第5章 生物的进化
第2节
适应是自然选择的结果（一）
本课时为必修2的第五章《生物的进化》第2节《适应是自然选择的结果》第1课时。本课时主要由“进化的原材料（种群内的变异）”、“进化的方向（自然选择导致适应）”、“进化的实质（基因频率的改变）”三部分构成。前面介绍现存物种的由来及进化论的证据，使学生初步理解生物进化的原因、生物的多样性和适应性，这节课安排“自然选择与适应”让学生进一步理解生物的多样性及进化与自然选择的关系，同时有助于学生形成生物进化的观点,从而帮助他们树立形成正确的世界观。
【生命观念】运用进化与适应观，认识种群内的变异性是进化的原材料，形成科学的自然观和世界观。
【科学思维】尊重事实和证据，理解自然选择导致生物更好地适应环境。
【社会责任】积极运用生物学的知识和方法，关注环境对人类的影响，爱护我们共有的家园。
重点：进化的原材料（种群内的变异）、进化的方向（自然选择导致适应）、进化的实质（基因频率的改变）
难点：进化的方向（自然选择导致适应）、进化的实质（基因频率的改变）
一、进化的原材料：种群内的变异
1.介绍种群的概念，并将种群与物种进行比较
种群：生活在一定区域的同种生物的全部个体。种群是生物进化和繁殖的单位，同一种群内的个体之间可以进行基因交流。
物种：分布在一定自然区域内，具有一定的形态结构和生理功能，能够在自然状态下相互交配，并且产生可育后代的一群生物。
2.总结归纳种群内的变异
基因突变→产生新的基因+基因重组→产生新的基因型，导致种群内出现大量的可遗传变异。这些不定向的可遗传变异，构成进化的原材料。经过自然选择，有利变异逐级积累，往某方面出现进化。
一对相对性状：有3种基因型，2种表现型
两对相对性状：有9种基因型，4种表现型
那么n
对相对性状？3n
2n
2、进化的方向：自然选择导致生物更好地适应
1.人工选择
生物普遍存在变异→人们根据自己需要→挑选合乎要求的变异个体，淘汰其他→数代选择
所需变异被保存→培育出新品种
2.自然选择
生物普遍存在变异→影响存活与繁殖→适者生存，不适者淘汰→数代选择、所需变异被保存→进化，新物种产生
3.人工选择和自然选择的比较
变异是不定向的，选择是定向的。不管是人工选择，还是自然选择，都加快种群往某一方面发展。
三、进化的实质：种群基因频率的变化
1.基因频率及基因型频率的概念
基因库：一个生物种群的全部等位基因的总和
基因频率：某种基因的数目/控制同种性状的等位基因的总数×100%
基因型频率：特定基因型的个数/总的个数
×100%
2.实例：
栖息环境浅色：s基因频率95%
浅色（s）＞深色（S）
栖息环境深色：S基因频率95%
浅色（s）＜深色（S）
自然选择使种群的基因频率定向改变、决定生物进化的方向、是一种适应性的进化。
3.
计算
例1.豚鼠黑色对白色为显性，由一对等位基因（B、b）控制，基因B的频率为p，基因b的频率为r，现有100只豚鼠，BB、Bb、bb的个体数分别为81，18，1。
求：（1）基因B、b的频率
（2）基因型Bb的频率
例2：从某种生物种群中随机抽取一定数量的个体，其中基因型为AA个体占24%，基因型为Aa个体占72%，基因型为aa个体占4%，则基因A和a的频率分别是
A.24%
72%
B.36%
64%
C.57%
43%
D.60%
40%
两者联系：
等位基因中某基因的频率=该基因纯合子的频率+
1/2杂合子的频率
种群中一对等位基因的频率之和等于1，基因型频率之和也等于1。
4.思考与判断：
1.进化的实质（标志）：基因频率的改变
2.进化是否产生新物种？不一定
3.产生新物种是否一定进化？一定
4.区分人工选择和自然选择的关键？是否符合人的需要
四、小结
自然选择导致生物更好地适应
变异是不定向的→自然选择→不利变异被淘汰,有利变异逐渐积累→种群的基因频率发生定向改变→生物朝一定方向缓慢进化
自然选择直接作用的是表现型，间接影响基因型，从而影响基因频率的变化。种群是生物进化和繁殖的单位。自然选择是进化的动力，决定进化的方向。
本节课进一步学习了进化的原材料、动力、实质，以具体的实例让学生明白进化的实质是基因频率的改变，且自然选择导致生物更好地适应。本节课主要采用讲授式和问题式相结合的方法，整合前面学过的可遗传变异，归纳种群内的变异来源，主线明确，逻辑清晰，层层设问，最后让学生理解为何自然选择导致生物更好地适应特定的生存条件。另外，鉴于环境对生物种群的选择作用，在课堂上也可以渗透人类与环境的关系，呼吁学生爱护环境，共同营造我们美好的家园，从而使人类这个特殊的生物种群走得更好、更远。第5章 生物的进化
第2节
适应是自然选择的结果（二）
本课时为必修2的第五章《生物的进化》第2节《适应是自然选择的结果》第2课时。本课时主要由“现代生物进化理论”、“遗传平衡定律”两部分构成。前面介绍现存物种的由来及进化论的证据，使学生初步理解生物进化的原因、生物的多样性和适应性，这节课安排“现代生物进化理论”让学生进一步理解生物的由来，也理解达尔文的自然选择学说的重要性和局限性。
【生命观念】运用进化与适应观，认识现代生物进化理论，形成科学的自然观和世界观。
【科学思维】尊重事实和证据，基于生物学事实，理解达尔文学说的局限，根据现代生物进化理论解释生物进化现象。
【科学探究】用数学方法讨论自然选择使种群的基因频率发生变化，探讨耐药菌的出现与抗生素滥用的关系。
【社会责任】搜集生物进化理论发展的资料，探讨生物进化观点对人们思想观念的影响，形成正确的自然观和进化观。
重点：现代生物进化理论、遗传平衡定律
难点：现代生物进化理论、遗传平衡定律
一、现代生物进化理论
1.基础：达尔文自然选择理论
同种个体普遍存在变异（繁殖力强）→影响存活与繁殖→适者生存，不适者淘汰→自然选择→进化，新物种产生。
达尔文自然选择理论是现代生物进化理论的核心，但也存在一些局限。
2.
内容：
（1）个体→群体
现代生物进化理论认为：群体可以将有利变异延续下去。种群是生物进化、繁殖的基本单位，而不是个体。
（2）进化的实质：基因频率改变的过程
桦尺蠖为例，种群的基因频率改变，种群就进化。
反之，种群的基因若不改变，种群就没有发生进化。
Ⅰ.此处，引入遗传平衡定律（哈迪-温伯格定律）：在一个大的随机交配的种群里，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。
根据哈迪-温伯格发现的这个定律，进行相关的计算。
例1：在昆虫中，长翅（A）对残翅（a）是显性，若该种群中A=0.6，a=0.4，该种群中出现AA、Aa、aa概率是多少？
例2.已知白化病据调查该病的发病率大约为1/10000，请问人群中该病致病基因的频率以及携带此隐性基因的杂合子的基因型频率？
此类题型可以运用配子法，经过计算，引导学生得出相应的结论：AA=
p2
Aa=
2pq
aa=q2
Ⅱ.基因频率改变的因素：
①突变
课本活动：通过计算了解突变对种群基因频率的影响。（此部分由学生自己完成）
②基因迁移
单向迁移：个体的单向迁入、迁出
双向迁移：个体的双向迁入、迁出
思考单向迁移和双向迁移的差别。
③遗传漂变
比较小的种群，一起突然的事件（如aa死亡或aa没有交配的机会）
比较大的种群，基因频率的变化小
④非随机交配
相邻的两个个体最容易交配，大种群两端隔离。近亲交配使纯合子增加，隐性纯合往往不利。
⑤自然选择
不同表型的个体对生存和繁殖的影响和作用不同。
（3）进化过程中物种的形成
Ⅰ.异地物种（渐进的物种形成方式）
Ⅱ.同地物种（一次有性生殖过程中形成）
Ⅲ.小结
（4）自然选择决定进化的方向
青霉素起初杀死绝大多数细菌→存活下来的细菌进行繁殖并将其抗性基因传给后代，最后青霉素对它们不再起作用
选择保留有利变异、淘汰不利变异，且是有利变异积累
本节课紧紧围绕“现代生物进化理论”的内容展开，主线清晰，脉络分明。教学方法采用比较式和问题式相结合，比较达尔文的自然选择学说和现在生物进化理论的差异，比较同地和异地物最种形成方式的不同，比较遗传平衡的影响因素，利用比较的方式加深学生对概念的理解。另外，课堂上还渗透着科学是不断发展和纠正的一个过程，现代生物进化理论仍以自然选择为核心，达尔文对生物界做出的贡献不可磨灭，而今天的生物进化理论也不足以解释所有的生物进化现象，还是需要后人不断努力和加强，以此来帮助学生养成正确的价值观和自然观。
