
一、教學(xué)目標(biāo)
1.簡述種群、種群基因庫、基因頻率等概念的內(nèi)涵。
2.運(yùn)用數(shù)學(xué)方法討論種群基因頻率的變化。
3.闡述自然選擇對種群基因頻率變化的影響。
4.說明隔離在物種形成中的作用。
二、教學(xué)重難點(diǎn)
1.教學(xué)重點(diǎn)
(1)種群、物種、基因頻率、隔離等概念。
(2)變異、選擇和隔離在生物進(jìn)化中的作用。
2.教學(xué)難點(diǎn)
(1)自然選擇對種群基因頻率變化的影響。
(2)隔離在物種形成中的作用。
三、教學(xué)過程
【導(dǎo)入】:復(fù)習(xí)舊知
1、種群是生物進(jìn)化和繁殖的基本單位。
2、影響基因頻率的因素:
突變、基因重組和自然選擇
3、生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì):種群基因頻率發(fā)生定向改變的過程
在自然選擇的作用下,具有有利變異的個體有更多的機(jī)會產(chǎn)生后代,種群中相應(yīng)基因的頻率會不斷提高;相反,具有不利變異的個體留下后代的機(jī)會少,種群中相應(yīng)基因的頻率會下降。因此,在自然選擇的作用下,種群的基因頻率會發(fā)生定向改變,導(dǎo)致生物朝著一定的方向不斷進(jìn)化。下面通過《探究抗生素對細(xì)菌的選擇作用》的實(shí)驗(yàn),進(jìn)一步加深理解自然選擇的作用。
探究·實(shí)踐——探究抗生素對細(xì)菌的選擇作用
實(shí)驗(yàn)原理:
一般情況下,一定濃度的抗生素會殺死細(xì)菌但變異的細(xì)菌可能產(chǎn)生耐藥性。
方法步驟:
用記號筆將培養(yǎng)皿分區(qū)。
將大腸桿菌均勻涂布在培養(yǎng)基上。
將含抗生素的制片和不含抗生素的紙片置于不同的分區(qū),蓋上皿蓋。
培養(yǎng)皿倒置,37℃培養(yǎng)12h。觀察培養(yǎng)基上大腸桿菌生長情況。
一、物種的概念
同種生物的不同種群,由于突變和選擇因素的不同,其基因組成可能會朝不同的方向改變,導(dǎo)致種群間出現(xiàn)形態(tài)和生理上的差異。
1. 物種是指能夠在自然狀態(tài)下相互交配并且產(chǎn)生可育后代的一群生物。
2. 生殖隔離:不同物種之間一般是不能相互交配的,即使交配成功,也不能產(chǎn)生可育的后代,這種現(xiàn)象叫作生殖隔離。
在自然界,是不是同一物種的個體都生活在一起呢?
不是,由于高山、河流、沙漠或其他地理上的障礙,每一個物種總是被分成一個一個或大或小的群體,這些群體就是不同的種群。例如,兩個池塘里的鯉魚就是兩個種群。
隔離: 不同群體間的個體,在自然條件下基因不能自由交流的現(xiàn)象。
①地理隔離
同種生物由于地理障礙而分成不同的種群,使得種群間不能發(fā)生基因交流的現(xiàn)象。
②生殖隔離
不同物種之間一般是不能相互交配的,即使交配成功,也不能產(chǎn)生可育后代的現(xiàn)象。
那么,地理隔離和生殖隔離有沒有什么聯(lián)系呢?
由于長期地理隔離而沒有相互交配,沒有基因交流,形成了生殖隔離,它們形成兩個不同的亞種。
探究實(shí)踐:隔離在物種形成中的作用
這是達(dá)爾文在環(huán)球考察中觀察到的現(xiàn)象。在加拉帕戈斯群島上生活著13種地雀。這些地雀的喙差別很大,不同種之間存在生殖隔離。而在遼闊的南美洲大陸上,卻看不到這13種地雀的蹤影。
加拉帕戈斯群島位于南美洲附近的太平洋中,由13個主要島嶼組成,這些島嶼與南美洲大陸的距離為160~950km。不同島嶼的環(huán)境有較大差別,比如島的低洼地帶,布滿棘刺狀的灌叢;而在只有大島上才有的高地,則生長著茂密的森林。
這些島嶼是500萬年前由海底的火山噴發(fā)后形成的,比南美洲大陸的形成晚得多。因此,可以推測這些地雀的共同祖先來自南美洲大陸,以后在各個島嶼上形成了不同的種群。
分析討論
1. 設(shè)想南美洲大陸的一種地雀來到加拉帕戈斯群島后,先在兩個島嶼上形成兩個初始種群。這兩個種群的個體數(shù)量都不多。它們的基因頻率一樣嗎?
由于這兩個種群的個體數(shù)量都不夠多,基因頻率可能是不一樣的。
不同島嶼上的地雀種群,產(chǎn)生突變的情況一樣嗎?
不一樣。因?yàn)橥蛔兪请S機(jī)發(fā)生的。
對不同島嶼上的地雀種群來說,環(huán)境的作用有沒有差別?這對種群基因頻率的變化會產(chǎn)生什么影響?
不同島嶼的自然環(huán)境條件不一樣,因此環(huán)境的作用會有差別,導(dǎo)致種群基因頻率朝著不同的方向改變。
4. 如果這片海域只有一個小島,還會形成這么多種地雀嗎?
不會。因?yàn)閭€體間有基因的交流。
總結(jié):
物種的形成方式
【課堂小結(jié)】
【隨堂練習(xí)】
1. 達(dá)爾文在加拉帕戈斯群島上的不同地雀,用現(xiàn)代進(jìn)化理論解釋錯誤的是( B )
A. 經(jīng)過長期的地理隔離達(dá)到生殖隔離,導(dǎo)致原始地雀物種形成現(xiàn)在條件的地雀物種
B. 生殖隔離一旦形成,原來屬于同一物種的地雀很快進(jìn)化形成不同的物種
C. 這些地雀原先屬于同一雀種,從南美大陸遷來后,逐漸分布在不同的群島,出現(xiàn)不同的突變和基因重組
D. 自然選擇對不同種群基因頻率的改變所起的作用有所差別,最終導(dǎo)致種群的基因庫很不相同,并逐漸出現(xiàn)生殖隔離。
2.19世紀(jì)70年代,10對原產(chǎn)于美國的灰松鼠被引入英國,結(jié)果在英國大量繁殖、泛濫成災(zāi)。對生活在兩國的灰松鼠種群,可以作出的判斷是( D )
A.兩者尚未形成兩個物種
B.兩者的外部形態(tài)有明顯差別
C.兩者之間已經(jīng)出現(xiàn)生殖隔離
D.兩者的基因庫向不同方向改變
這是一份人教版 (2019)必修2《遺傳與進(jìn)化》二 隔離在物種形成中的作用教學(xué)設(shè)計,共1頁。教案主要包含了教學(xué)目標(biāo),教學(xué)重難點(diǎn),教學(xué)過程等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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這是一份高中生物第6章 生物的進(jìn)化第3節(jié) 種群基因組成的變化與物種的形成一 種群基因組成的變化教案,共3頁。教案主要包含了種群基因組成的變化,隔離在物種形成中的作用等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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