论的解释
统一性
分子水平上的相似性
二、学情分析
本节内容是在学生学习有关生物的遗传知识以后,从遗传的角度进一步探讨有关生物进化的问题。把学生对有关生物的认识进行了一个高度的概括和总结，这些知识在以前的学习中或多或少都已经了解，但进行归纳并引出进化的问题探讨是本节的重点。
三、教学目标
1．知识目标：①举例说出生物的多样性与统一性。②按照进化的观点，尝试解释生物界的多样性和统一性。
2．能力目标：①尝试综合运用生物学知识考虑生物进化问题。②培养学生知识迁移能力，掌握知识的内涵和外延，培养分析综合能力。
3．情感目标：①用达尔文进化理论解释生物的多样性与统一性，树立唯物主义生命观和无神论思想，自觉抵制非科学的观点。②通过阅读“达尔文的生平及科学活动”，感受达尔文深入自然、思索问题、积累资料的唯实精神，以及用毕生精力打破思维禁锢、确立“进化论”的坚强意志，从中领悟科学精神的真谛与科学内含的人文精神，增强探索生命科学的热情、勇气与欲望。
四、重、难点及确定依据：
重点：如何认识并解释生物的多样性、统一性，引导学生在不同层次上认识生物的多样性与统一性。
难点：用进化学说解释生物的多样性、统一性。
利用多媒体课件提供丰富资料，进行比较分析得出生物的多样性、统一性，并用实例分析解释生物的多样性、统一性。
五、课前准备：
①生物的多样性相关的图片资料及影片资料。
②生物具有统一性相关的图片资料。
③人类关于生物进化认识发展的相关文字资料。
六、教学过程
教学流程
教师活动
学生活动
教学意图
引入新课【板书】第一节生物的多样性、统一性和进化一、生物体既相似又相异【板书】（一）生物的多样性1、物种多样性2、遗传多样性3、生态系统多样性（二）生物的统一性1、身体结构上的相似性2、细胞结构上的相似性3、分子水平上的相似性二、进化论对生物的统一性和多样性的解释
【创设情景引入】展示多姿多彩生物界的影片资料。【提问】这里我们看到了丰富多彩的生物，在生物进化的过程中诞生了许多的生物物种，那么不同的物种之间又有哪些不同的差异呢 【置疑】对,
不同的物种之间在形态结构、功能、行为、生活方式等方面存在着诸多差异，那么，怎样才能算是一个物种呢 【课件演示】马和驴交配产生骡子的图片。【提问】马和驴是不是同一个物种，为什么？【说明】马和驴不是同一个物种，物种是指同种个体之间能互相交配并产生有生育能力的后代。马和驴交配成功但是产生的骡子却是高度不育的，它们之间存在着生殖隔离。因此生物界存在物种多样性。【课件演示】豌豆及人的某些相对性状。【提问】即使是同种生物个体之间又有许多性状上的差异，这些差异又是由于什么原因所造成的呢？【说明】对，同种生物个体由于遗传物质的不同其性状也千差万别，这也就是生物多样性的一个方面的内容遗传多样性。【课件演示】多种类型的生态系统。【讲述】生态系统多样性也是生物多样性的另一个方面的内容。因此，生物多样性包括生态系统多样性、物种多样性和遗传多样性。【讲述】生物界虽然具有巨大的多样性,但在模式上又具有高度的统一性。【课件演示】展示图5-1人与大猩猩骨骼的比较和图5-2结构相似，但外形和功能各不相同的器官比较。展示动物、植物、真菌三类细胞的结构图。【提问】找出其中的共同点？【讲述】人身体上的每一块骨骼，大猩猩身体上都有，只是大小比例有所不同。爬行动物、哺乳动物、鸟类都是脊椎动物。人的手臂、海豚的鳍肢、鸟和蝙蝠的翼手，它们的外形和功能各不相同，却有着相似的结构模式，它们都是由同样类型的骨骼组成，有相似的肌肉和血管。在胚胎阶段，它们都是从相同的组织发育而来。所以在分类关系较近的生物中存在着身体结构统一的模式。动物、植物、真菌它们都是由真核细胞组成，它们的细胞结构十分相似。因此，所有的真核生物细胞的基本结构是统一的。【提问】那么这些生物之间还存在着哪些共同之处呢？【总结】生物界的统一性体现在分类关系较近的生物中存在着身体结构统一的模式，所有的真核生物细胞的基本结构是统一的，所有的生物在大分子层面上是统一的。【提问】为什么生物界会存在生物的多样性和统一性呢？【提示】组织学生阅读课本P92【讲述】进化论对生物的统一性和多样性的解释。【总结】本堂课我们一起学习了生物的多样性和统一性，其中多样性主要包括生态系统多样性、物种多样性和遗传多样性；而统一性主要表现有分类关系较近的生物中存在着身体结构统一的模式，所有的真核生物细胞的基本结构是统一的，所有的生物在大分子层面上是统一的。另外，也了解了进化论对生物的统一性和多样性的解释。那么，生物到底是如何进化的呢，这个问题我们将在接下来的课程中逐步学习。
学生观察、思考。学生回答：形态结构、功能、行为、生活方式等方面存在着诸多差异。学生思考回答。学生边看图边比较，区别。学生回答：遗传物质不同。学生边看图边比较，区别。学生观察、比较后回答学生边听老师讲述，边观察。学生回答：它们都是由相同类型的分子所组成，在分子层次上存在着高度统一性。学生分组讨论。思考、并提出自己合理的解释。
课堂的引入由影片资料完成的，激发学生的学习兴趣。让学生自己领悟物种的概念。通过这部分的探究活动使学生了解生物多样性的涵义。启发学生带着问题去思考、去观察。培养学生的观察分析能力。培养学生合作的精神，分析归纳的能力。及时修正自己的观点。
七、知识结构或板书设计
八、作业设计第五章
第二节
进化性变化是怎么发生的
一、教学目标：
知识目标
（1）概述自然选择是生物进化的动力。
（2）举例说明种群基因频率的平衡。
（3）简述影响基因频率变化的因素。
（4）举例说明自然选择导致生物的适应。
（5）举例说出异地的和同地的物种的形成过程。
情感态度与价值观
认同变异、选择和生殖隔离导致了新物种的形成，树立质量互变的观点。
能力目标
尝试用数学的方法讨论基因频率和基因型频率的变化。
二、教学重、难点：
（1）教学重点
（2）教学难点
进化论角度解释生物的多样性与统一性。
三、教学过程
教学内容
教师的组织和引导
学生活动
教学意图
引入新课
【导入】前面提到的加拉帕戈斯群岛上13种地雀，由于不同的生活环境，使得它们的喙差别很大，以适应不同的环境，我们将这种变化称之为进化性变化，这种进化性变化是怎样发生的呢？接下来，我们一起学习第二节：进化性变化是怎样发生的。
思考讨论
提出问题，激发兴趣。
一、选择是进化的动力
我们的生活中也不乏进化性变化的例子，比如人类忠诚的朋友——狗。以狗的品种为例，介绍人工选择。【提问】1、这四种不同的家犬是否属于同一个物种？他们有共同的祖先么？是谁？
（属于同一个物种，有共同的祖先狼）2、狼为什么会出现这么多不同类型的品种呢？变异3、变异产生的类型都是我们需要的么？（不是）人们根据自己需要挑选合乎要求的变异个体，淘汰其它。3、人类在这一过程当中起了什么作用？
选择4、经过一次变异，一次选择会产生这么显著的差异么？不会，因为一次变异的差异是很微小的5、如何才能产生这么显著的差异呢？通过数代选择，有利变异不断积累，从而培育出新品种【总结】变异是前提，是不定向的，而我们人类在这个过程当中只是起了选择作用。【过渡】人工选择为自然界中生物的进化提供了重要的参考信息，达尔文深受启发。【讲述】在这次航行中，达尔文曾经到过叫克格伦岛的海岛上，在海岛上他发现有一种昆虫，非常奇怪的是要么就是翅膀异常强壮，飞行能力非常强，要么就是无翅或残翅，不会飞甚至在地上爬？这是为什么呢？【讲述】由于变异应该有多种类型，变异是不定向的。大风大浪起什么作用（自然选择）【总结】自然选择的机制：可遗传变异（生物进化的前提）（不定向）
自然选择（生物进化的重要动力和机制）（定向）
有利变异逐渐积累新类型、新物种产生
思考并回答问题，归纳新物种形成过程、可遗传变异及自然选择在进化中的作用。
从生活实际出发，过渡至自然选择，易于学生接受。
二、种群的变异性
【过渡】在达尔文看来，在种群中普遍存在可遗传变异是自然选择的前提，也是生物进化的前提。可对于可遗传变异如何产生如此多的变异类型，达尔文还不能做出科学的解释，而现代生物进化理论从遗传学的角度给出了答案。【讲解】生物通过变异产生新的基因，通过基因重组产生形形色色的基因型。基因座位：一个特定基因在染色体上的位置。基因型种类多样原因（以人为例）：1、23对染色体，35000对左右基因，每种生物个体平均约10％杂合，每一物种平均30％左右杂合。2、等位基因通过有性生殖形成数目巨大的基因型。一对等位基因形成3种基因型，n对等位基因形成3
n种基因型。人的基因型的数目就约为3
10500.
思考并计算基因型数目。
通过基因型种类的分析，理解种群变异多样性的原因。
三、种群基因频率的平衡和变化
【讲述】可见，研究生物的进化，仅研究个体的表现型是否与环境相适应时不够的，更应该考虑决定表现型的基因在群体世代中的传递和分配以及基因型变化的规律，这是达尔文限于当时的科学水平而没有考虑的。接下来，我们就从基因水平来探讨生物的进化。【提问】要从基因水平来研究生物的进化，仅关注单个生物个体行吗？绝大多数生物无法靠单个个体完成生殖，即无法实现基因的传递【讲述】那么我们研究的对象就应该是在一定区域中同种生物的全部个体——种群，种群是生物繁殖的基本单位。基因库：我们就将一个生物种群的全部等位基因叫做这个种群的基因库。基因频率：在种群中，某一个等位基因的数目占这个基因可能出现的所有等位基因总数的比例，即为基因频率。例1:一个豌豆种群全部由白花豌豆组成（紫花对白花为显性），求紫花基因和白花基因的频率各为多少？例2:某小学的小学生中，基因型的比例为XBXB（42.32％）、XBXb（7.36％）、XbXb（0.32％）、XBY（46％）、XbY（4％），则在该地区XB和Xb的基因频率分别为？【讲述】任何一个生物种群都有由它所包含的各种表现型的个体组成，而表现型又是由基因型决定的，我们就把每种基因型个体数占种群总个体数的比例就叫做基因型频率。例：在某昆虫种群中，决定翅型为长翅为A，残翅为a，从这个种群中国年随机抽取100个个体，测得基因型为AA和Aa的个体分别是30、60个，求aa的基因型频率。【讲述】假设在一个种群中有一对等位基因A和a，基因A的频率为p，基因a的频率为q，则p与q有怎样的关系？p＋q=1。由这对等位基因构成的基因型有三种，即AA、Aa、aa，其个体数目分别为d、h、r。那么，由这些基因型构成的种群总个体数目N
=d＋h＋r。AA、Aa、aa的基因型频率分别为D、H、R，三者有什么关系？D＋H＋R=1。【学生推算】用N、d、h、r来表示D、H、R、p、q。（5名同学黑板书写），并推算出基因频率和基因型频率的关系。一个等位基因的频率=该等位基因纯合子的频率＋1/2杂合子的频率。【学生活动】通过计算讨论种群中基因型频率和基因频率的变化。【讲解】讲解活动内容，重点强调生殖细胞中的基因频率计算及随机交配下第一代基因型频率。【提问】通过计算能否发现，种群中某个基因发生突变后，经过几代随机交配就可以保持基因型频率和基因频率的稳定？一代，而且在随后的几代中，基因频率和基因型频率都未发生变化。【讲述】这个规律在上个世纪初就已经被发现，称遗传平衡，也称为Hardy-Weinberg平衡。当种群处于遗传平衡时，纯合子和杂合子的比例可以用种群中每个等位基因的频率计算出来D=p2，
H=2pq,R=q2，而且p2+2pq+
q2=1。利用这个遗传平衡定律，我们可以快速判断某个种群是否处于遗传平衡状态。
知识迁移?
种群1?1%AA
98%
Aa
1%aa
种群2?64%AA
32%
Aa
4%aa【提问】为什么有的种群平衡，有的种群不平衡？什么因素在维持一个种群的平衡？哪些因素又能打破这种平衡？【突变】摩尔根的果蝇，起初时只有红眼，即只有红眼基因，如今种群中为何存在了白眼基因？是什么导致了基因频率的改变，进而打破了遗传平衡？突变。那么请问：突变一定会使种群的基因频率发生改变吗？研究证明，基因突变一个特点是少利多害，大多数突变是有害的，突变基因不会在种群中扩展而会被删除掉。但少数突变基因是有利的，则可能被保留和扩增，从而引起基因库较大的变化。（A-a的同时a-A）因此，遗传平衡定律前提之一是没有突变。【基因迁移】假如摩尔根将其养的一部分果蝇送给了萨顿，该种群的遗传平衡还存在吗？总结：1、单向迁出或迁入：获得或丢失一些等位基因。2、双向迁移：种群间遗传差异的减少，种群内变异量增大。问：基因迁移一定会使种群基因频率发生改变吗？因此，遗传平衡定律前提之二是没有迁移。【遗传漂变】学生计算并列表对比：从图表中的对比我们可以发现：在一个比较小的种群中，一起偶然的事件往往可以引起种群基因频率发生较大的改变。这种现象叫做遗传漂变，且种群越小，遗传漂变越显著。因此，遗传平衡定律前提之三是种群足够大。【非随机交配】提问：豌豆是闭花授粉植物，这样几代后基因型频率会有何变化？纯合子越来越多。像这样，在一个种群中，相邻的两个个体最可能发生交配，这种趋势助长了近亲交配，使杂合的基因型减少，纯合的基因型增加。请问：这一现象导致基因频率发生改变了吗？虽然基因频率未发生改变，但隐性性状往往对个体存活合生殖能力是不利的，这就会进一步影响下一代种群基因库的基因频率和基因型频率。?因此，遗传平衡定律前提之四是随机交配。【自然选择】从自然选择的角度分析基因频率的变化。有利性状被保留，也就伴随着有利的基因相对多的留给了后代，不利性状的基因被淘汰。由此，基因频率相应的发生改变。因此，遗传平衡定律前提之五是没有选择。【归纳概念】因此，哈迪－温伯格定律完整的定义即为：在一个大的随机交配的种群中，基因频率和基因型频率在没有迁移、突变、选择的情况下，世代相传不发生变化。（满足五个因素）【提问】在满足遗传平衡的条件下，生物世世代代下去，和原来相比，将会有什么变化？?
【归纳】也就是说，生物没有进化性改变。而在自然界里，多数种群都不能能满足这5个条件。因此种群的基因频率和基因型频率是在不断发生变化的。经过世世代代的积累，这些微小的变化就会积累成显著的变异。也就表现为生物的进化。
因此，从基因水平来看，生物进化的实质是什么？生物进化的过程实质就是种群的基因频率发生变化的过程。
?所以种群不仅是生殖的单位，也是生物进化的单位。
思考并回答问题，动手操作计算，理解并学会应用遗传平衡定律。分析影响遗传平衡定律因素。
使学生在自主探究过程中发现遗传平衡定律
。通过数学计算让学生体会学科间综合的科学研究方法。
领会遗传平衡的含义。培养学生从生物学现象中发现生物学规律的能力。
四、自然选择导致适应
【过渡】接下来，我们放松一下，考考大家的眼力。【讲述】桦尺蠖体色有两种表现型，野生型蛾子是灰色（aa），突变型是黑色（AA、Aa）。请找出这幅图中黑色桦尺蠖和白色桦尺蠖。该图为在没有受工业污染的森林里，桦尺蠖生长的环境。【提问】从基因频率的角度，接下来该种群两种桦尺蠖数目的变化？由于自然选择，使得基因A的基因频率降低。灰色的野生型占绝对优势。【讲述】后来，工业污染使地衣消失，请预测种群两种桦尺蠖的发展趋势？自然选择的方向发生了变化，这种变化使得种群更适应环境。【总结】我们将这种进化现象称之为适应性进化，这种进化性变化是自然选择造成的。因此，自然选择不是进化的唯一因素，但确是适应进化的唯一因素。【其他实例】金黄色葡萄球菌的抗药性。小资料：抗生素列为处方药。
五、异地的和同地的物种形成
【提问】种群发生了进化一定导致新物种的形成吗？东北虎和华南虎异地物种的形成：以加拉帕戈斯群岛的地雀为例同地物种的形成：以二倍体和四倍体无籽西瓜为例【对比】物种形成与生物进化的关系。
总结
生物进化的基本单位——种群生物进化的原材料——可遗传变异生物进化的方向——自然选择生物进化的实质——种群基因频率的改变
四、板书设计：生物的多样性、统一性和进化
大约在66亿年前，银河系内发生过一次大爆炸，其碎片和散漫物质经过长时间的凝集，大约在46亿年前形成了太阳系。作为太阳系一员的地球也在46亿年前形成了。接着，冰冷的星云物质释放出大量的引力势能，再转化为动能、热能，致使温度升高，加上地球内部元素的放射性热能也发生增温作用，故初期的地球呈熔融状态。高温的地球在旋转过程中其中的物质发生分异，重的元素下沉到中心凝聚为地核，较轻的物质构成地幔和地壳，逐渐出现了圈层结构。这个过程经过了漫长的时间，大约在38亿年前出现原始地壳，这个时间与多数月球表面的岩石年龄一致。
生命的起源与演化是和宇宙的起源与演化密切相关的。生命的构成元素如碳、氢、氧、氮、磷、硫等是来自“大爆炸”后元素的演化。资料表明前生物阶段的化学演化并不局限于地球，在宇宙空间中广泛地存在着化学演化的产物。在星际演化中，某些生物单分子，如氨基酸、嘌呤、嘧啶等可能形成于星际尘埃或凝聚的星云中，接着在行星表面的一定条件下产生了象多肽、多聚核苷酸等生物高分子。通过若干前生物演化的过渡形式最终在地球上形成了最原始的生物系统，即具有原始细胞结构的生命。至此，生物学的演化开始，直到今天地球上产生了无数复杂的生命形式。
38亿年前，地球上形成了稳定的陆块，各种证据表明液态的水圈是热的，甚至是沸腾的。现生的一些极端嗜热的古细菌和甲烷菌可能最接近于地球上最古老的生命形式，其代谢方式可能是化学无机自养。澳大利亚西部瓦拉伍那群中35亿年前的微生物可能是地球上最早的生命证据。第1节
生物的多样性、统一性和进化
三维目标
知识目标:
1.
简述什么是物种，
2.
概述达尔文生物进化的基本观点,
3.用进化的观点解释生物的统一性和多样性
能力目标:
1．综合归纳生物学事实的能力，逻辑推理及解释的思维方法
2．运用所学的知识作为证据，并对某一观点论证
情感目标：
1．认同“生物的多样性和统一性”是生命世界的特性之一，形成辨证唯物主义的世界观
2．探讨生物多样性和统一性的原因，认同生物进化的观点
【教学重点和难点】
教学重点：物种的概念、生命的统一性；进化论对生物的多样性和生命的统一性的解释
教学难点：生命的统一性
【教学资源】搜集的各种图片；达尔文环球旅行的有关资料等
【教学方法】教师引导下的讨论和自主学习
【教学过程】
教学程序及知识要点
教师行为
学生行为及目标
导入
1．出示以下研究资料或图片：玉米被转入大豆基因后，蛋白质和氨基酸的含量提高；转基因山羊乳汁中、转基因大肠杆菌体内表达出人的生长激素；转基因的酵母菌能合成鸡的蛋清蛋白；发荧光的海蛰、萤火虫、以及转基因能发光的小鼠和烟草图片2．提问：⑴
转基因技术能按照人们的意愿定向地改变生物的性状的理论基础是什么？⑵
质疑：出示大肠杆菌、酵母菌、海蛰、小鼠、山羊、烟草、玉米、大豆制作在一张幻灯片上的图示资料，并质疑：你认为大肠杆菌、酵母菌、海蛰、小鼠、山羊、烟草、玉米、大豆等，这些看似很不相同的生物，彼此之间有关系吗？
由以上问题的思考引出生物的多样性、统一性和进化的主题。
回顾已有的遗传变异知识，分析转基因技术得以实现的理论基础，体会不同生物之间的统一性 回忆“所有生物共用一套遗传密码”的事实。 感受生物的多样性，思考多种多样的不同生物之间的进化上的关系
讲授新课
一、生物体即相似又相异㈠什么是物种
1．提问：⑴
上述提到的生物都属于不同的物种，自然界中已知物种有200多种，你能说明什么是物种吗？⑵
出示北京京八儿、德国猎犬、等多种形态各异的狗的图片，并质疑：为什么科学家把这些形态差异很大的狗都归为同一物种？⑶
是否能用传统的杂交方法培育出含有大豆蛋白的玉米呢？为什么？⑷
以骡子等实例，说明什么是物种间的生殖隔离。2．总结物种的概念
尝试说明划分物种的依据 通过比较分析，知道不仅形态、结构、生理、生活环境是物种分类的依据，更重要的是从遗传学角度理解物种的概念。
㈡
生物界的多样性
1．
提问：为什么自然界的物种是多种多样的？2．
复习总结生物多样性的含义：即物种多样性、遗传多样性、生态系统多样性。物种多样性的内因是遗传多样性，外因是环境多样性。
思考物种多样性和遗传多样性和生态系统多样性的关系，思考物种的形成和遗传变异与环境的关系
㈢
生物界的统一性
1．
出示如下不同生物组合的图片或文字，请学生说出他们的相似性表现A
人、黑猩猩B
人、黑猩猩、猪、鸟、鱼C
人、黑猩猩、猪、鸟、鱼、玉米、酵母菌D
人、黑猩猩、猪、鸟、鱼、玉米、酵母菌、乳酸杆菌E
人、黑猩猩、猪、鸟、鱼、玉米、酵母菌、乳酸杆菌、病毒2．提问：根据以上实例说明什么是生物？3．总结：在不同层次上，总能找到不同生物的一致性，差异越大的生物，越在结构和功能的微观的层次上表现出一致性，整个生物界具有高度的一致性。
再现生物体、细胞、细胞中的各种物质的结构、生理和功能特性，通过归纳和概括，认识到生物界的不同类群在比较解剖学水平、细胞水平、分子水平等不同层次上的一致性。更深刻地体会生命的基本特征，即生命本质的一致性。学习善于归纳、概括的科学思维方法
二、进化论对生物的同一性和多样性的解释
1．
提问：为什么生物界具有丰富的多样性和高度的同一性？2．
质疑并讨论：达尔文如何产生了生物进化的思想？师生共同讨论如下问题：⑴
请同学阅读教材，指出神创论的两个主要观点：物种不变；不同物种间没有亲缘关系。⑵
达尔文如何由一个神创论的信奉者成为生物进化论的创始人？⑶
教师或请学生说明达尔文五年环球旅行的主要路线，指出环球旅行途经多个地区，既有相似的环境，又有很大差异的环境。⑷
学生或教师介绍达尔文环球旅行中使他质疑神创论的最重要的观察证据：如为什么加拉帕格斯群岛的13种的雀既相似又相异，又都和南美大陆的的雀相似？为什么、靠近非洲大陆的佛得角群岛的生物和非洲大陆生物具有相似性，古代犰狳的化石和现代犰狳的相似又不同说明什么？3．
总结达尔文的共同由来学说的主要观点4．
提问：达尔文根据他所观察到的某些生物的即相似又相异的现象，做出了生物界中的所有生物都有共同的祖先的推论，现在这个推论得到了越来越多的证据支持了吗？5．
出示比较解剖学、胚胎学、细胞学、分子生物学的证据支持共同由来学说的证据。6．
质疑:
近年来很多物种的分类地位都进行了修正,你认为修正的依据是什么
7．
请学生讨论达尔文进化论提出的意义。8．
总结达尔文进化论的意义。
尝试解释生物统一性和多样性的原因。 体验达尔文的依据事实的逻辑思维过程，学习达尔文敢于质疑、敢于批判、敢于对传统观念进行挑战并进行科学的坚持不懈的努力的科学精神。 体会达尔文进化论对人们思想观念的深刻的影响，体会进化论的创立对生物学发展的意义
复习巩固与反思
思考：1.为什么说进化学说是统一生物学的理论？你能用生物进化的理论解释哪些生物学问题？
2.达尔文在他的物种起源的序言中这样写到:
“我比任何人都深切地感到，有必要将支持我的结论的全部事实和参考资料发表出来，因为我知道本书中所讨论的任一点都必须用事实来支撑，否则便会引出与我的
学说完全相反的结论来......那些事实存在着，而且值得注意……达尔文到底列举了那些富有说服力的事实,
经过了怎样的精彩的逻辑论证和思辩
请有兴趣的同学阅读世界名著《物种起源》
利用生物进化的观点和思维方式再次审视、思考生命的基本特征。 激发学生的学习和研究兴趣，通过课外阅读，拓展知识，养成善于思考的习惯。第3节
探索生物进化的历史
人类的远祖起源于中国吗？
人类的故乡在哪里？这是一个在国际学术界早已解决的问题。通过比较人和黑猩猩的DNA序列，我们知道人类的远祖在5到7百万年前与猿类分手，形成了新的一科：人科。目前已发现的人科化石，包括南方古猿的几种、能人、直立人、智人等，其中最早、最原始的南方古猿和能人，都只在非洲发现。近年来发现的最早的人科化石，南方猿湖畔种和地面猿始祖种，约生活于四百多万年前，已非常接近根据分子遗传学推算的人与猿分离的时间，而它们也都是在非洲出土的。因此，非洲，特别是东非，是人类的故乡，已成为国际学术界的共识。分子遗传学的多项研究结果也与这种看法一致。
一般认为，只有人科化石才能称为人类远祖。因此，见到国内报刊最近纷纷报道“人类远祖起源于中国”，宣布“科学新发现有力地推翻了‘人类起源于非洲’的说法”时，我还以为在中国挖掘出了最早的人科化石。细读之下，才发现新发现的这种曙猿化石并非人科化石，不是单独属于人类的祖先，而是高级灵长类的共同祖先，所以也可以说它是猿类的远祖、猴类的远祖。可以说“猴类、猿类和人类的共同祖先起源于中国”，却不能单单说“人类的远祖起源于中国”，否则我们是不是也要把原始灵长类、哺乳类、爬行类、两栖类、鱼类、脊椎动物、动物乃至最早的细胞都称为人类的远祖？毕竟，追根溯源，人类就是这么一步步进化来的嘛。去年也的确有人这么干过，在云南发现斑鳞鱼化石时，也被记者耸人听闻地报道为“在中国发现人类的共同祖先”。
中国的确一度被视为人类的故乡。达尔文曾非常准确地预测非洲是人类的故乡，但他的追随者、德国动物学家海格尔却认为亚洲才是。当二十年代“北京人”出土时，就被认为在中国找到了人类的远祖。但是后来“北京人”不再被当成半猿半人的猿人。他虽然还具有某些猿的特征，却已是相当完善的人，因此被归为直立人。就连“北京人”是否是现代中国人的祖先，也很成问题。按照现在获得分子遗传学支持的单一起源学说，世界各地的直立人后来都灭绝了，所有的现代人都是大约二十万年前生活于非洲的一个人群的后代。七十年代在云南禄丰发现的拉玛古猿，也一度被认为是人类的远祖。分子遗传学的结果对此提出质疑，经过剧烈的辩论后，现在拉玛古猿已被公认为猩猩的远祖。
中国两度被认为是人类的故乡，又两度被剥夺，对某些中国人来说，也许是一件很伤面子的事。但是，如果想要恢复中国做为人类故乡的地位，就应该老老实实地去寻找可以跟南方古猿竞争的早期人科化石，尽管这样的希望十分渺茫。如果只是玩文字游戏，乱攀“人类远祖”，既无聊，又误导了一般公众。而且这种“嘴瘾”，也只能在中国人自己内部过过，绝不会获得国际的承认。鉴定曙猿的论文在国际学术刊物《自然》杂志上发表时，里面就找不到“人类远祖在中国”之类的字眼。第1节
生物的多样性、统一性和进化
一、设计思想
在《高中生物课程标准》中，提出了四项课程理念，其中有
“注重与现实生活的联系”，这就要求生物学教学应该着眼于现实的世界，涉及更多对学生有用的、有实际应用的内容和方法。因此在教学中要让学生学会观察身边的生命现象、发生的变化，并提出问题、探究其原因，使学生对学习过程变得更有兴趣，学到的知识也更加牢固，理解上也更加深入。
二、教材分析
本节内容是浙科版（必修2《遗传与进化》）第五章第一节的内容，包括了现代生物进化理论的主要内容、生物进化理论与生物多样性的形成、生物的统一性、生物进化观点对人们思想观念的影响。要求学生在初中所学基础上进一步学习生物遗传和进化。本节内容是生物进化的这章的开头，这节主要是总结和解释在前面学习的生物的遗传、变异的知识，使学生基本确立了生态结构与功能，多样性与共同性相统一的辩证观点。它起着承上启下的作用,并为以后种群、群落﹑生态系统及人类与环境等生态学知识的学习奠定基础.教材还注重科学方法教育,让学生通过亲历实地或模拟实验等活动来领悟.
三、学情分析
1、经过前面的学习，学生对生物进化有了初步的认识，本节内容是生物遗传变异的总结，激发学生的学习兴趣。由于生物进化只是比较抽象，在教学中以具体实例，结合多媒体，问题引导学生就生现象进行比较分析、归纳总结得出生物的多样性、统一性，并用实例分析解释生活物的多样性、统一性。有利于学生的理解，活跃课堂气氛，也加深学生多知识的理解，提高学生探究学习的能力
2．高中学生具备了一定的观察和认知能力，分析思维的目的性、连续性和逻辑性也已初步建立，但还很不完善，对事物的探索好奇，又往往具有盲目性，缺乏目的性，并对探索科学的过程与方法及结论的形成缺乏理性的思考。
四、教学目标
1．知识目标：①举例说出生物的多样性与统一性。
②用达尔文进化理论解释生物的多样性与统一性。
③了解生物体结构与功能、局部与整体的统一。
2．能力目标：①引导学生阅读分析材料和信息，学会鉴别，选择和分析运用并
分享材料和信息的能力。
②培养自主学习，合作学习的能力，对自己的见解解释，证明，辩护及反思和修改的能力。
3．情感目标：①通过阅读“达尔文的生平及科学活动”，感受达尔文深入自然、思索问题、积累资料的唯实精神，以及用毕生精力打破思维禁锢、确立“进化论”的坚强意志，从中领悟科学精神的真谛
科学内含的人文精神，增强探索生命科学的热情、勇气与欲望。
②用辩证唯物主义观点认识生物体和生物界；形成生物进化观点，建立科学的世界观。
五、重点难点
1．教学重点：如何认识并解释生物的多样性、统一性
2．教学难点：用进化学说解释生物的多样性、统一性。
六、教学策略
本节课以巴特勒的自主学习模式和传授式教学模式相结合，主要采用“设置问题情境－激发学习动机－讲授新课－巩固练习－检查评价－拓展迁移”的教学程序，利用多媒体课件提供丰富资料，引导学生就生现象进行比较分析、归纳总结得出生物的多样性、统一性，并用实例分析解释生活物的多样性、统一性。
七、教学设计思路
1、问题探讨：
基本内容：物种的定义及特征
基本策略：利用学生的学习经验进行，让学生将生物分类，引导学生分析归纳出物种的概念及特种。----引入
2、生物的多样性、统一性
基本内容：认识并解释生物的多样性、统一性
基本策略：利用多媒体课件提供丰富图片资料，引导学生就生现象进行比较分析、归纳总结得出生物的多样性和统一性并能用实例分析解释生活物的多样性、统一性。
3、生物进化论：
基本内容：用进化学说解释生物的多样性、统一性
基本策略：通过特创论观点引出达尔文的进化论，在之前学习的知识的基础，通过问题及实例引导学生去理解进化论，并且能运用进化论解释生物的多样性、统一性。
八、教学过程
教学环节
教学内容
所用时间
教师活动
学生活动
设计意图
一、激发动机
引入新章节的学习
5分钟
多媒体展示多种生物教师设疑：①大家从这些生物中找出一个不同与其他生物的个体。②说说不同的理由是什么？为什么其余的那些可以归为一类。引导学生引出本节的内容——物种这个词
学生思考后给出自己的看法，并说明自己的理由
设置问题情景，使学生产生疑问的同时激发学习和探讨新知识的兴趣，启发学生的思维，使其产生认知上的冲突。
二、讲授新课
物种的概念及特征
5分钟
教师设疑：①大家分析一下刚才看到的那些生物中，北京巴儿狗、德国猎犬、澳大利亚牧羊犬、之间有什么关系。（提示在生殖方面）引导学生归纳物种的定义。②太平鸟为什么不可以归为他们一类？（它们之间有什么界限）③要求学生归纳总结物种的特征综合学生总结得出：判断生物个体间是否同一物种的标准：是否存在生殖隔离探究讨论：马和驴是不同的物种，然而他们却可以交配生出骡子。那么骡子是一个新物种吗？为什么？（加强物种概念的理解）
学生思考回答：能够交配繁殖的相关的生物群体
学生回答；不能相互交配学生回答：不是，因为骡子是高度不育的。
1、不直接告诉学生物种的概念，而让学生在已有知识的基础上进行思考，分析得出物种的概念和特征，实现亲身体验、自主思考的的过程，而不单纯靠教师的讲解获取答案，这样也能加深学生的印象和理解程度。2、学会观察事物，找出不同，并分析原因。提高学生获取信息的能力、提高学生的语言表达能力3、训练学生拓展迁移的能力。
讲授新课
生物的多样性和统一性
10分钟
Ⅰ、多媒体展示多种生物图片
提问：①这些图片说明生物界生具有什么性质？（根据以前所具有的知识）②具体事例来解释生物多样性。（提示）③具体说下生物的多样性体现生物的那些方面？教师具体分析总结学生的答案：物种的总数大约200万左右，（要求学生了解），在类型上具有巨大的多样性Ⅱ多媒体展示人与大猩猩骨骼的比较、还有结构相似，但外形和功能各不相同的器官比较的图片教师提问：从这两张图片中大家看到了什么？教师对具体物体从不同层次上分析生物体在模式上具有高度的统一性。
学生回答：多样性生物界有植物、动物、微生物等等。它们结构、功能、行为、生活方式等方面都有各自的特点。认真看多媒体课件展示及听老师讲解学生回答：生物模式上的统一性
1创设情境，引发学生的学习兴趣。2、分析材料，发现问题3、温习已学过的知识。4、深刻理解生物多样性，突出重点。5、利用教学媒体增加教学的直观性，促进学生对知识的理解。6、注重与现实生活的联系，引导学生利用类比的方法解决问题，使学生在现实生活的背景中学习生物学。
讲授新课
进化论对生物统一性和多样性的解释
10分钟
要求学生阅读课本92页找出特创论点观点由于特创论是不科学的，根据学生已有的知识，要求学生对于生物统一性和多样性提出合理的解释。教师归纳为进化论。并总结进化论的内容。然后要求学生用运用进化论对具体事例进行解释
学生阅读课文，回答问题：特创论观点是①生物物种由上帝分别创造②一经创造出来不会再发生改变③不同物种之间没有亲缘关系学生思考、讨论学生思考、讨论发表见解
1、培养学生阅读和归纳能力。引导学生阅读分析材料和信息，学会鉴别，选择和分析运用并分享材料和信息的能力。2、培养自主学习的能力3、利用学生的生活经验，启发学生将理论知识与实际生活联系起来从而突破本节的难点，再一次激发学生学习的内驱力4、培养学生的想象能力和分析能力
三、巩固练习
5分钟
1、东北虎和华南虎的形成是因为
（
）A、长期生活在不同的环境
B、存在生殖隔离C
、基因突变D、基因重组2、下列叙述符合特创论观点的是（
）A、形形色色的生物物种由上帝创造的B、物种一经创造可随环境发生变化C、不同物种间具有非常近的亲缘关系D、彼此不同而又相似的物种，由一个祖先物种发展而来3、现在地球上生物种类达200万种之多，对如此众多的生物，符合进化论的解释（
）A、来自同一物种的生物在性状上是相同的B、本来就存在众多物种，他们各自向不同方向进化保持不变C、来自同一祖先的生物在不同的环境中生活，便很快形成不同的物种D、同一物种的生物在不同的环境中生活，经长期的自然选择可形成多个物种4、食人鲳是外来物种，如果让其进入我国的河流自然生长，若干年后与原产地的食人鲳相比（
）A、没有任何变化B、很快产生生殖隔离C、进化方向可能发生变化D、与我国河流中鱼类杂交产生新物种5、下列说法不能体现生物界具有高度同意性的是（
）A、DNA是绝大多数生物遗传信息的载体B、无论真核细胞还是原核细胞，DNA等生物大分子的连接方式相同C、所有生物共用一套遗传密码D、动物、植物、真菌三者的生物体结构不同6、对于人和大惺惺的骨骼可以说明（
）A、同一的细胞模式将动物、植物、真菌和众多的原生生物联系在一起B、同种个体之间能相互交配并产生有生育能力的后代C、生物体层次上存在某种结构与功能的统一模式D、人类与大猩猩的生物体结构和功能完全相同
学生回答
加强学生对今天所学知识的印象
四、知识拓展
达尔文的生平及科学活动
要求学生自己阅读，
学生阅读
培养自主学习将学习空间由课堂内向课堂外延伸，扩展学生的知识面
九、板书设计
1、物种：生物分类的基本单位
类型上具有巨大的多样性
2、生物界
模式上具有高度的统一性
3、特创论观点：上帝分别创造
不会再发生改变
不同物种之间没有亲缘关系
4、进化论观点：自然选择下，个物种能演变成另一物种。
能适应各自的环境
发生性状的分歧
一个祖先发展而来第五章
生物的进化
5.2
进化性变化是怎样发生的
今天上了《生物进化》内容的第二课时——进化性变化是怎么发生的，上完了一个班，自己觉得不满意，课后在学生中了解，有好几位学生反映还是很难理解生物是怎么进化的，有必要对这个内容反思和重新设计。
1.复习第一课时内容，用达尔文进化论解释生物的多样性和统一性，自然选择是如何起作用的，引出问题，进化性变化的过程是怎么样的？
2.学生解释：用自然选择学说解释长颈鹿长颈的形成过程。得出可遗传变异是前提条件，自然选择是动力，变异——选择——进化。
3. 通过实例，从现象到本质去看，生物怎么进化，自然选择对基因频率的影响，得出基因频率的改变才是生物进化的实质。这是难点，也是重点，需要通过情境创设才能去理解，需要通过量化分析。
情境1：创设三个种群，计算基因型和基因频率，得出基因型频率和基因频率的含义，明确种群基因库的差异。
情境2：通过学生计算体验，自然选择发挥作用前后基因型和基因频率变化的情况。明确在理想条件下发生的基因平衡定律（哈代—温伯格定律）。
小结：建构知识框架
生物进化的实质在哪里
基因型和基因须率概念及计算
口实例某甲虫翅的色
绿色AA棕色糊色A
自然选择对基因频率的影响
假设该10只甲虫的种群为遗传平
衡的种群(实际不是),假设为
自由交配,但存在捕食该甲虫的
影数发色棱食②
而不能繁殖。
【问题丿到下一代A和的频率分别为多少
=675%q=31.25%
生物进化的实质:通过自然选择,使控制不利性扰的基因
频在种群屮中不断减小,而控制有利性状的基因频率不断
增加。
研究对象:种群(基本单位)
基因突变
突变
原材料:可遗传变异
染色体畸变
重组:基因重组
导致
生物进化(量变)
定向改变导致种群基因频率变化
自然选择
