八年級生物教案：生物進化
導語：“生物的進化”設計達爾文的自然選擇學說和現代生物進化論理論，有助于學生形成生物學的基本觀點之一——生物進化的觀點，從而幫助他們樹立形成正確的世界觀。
教學目標
1.知識目標
(1)達爾文自然選擇學說的主要內容。
(2)種群、種群基因庫、基因頻率的概念，以及基因頻率的計算方法。
(3)突變和基因重組為生物進化提供原材料的原因。
(4)自然選擇在生物進化中的作用。
(5)隔離的概念和類型，以及隔離與物種形成的關系。
2.能力目標
通過教學過程培養學生的思維能力、歸納總結能力。
教學重難點
(1)達爾文自然選擇學說及其主要內容之間的關系
(2)運用達爾文的自然選擇學說解釋生物界的現象，既是本課題的重點，又是難點
(3)對達爾文學說的評價是教學的難點
(4)達爾文學說的主要內容和各要點之間的關系，以及用達爾文學說解釋生物的適應(5)性、生物的進化，這成為組織教學的難點。
教學過程
[一] 導課
世界上到底是先有雞還是先有蛋?這個問題困擾了人類幾千年!對于這個問題，首先是神學家們作出了“解釋”：先有雞，因為上帝創造了雞，然后讓雞下蛋!隨著科學的發展人們不相信上帝了!沒了上帝，上帝創造了雞的“解釋”也就沒人相信了。于是關于生物起源、進化的種種猜測又被提了出來……我們已經知道地球上現存的有記載的生物種類大約200多萬種，還有許許多多種生物沒有被我們發現。
沒有發現的生物數目可能要比已經發現的多10倍，更何況已經絕滅的生物比現存的還要多得多，據估計，曾在地球上生活過的生物種數可能多達5億～10億。這么多的生物從無到有，從少到多，從簡單到復雜，從低等到高等，一批又一批地“踏上”地球，又“遠離”地球走向死亡，進行著自然界的“新陳代謝”，這就是生物的進化。
[二] 達爾文的自然選擇學說
1.主要內容
師講述：進化的原因是什么呢?拉馬克關于進化的用進廢退學說
拉馬克是進化論的奠基者，他在18世紀初提出了用進廢退的進化學說：環境的改變是導致生物進化的原因。環境改變了，生物的生活方式也要跟著變，有的器官由于經常使用而發達起來，有的器官則由于長期不使用而萎縮退化了。
師講述：在19世紀，達爾文提出了以自然選擇學說為核心的生物進化論。自然選擇學說的主要內容是什么呢?
放映錄像：非洲草原野牛四季生活及生殖過程，重點放映遷徙路徑大河時，許多野牛個體被淹死或被鱷魚吃掉的情景。
師引導：學生根據錄像及初中所學有關知識總結歸納出達爾文自然選擇學說的主要內容是：過度繁殖，生存斗爭(生存競爭)，遺傳變異，適者生存。
師引導：指導學生明確以下內容：
(1)任何一種生物的繁殖能力都很強，在不太長的時間內能產生大量的后代。但因為生物的生存條件有限，生物在爭奪有限的空間和食物的情況下，同種生物個體之間，種與種之間、生物與無機環境之間不斷進行著激烈的生存斗爭，斗爭的結果是一部分個體被淘汰。例如：鯉魚在繁殖季節，雌魚會產許多卵，雄魚也會產下大量的精 子，但是能夠形成受精卵是少數;受精卵形成后，在孵化的過程中個體弱小的幼鯉又會被淘汰掉，能夠存活下來的只是很少的一些個體。
(2)在生存斗爭中，具有有利變異的個體將幸存并會將這些變異遺傳下去;而不利變異個體則很容易地被淘汰掉。達爾文把這種適者生存，不適者被淘汰的過程叫做自然選擇。在長期的自然選擇過程中，微小的有利變異得到積累變為顯著變異，從而產生了適應特定環境的生物新類型，這就是生物進化的原因。
(3)自然選擇學說科學地解釋了生物進化的原因及生物的多樣性和適應性。但由于受到當時科學發展水平的限制，自然選擇學說對于遺傳和變異的本質，自然選擇如何對可遺傳的變異起作用的問題不能作出科學的解釋。
2.以自然選擇學說為基礎的現代生物進化理論的提出
近些年來，生物學家在達爾文的進化理論的基礎上，將遺傳學、生態學等研究成果引入到進化論的研究中，形成了以自然選擇學說為基礎的現代生物進化理論。
[三]、現代生物進化理論簡介
現代生物進化理論的主要內容包括：
(1)種群是生物進化的單位;
(2)突變和基因重組產生進化的原材料;
(3)自然選擇決定生物進化的方向;
(4)隔離導致物種的形成。
1.種群的定義
師：舉例：
(1)一個池塘中的全部鯉魚;
(2)一個池塘中的全部魚;
(3)一片草地上的全部植物;
(4)一片草地上的全部蒲公英。
引導：學生分析歸納出(1)與(4)屬于種群。
師生歸納：種群指生活在同一地點的同種生物個體的總和。
2.種群的特點
(1)種群的個體之間具有年齡和性別的差別，并不是機械地結合在一起。
(2)種群也是生物繁殖的基本單位。個體之間彼此可以交配，并通過繁殖將各自的基因傳遞給后代。
師：種群為什么是進化的單位呢?
出示資料：大熊貓的生存
從進化上看，大熊貓己經歷了小大小的興衰歷程，從分布范圍看，它已由廠布于亞洲東部而退縮到中國。特別是近半個世紀以來，人類生產活動無節制地擴展，大熊貓分布區已由約5萬平方公里縮小到1萬多平方公里，數量不足1000只，且被分割成大小不等的20多塊島嶼狀孤立地帶。
由于大熊貓的分布是呈島嶼狀的小種群，每個種群的個體數不足50只。難免導致它們近親繁殖而使其喪失遺傳多樣性，最終導致種質較差的小種群逐一滅絕。加之大熊貓食性單一，若遇大熊貓主食竹周期性地開花枯死(約60年一周期)，必然導致大熊貓因食物匱乏而餓、病死亡。
3.基因庫、基因頻率
生：閱讀教材P65，找出基因庫和基因頻率的概念。
師生歸納：種群的基因庫是指一個種群所含有的全部基因。不同的基因在種群的基因庫中所占的比例是不同的。
師舉例：我們知道多指為顯性基因控制的遺傳病，而絕大多數人表現為正常。白化病是隱性基因控制的遺傳病，絕大多數人表現正常。
師生歸納：基因頻率是指某種基因在某個種群中出現的比例。
生質疑：怎樣才能知道某種基因的基因頻率呢?
我們可以通過抽樣調查的方法獲得。
師引導：學生計算這樣一個例子：從某種生物的種群中隨機抽出100個個體，測知其基因型分別為AA、Aa、aa的個體分別為30、60和10個，問其中A基因頻率為多少?a基因頻率為多少?
解法一：通過基因型計算基因頻率，就AA、Aa、aa來說，每個個體可認為含有2個基因，則100個個體共有200個基因：
A基因頻率=(2×30+60)÷200=60%
a基因頻率=(2×10+60)÷200=40%
解法二：通過基因型頻率計算基因頻率，即一個等位基因的頻率等于它的`純合體頻率與1/2雜合體頻率之和，則：
A基因頻率=30%+(1/2)×60%=60%
B基因頻率=10%+(1/2)×60%=40%
從上述可知，種群中一對等位基因的頻率之和等于l(其基因型頻率之和也等于1)。
生質疑：種群中某基因的頻率是否一直不變呢?讓我們觀看一個課件。
生觀看：用CAI課件模擬英國曼徹斯特地區樺尺蠖從19世紀中期到20世紀中期，淺色型樺尺蠖和黑色型樺尺蠖所占比例發生劇烈變化的過程。
1850年以前該地區的樺尺蠖以淺色為主，黑色個體很少。隨著英國工業的發展，工廠排出的煤煙使環境發生了改變，黑色樺尺蠖與淺色樺尺蠖的數量發生了巨大的變化。黑色型達到了95%左右，淺色型由余下了5%左右。
師生歸納：由此可見，種群中的基因頻率是在不斷改變的。種群中的個體一代一代死亡，但基因庫卻在代代相傳的過程中保持和發展。
結論：生物進化過程實質上就是種群基因頻率發生變化的過程。所以說種群是生物進化的單位。
[四]教學目標鞏固
1.自然選擇題學說的主要內容之間的關系
(1)過度繁殖為自然選擇提供更多的選擇材料，加劇了生存斗爭。
(2)變異是不定向的，具有有利變異的個體通過遺傳在后代中得到積累和加強，產生適應環境的新類型，這是生物多樣性和適應性形成的原因，因此遺傳變異是生物進化的內在因素。
(3)自然選擇是定向的，決定著生物進化的方向。
(4)自然選擇是通過生存斗爭來實現的，生存斗爭是生物進化的動力。
(5)適應是自然選擇的結果。
2.達爾文在北大西洋東部以馬德拉群島上發現有550種昆蟲，其中有200種昆蟲的翅已退化，不會飛翔，產生這種現象的原因是( )
A.生存斗爭的結果 B.食物中缺乏翅生長的物質
C.定向變異的逐代積累 D.自然選擇的結果
答案：D
3.從某生物種群中隨機抽出1000個個體，測知基因型為BB、Bb、bb的個體分別為300個、600個和100個。
(1)在這1000個個體中，B基因有 ;其基因頻率為。
(2)在這1000個個體中，b基因有 ;其基因頻率為。
答案：(1)1200 60% (2)800 40%
4.下列生物屬于種群的是( )
A.一塊水田里的全部水稻、水草、魚、蝦及其他生物 B.一塊朽木上的全部真菌
C.一塊棉田中的全部幼蚜，有翅和無翅的成蚜 D.一個池塘中的全部魚
答案：C
5.根據達爾文的進化學說，長頸鹿的頸和腿之所以特別長，是由于( )、
A.為了攝食樹葉，頸和腿不斷伸長，代代相傳，愈伸愈長
B.長頸、長腿者比短頸、短腿者有較佳的生存機會
C.長頸、長腿者影響了遺傳基因
D.基因控制的性狀在表達時受到環境的影響
答案：B
6.自然選擇是指( )
A.生物繁殖能力超越生存環境的承受力 B.生物過度繁殖引起的生存斗爭
C.在生存斗爭中，適者生存 D.遺傳使微小的有利變異得到積累和加強
答案：C
[五]總結
本節課主要是了解了“達爾文的自然選擇學說的主要內容、意義和局限性”;由于其具有局限性，所以人們對其進行了補充和發展，提出了“現代生物進化理論”。現代生物進化理論認為種群是生物進化的基本單位，生物進化的實質是種群基因頻率的改變
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