1、生物進化理論一、教材分析：一、教材分析： 教材以達爾文的自然選擇為主線，介紹達爾文進化論的內涵，教材以達爾文的自然選擇為主線，介紹達爾文進化論的內涵，在此基礎上介紹現代進化理論，闡述了生物進化的內因、外因和在此基礎上介紹現代進化理論，闡述了生物進化的內因、外因和基本形式，回答了生物是怎樣進化的問題?；拘问?，回答了生物是怎樣進化的問題。首先介紹了達爾文思想的來源首先介紹了達爾文思想的來源拉馬克的進化學說，進拉馬克的進化學說，進而說明達爾文進化論形成過程而說明達爾文進化論形成過程“貝格爾號貝格爾號”的環球航行，的環球航行，以及代表著作物種起源，通過對自然選擇學說的核心以及代表著作物種起源，通過對

2、自然選擇學說的核心內容：遺傳和變異、繁殖過剩、生存斗爭和適者生存，以內容：遺傳和變異、繁殖過剩、生存斗爭和適者生存，以及自然選擇作用例子的介紹，向學生展示達爾文進化論的及自然選擇作用例子的介紹，向學生展示達爾文進化論的主要思想和觀點。主要思想和觀點。 生物是進化的，人們對進化理論的認識生物是進化的，人們對進化理論的認識也是在深入和發展的，達爾文以后又產生了新的生物也是在深入和發展的，達爾文以后又產生了新的生物進化學說，教材進化學說，教材 選擇了最為廣大學者接受的現代進化選擇了最為廣大學者接受的現代進化理論為例，介紹進化理論新的認識：種群是生物進化理論為例，介紹進化理論新的認識：種群是生物進化的

3、基本單位，突變為生物進化提供原材料，用基因和的基本單位，突變為生物進化提供原材料，用基因和基因頻率等遺傳學概念解釋生物進化機理，并從基因基因頻率等遺傳學概念解釋生物進化機理，并從基因交流角度討論新物種的形成過程。最后通過對重大滅交流角度討論新物種的形成過程。最后通過對重大滅絕事件的歸納總結，告訴學生新物種替代舊物種是生絕事件的歸納總結，告訴學生新物種替代舊物種是生 物進化、發展過程中的必然事件。由此，引導學生正物進化、發展過程中的必然事件。由此，引導學生正 確認識生命、了解生命的含義。確認識生命、了解生命的含義。二、教學目標：二、教學目標： （1） 知識目標：知識目標： a、知道自然選擇學說的

4、基本論點。、知道自然選擇學說的基本論點。 b、知道自然選擇學說的創造作用。、知道自然選擇學說的創造作用。 c、知道種群是生物進化的基本單位。、知道種群是生物進化的基本單位。 d、知生物進化和物種形成的基本環節、知生物進化和物種形成的基本環節。 ( 2 ) 能力目標：能力目標： a 、引導學生用自然選擇學說以現代物進化理論來解、引導學生用自然選擇學說以現代物進化理論來解 釋生物現象釋生物現象 b、 新物種替代舊物種是生物進化、發展過程中的必新物種替代舊物種是生物進化、發展過程中的必 然事件，自然形成正確認識生命，了解生命的能力然事件，自然形成正確認識生命，了解生命的能力 （3） 情感目標：情感目

5、標： 通過對物種形成和滅絕的了解，初步感嘆悟生命延續的規律以及通過對物種形成和滅絕的了解，初步感嘆悟生命延續的規律以及保護野生生物的重要性，正確認識生命，了解生命的含義，強化辯保護野生生物的重要性，正確認識生命，了解生命的含義，強化辯證唯物主義世界觀。證唯物主義世界觀。 三三、教學重點和難點：教學重點和難點： （1）教學重點：）教學重點： a、達爾文的自然選擇學說的四個基本論點。、達爾文的自然選擇學說的四個基本論點。 b、現代進化理論。、現代進化理論。 c、物種的形成和滅絕、物種的形成和滅絕 （2） 教學難點：教學難點： a、生物的適應性。、生物的適應性。 b、自然選擇的作用。、自然選擇的作用

6、。 c、基因頻率、基因頻率 三三、教學重點和難點：教學重點和難點： （1）教學重點：）教學重點： a 、達爾文的自然選擇學說的四個基本論點。、達爾文的自然選擇學說的四個基本論點。 b、現代進化理論。、現代進化理論。 c、物種的形成和滅絕、物種的形成和滅絕 （2） 教學難點：教學難點： a、 生物的適應性。生物的適應性。 b、自然選擇的作用。、自然選擇的作用。 c、 基因頻率基因頻率 拉馬克是進化論的奠基者，他在拉馬克是進化論的奠基者，他在1818世紀初提出了用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。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

7、方式也要跟著變，有的器官由環境改變了，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。萎縮退化了。 拉馬克認為長頸鹿的進拉馬克認為長頸鹿的進化是因為草地退化后要吃樹化是因為草地退化后要吃樹葉，當然頸長的有優勢，它葉，當然頸長的有優勢，它們想要長頸，于是天天使勁們想要長頸，于是天天使勁地將頸伸長，終于形成了現地將頸伸長，終于形成了現在的長頸鹿。在的長頸鹿。 1、達爾文與進化論的創立、達爾文與進化論的創立拉馬克的用進廢退學說雖有一定道理，拉馬克的用進廢退學說雖有一定道理，但事實上由于使用而發但事實上由于

8、使用而發達起來的器官特征并不達起來的器官特征并不能遺傳給后代。達爾文能遺傳給后代。達爾文通過幾十年的觀察分析，通過幾十年的觀察分析，終于在終于在18591859年出版了年出版了物種起源一書，提物種起源一書，提出了出了自然選擇學說自然選擇學說。過度繁殖過度繁殖有限的生活條件有限的生活條件+導致導致生存斗爭生存斗爭+變異變異導致導致適者生存適者生存+有利性狀遺傳有利性狀遺傳導致導致生物新類型出現生物新類型出現自然選擇：適者生存、不適者被淘汰的過程。自然選擇：適者生存、不適者被淘汰的過程。達爾文的自然選擇學說達爾文的自然選擇學說 現代生物進化理論簡介一、自然選擇學說例：長頸鹿的進化過程長頸鹿的始祖長

9、頸鹿的始祖現代長頸鹿現代長頸鹿長頸鹿始祖長頸鹿始祖頸、腿較短頸、腿較短頸、腿較長頸、腿較長被淘汰被淘汰被保留被保留頸、腿較短頸、腿較短頸、腿較長頸、腿較長被保留被保留自然選擇學說的基本內容1、過度繁殖2 2、生存競爭、生存競爭3 3、遺傳變異、遺傳變異4 4、適者生存、適者生存莢迷莢迷魚魚群群人可能是繁殖能力最小的！一對夫妻最多人可能是繁殖能力最小的！一對夫妻最多的能產生十幾個子女。若以每對夫妻平均生三的能產生十幾個子女。若以每對夫妻平均生三個子女，平均個子女，平均3030年傳遞一代計算，每隔年傳遞一代計算，每隔5050年人年人口就將增加一倍。只需數百年時間世界人口就口就將增加一倍。只需數百年

10、時間世界人口就將達到幾萬億人，顯然，這是不可能的！將達到幾萬億人，顯然，這是不可能的！動物、植物和微生物的繁殖能力比人強很動物、植物和微生物的繁殖能力比人強很多很多倍！若全部后代都能成活下來，只要很多很多倍！若全部后代都能成活下來，只要很短時間就會超出環境的承受能力！短時間就會超出環境的承受能力！過度繁殖過度繁殖生物的生存資源有限，要生存就必須與無機環生物的生存資源有限，要生存就必須與無機環境、異種及同種的其他個體進行斗爭！境、異種及同種的其他個體進行斗爭！一個物種要生存下去，就必須不停地一個物種要生存下去，就必須不停地與環境中的各種因素進行斗爭！與環境中的各種因素進行斗爭！生物產生的后代會發

11、生變異，產生各種不同于親生物產生的后代會發生變異，產生各種不同于親代的性狀！代的性狀！生物的變異有的比親代更適應環境，有生物的變異有的比親代更適應環境，有的卻不適應環境！的卻不適應環境！達爾文認為長頸鹿的進化原因是：長頸鹿產生的達爾文認為長頸鹿的進化原因是：長頸鹿產生的后代超過環境承受能力（過度繁殖）；它們都要吃樹后代超過環境承受能力（過度繁殖）；它們都要吃樹葉而樹葉不夠吃（生存斗爭）；它們有頸長和頸短的葉而樹葉不夠吃（生存斗爭）；它們有頸長和頸短的差異（遺傳變異）；頸長的能吃到樹葉生存下來，頸差異（遺傳變異）；頸長的能吃到樹葉生存下來，頸短的卻因吃不到樹葉而最終餓死了（適者生存）。短的卻因吃

12、不到樹葉而最終餓死了（適者生存）。A、生活在地穴水井中的盲螈，因長期不用眼睛、生活在地穴水井中的盲螈，因長期不用眼睛而失去視覺。而失去視覺。B、食蟻獸的長舌是因為長期甜食樹縫中的螞蟻、食蟻獸的長舌是因為長期甜食樹縫中的螞蟻反復不斷伸長所致。反復不斷伸長所致。C、鹿和狼在長期生存斗爭中相互進行選擇，結、鹿和狼在長期生存斗爭中相互進行選擇，結果發展了自己的特征。果發展了自己的特征。D、春小麥連年冬種可以變成冬小麥，這是環境、春小麥連年冬種可以變成冬小麥，這是環境影響的結果。影響的結果。C2、長期使用某種農藥，會發現滅蟲效果越來越差，、長期使用某種農藥，會發現滅蟲效果越來越差，這是因為有些害蟲產生了

13、抗藥性。害蟲產生抗藥性這是因為有些害蟲產生了抗藥性。害蟲產生抗藥性的原因是：（的原因是：（ ）（A）害蟲對農藥進行選擇的結果；）害蟲對農藥進行選擇的結果；（B）定向變異的結果；）定向變異的結果；（C）遺傳的結果；）遺傳的結果；（D）農藥對害蟲的抗藥變異進行選擇的結果。）農藥對害蟲的抗藥變異進行選擇的結果。3、對達爾文自然選擇學說的不正確理解是：（、對達爾文自然選擇學說的不正確理解是：（ ）（A）變異一般是不定向的；）變異一般是不定向的；（B）選擇是不定向的；）選擇是不定向的；（C）可遺傳的變異是生物進化的基礎；）可遺傳的變異是生物進化的基礎；（D）生物的有利變異經過長期的自然選擇和）生物的有利

14、變異經過長期的自然選擇和 積累就可能產生出生物的新類型。積累就可能產生出生物的新類型。DBA、a和和c時期的甲蟲對該農藥有時期的甲蟲對該農藥有同樣強的抗藥性同樣強的抗藥性B、甲蟲抗藥性種群形成的原因、甲蟲抗藥性種群形成的原因是長期使用單一農藥是長期使用單一農藥C、B點可以證明甲蟲群體中本點可以證明甲蟲群體中本來就有抗藥性的個體來就有抗藥性的個體D、從開始使用農藥起，甲蟲、從開始使用農藥起，甲蟲群體抗藥性就逐漸加強群體抗藥性就逐漸加強蟲體密度蟲體密度用藥時間用藥時間ABCa b cA達爾文以后進化理論的發展：達爾文以后進化理論的發展：性狀水平性狀水平深入到深入到基因（基因（分子）分子）水平水平以

15、生物個體為單位以生物個體為單位以種群為基本單位以種群為基本單位發展到發展到 形成以自然選擇學說為基礎的現代生物進化理論。認識到了遺傳和變異的本質認識到了遺傳和變異的本質獲得性遺傳的觀點，已經被多數人擯棄。獲得性遺傳的觀點，已經被多數人擯棄。4 4、現代生物進化理論、現代生物進化理論達爾文的自然選擇學說很好地解釋了生物的適應達爾文的自然選擇學說很好地解釋了生物的適應性。但限于當時的科技水平無法解釋遺傳變異的原因，性。但限于當時的科技水平無法解釋遺傳變異的原因，而且僅限于對生物進化個體的分析，因而對于生物的而且僅限于對生物進化個體的分析，因而對于生物的多樣性尤其是高等生物和低等生物并存的現象無法作

16、多樣性尤其是高等生物和低等生物并存的現象無法作出圓滿的解釋。出圓滿的解釋。現代生物學家吸取了達爾文自然選擇學說的現代生物學家吸取了達爾文自然選擇學說的精華部分，運用現代遺傳學、生態學、物理、化精華部分，運用現代遺傳學、生態學、物理、化學方法對生物的進化進行分析，提出了現代的生學方法對生物的進化進行分析，提出了現代的生物進化理論。現代生物進化理論的基本內容也有物進化理論?，F代生物進化理論的基本內容也有四點：四點：1 1、種群的概念：種群的概念：種群是生活在一定自然區域的同種生物的全種群是生活在一定自然區域的同種生物的全部個體，是生物繁殖的基本單位。個體間彼此交部個體，是生物繁殖的基本單位。個體間

17、彼此交配，通過繁殖將自己的基因傳遞給后代。配，通過繁殖將自己的基因傳遞給后代。 實現基因交流。實現基因交流。 生活在這里的生活在這里的每一種動物、植物每一種動物、植物和微生物都構成一和微生物都構成一個種群。生物個體個種群。生物個體通過繁殖將自己的通過繁殖將自己的基因傳遞給后代?；騻鬟f給后代。（一）種群是生物進化的基本單位（一）種群是生物進化的基本單位、種群全部個體所含的全部基因叫做這個種群、種群全部個體所含的全部基因叫做這個種群的基因庫，其中每個個體所含的基因只是基因庫的基因庫，其中每個個體所含的基因只是基因庫的一部分。的一部分。 這些金魚各自有這些金魚各自有自己的基因，共同構自己的基因，共

18、同構成了種群的基因庫。成了種群的基因庫。它們各自的基因都是它們各自的基因都是基因庫的一部分。個基因庫的一部分。個體數目越多，個體間體數目越多，個體間的差異越大，基因庫的差異越大，基因庫也就越大。也就越大。（一）種群是生物進化的基本單位（一）種群是生物進化的基本單位3 3、某種基因在整個種群中出現的比例叫基因頻率。、某種基因在整個種群中出現的比例叫基因頻率。生物進化其實就是種群基因頻率改變的過程。如：生物進化其實就是種群基因頻率改變的過程。如：假設一群金魚有假設一群金魚有10001000條，它們有條，它們有20002000個顏色基因，個顏色基因，其中純合灰色其中純合灰色200200條，雜合的有條

19、，雜合的有400400條，紅色的有條，紅色的有600600條。則灰色基因頻率為（條。則灰色基因頻率為（200200* *2+4002+400）/2000=40%/2000=40%；紅色基因頻率為（；紅色基因頻率為（400400* *2+4002+400）/2000=60%/2000=60%。 人類把鯽魚的后人類把鯽魚的后代培育成金魚，實質代培育成金魚，實質就是通過選擇改變基就是通過選擇改變基因頻率。從圖中看，因頻率。從圖中看，顯然紅色基因的頻率顯然紅色基因的頻率顯著提高了。顯著提高了。1、通過基因型計算基因頻率、通過基因型計算基因頻率某種基因的某種基因的基因頻率基因頻率= 此種基因的個數此種基

20、因的個數此種基因的個數此種基因的個數+其等位基因的個數其等位基因的個數2、通過基因型頻率計算基因頻率、通過基因型頻率計算基因頻率某種基因的基因頻率某種基因的基因頻率=某種基因的純合體頻率某種基因的純合體頻率+1/2雜合體頻率雜合體頻率實例分析實例分析1、據調查得知，某學校的學生中各血型、據調查得知，某學校的學生中各血型的比率如下：的比率如下： IAIA 20% IAi 30% IBIB 10% IBi 20% IAIB 10% ii 10%計算計算IA、 IB、i的基因頻率。的基因頻率。IB=25%IA=2*20%+30%+10%/200%=40%i=35%時空條件時空條件組成和數量組成和數量

21、生殖和遺傳組成生殖和遺傳組成一個池塘一個池塘一片草地一片草地全部鯉魚全部鯉魚所有蒲公英所有蒲公英相互交配，交流基因相互交配，交流基因相互交配，交流基因相互交配，交流基因一定自然區域一定自然區域同種生物個體總和同種生物個體總和群體共有全部基因群體共有全部基因種群種群基因庫基因庫（二）突變為生物進化提供原材料（二）突變為生物進化提供原材料生物在繁殖的過程中會產生基因重組、基因生物在繁殖的過程中會產生基因重組、基因突變及染色體變異等可遺傳的變異。其中基因突突變及染色體變異等可遺傳的變異。其中基因突變和染色體變異都可稱為突變。突變和基因重組變和染色體變異都可稱為突變。突變和基因重組使生物個體間出現可遺

22、傳的差異。使生物個體間出現可遺傳的差異。由于突變和基因重組，樺由于突變和基因重組，樺尺蠖形成了不同的體色。尺蠖形成了不同的體色。 某海島上的昆蟲出某海島上的昆蟲出現殘翅和無翅類型現殘翅和無翅類型基因突變新的等位基因基因重組基因重組多種多樣的基因型種群出現大量的可遺傳變異變異是不定向的形成了進化的原材料（三）自然選擇主導著生物進化的方向（三）自然選擇主導著生物進化的方向在一定的環境條件下，具有不同性狀的生物在一定的環境條件下，具有不同性狀的生物個體的適應能力是不同的個體的適應能力是不同的。不適應環境的性狀及不適應環境的性狀及控制該性狀的基因會因個體死亡或難以繁殖而減控制該性狀的基因會因個體死亡或

23、難以繁殖而減少（頻率降低）；反之，適應環境的基因其頻率少（頻率降低）；反之，適應環境的基因其頻率會升高。會升高。如某海島上的昆蟲，如某海島上的昆蟲，普通能飛的個體會因被風普通能飛的個體會因被風吹到海中淹死而導致基因吹到海中淹死而導致基因頻率降低，殘翅和無翅的頻率降低，殘翅和無翅的基因頻率卻相對提高了。基因頻率卻相對提高了。1、可遺傳的變異：基因突變、基因重組、染色體變異、可遺傳的變異：基因突變、基因重組、染色體變異2、突變的有害和有利取決于生物的生存環境、突變的有害和有利取決于生物的生存環境3、變異是不定向的，不能決定生物進化的方向。、變異是不定向的，不能決定生物進化的方向。(三）自然選擇決定

24、生物進化的方向三）自然選擇決定生物進化的方向1、原因：、原因：淘汰不利變異的基因淘汰不利變異的基因積累有利變異的基因積累有利變異的基因2、結果：使基因頻率定向改變、結果：使基因頻率定向改變 自然選擇使種群的基因頻率定向改變并自然選擇使種群的基因頻率定向改變并決定生物進化的方向決定生物進化的方向樺尺蠖樺尺蠖深色深色淺色淺色棲息環境淺色棲息環境淺色（個體多）（個體多）（個體少）（個體少）棲息環境深色棲息環境深色s基因頻率降低基因頻率降低S基因頻率升高基因頻率升高淺色淺色深色深色s基因頻率又降低基因頻率又降低S基因頻率又升高基因頻率又升高s基因頻率基因頻率95%S基因頻率基因頻率95%自然選擇決定進

25、化的方向自然選擇決定進化的方向變異是不定向的變異是不定向的不利變異被淘汰不利變異被淘汰, ,有利變異逐漸積累有利變異逐漸積累經過自然選擇經過自然選擇種群的基因頻率發生定向改變種群的基因頻率發生定向改變生物朝一定方向緩慢進化生物朝一定方向緩慢進化自然選擇自然選擇表現型表現型基因型基因型基因頻率基因頻率直接直接間間接接（四）隔離導致物種形成（四）隔離導致物種形成物種的概念：指分布在一定的自然區域，具物種的概念：指分布在一定的自然區域，具有一定的形態結構和生理功能，而且在自然狀態有一定的形態結構和生理功能，而且在自然狀態下能互相交配，并產生出可育后代的一群生物個下能互相交配，并產生出可育后代的一群生

26、物個體。體。如全世界的人都是一個物種，所有人都生活如全世界的人都是一個物種，所有人都生活在地球上，無論白人黑人黃種人結婚，都能產生在地球上，無論白人黑人黃種人結婚，都能產生具有生殖能力的后代。具有生殖能力的后代。同樣，所有的馬是一個物種，所有的驢也是同樣，所有的馬是一個物種，所有的驢也是一個物種。但馬和驢不是一個物種，因為馬與驢一個物種。但馬和驢不是一個物種，因為馬與驢交配產生的后代騾沒有生殖能力。交配產生的后代騾沒有生殖能力。1.1.同種物種能成功交配。同種物種能成功交配。2.2.不能成功交配的是兩個不同的物種。即不能成功交配的是兩個不同的物種。即使交配成功后代也不可育。使交配成功后代也不可

27、育。騾是不育的，所以馬和驢是兩個物種。騾是不育的，所以馬和驢是兩個物種。舉例1：1.1.不能成功交配的是兩個不同的物種。即使不能成功交配的是兩個不同的物種。即使交配成功后代也不可育。交配成功后代也不可育。2.2.同種物種能成功交配。同種物種能成功交配。獅獅虎虎獸是不育的，所以虎和獅是兩個物種。獸是不育的，所以虎和獅是兩個物種。舉例2：隔離：指同一物種不同種群間的個體，在自隔離：指同一物種不同種群間的個體，在自然條件下基因不能自由交流的現象。包括：然條件下基因不能自由交流的現象。包括：地理隔離：由于高山、河流、沙漠等地理上的地理隔離：由于高山、河流、沙漠等地理上的障礙，使彼此間不能相遇而不能交配

28、。障礙，使彼此間不能相遇而不能交配。生殖隔離：種群間的個體不能自由交配或交配生殖隔離：種群間的個體不能自由交配或交配后不能產生可育的后代。后不能產生可育的后代。如麻鴨如麻鴨( (上上) )和孚鴨和孚鴨( (下下) )都是大雁的都是大雁的后代，由于長期地理隔離而沒有相互交后代，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，配，沒有基因交流，形成了生殖隔離，現在即使人為讓它們交配，也不能產生現在即使人為讓它們交配，也不能產生可育的后代了。也就是說，它們形成兩可育的后代了。也就是說，它們形成兩個不同的物種了。個不同的物種了。物種的形成：物種形成的方式有多種，經物種的形成：物種形成的方

29、式有多種，經過長期地理隔離而達到生殖隔離是比較常見的過長期地理隔離而達到生殖隔離是比較常見的方式。方式。如大雁的后代形成麻鴨和孚鴨。如大雁的后代形成麻鴨和孚鴨。又如達爾文在加拉帕又如達爾文在加拉帕戈斯群島發現的地雀：戈斯群島發現的地雀：由于海水的隔離，這些由于海水的隔離，這些從南美洲遷來的不能遠從南美洲遷來的不能遠飛的地雀飛的地雀由于地理隔離而形成生殖隔離，形成了不同的物種。由于地理隔離而形成生殖隔離，形成了不同的物種。物種形成過程物種形成過程種種群群地理隔離地理隔離小小種種群群自然選擇自然選擇生殖隔離生殖隔離新新物物種種發生改變發生改變基因頻率基因頻率（有（有突變和基因重組突變和基因重組產生變異）產生變異）經過長期的地理隔離而達到生殖隔離經過長期的地理隔離而達到生殖隔離物種形成的關鍵物種形成