资源简介
教学设计
课程基本信息
学科 生物 年级 高一 学期 春季
课题 隔离在物种形成中的作用
教科书 书 名：生物学必修二《遗传与进化》教材 出版社：人民教育出版社
教学目标
1.举例说明物种的概念，阐明物种是生物分类的基本单位。 2.举例说明隔离的类型及其概念；说明隔离在物种形成中的作用。 3.阐述变异、选择和隔离可导致新物种的形成。 4.阐释物种形成在进化中的意义，建立进化与适应观。
教学重难点
教学重点： 阐述物种的概念；阐明隔离在物种形成中的作用。
教学难点： 地理隔离与生殖隔离在物种形成中的作用。
教学过程
一、创设问题情境，引入学习课题 教师展示图片：动物园中常见的各种动物，提出疑问，物种是如何分类的？并以大熊猫和小熊猫为例，讨论：小熊猫和大熊猫是一个物种么 讨论后，学生可以凭借生活经验回答，但是心中仍有疑惑。 教师再次展示图片：图中的两只鸟是一个物种么？【播放雄鸟的求偶视频】，说明同种生物雌雄个体差异大，同种物种之间可以相互交配。 激疑导入，从学生熟悉的生活体验和常见生物引入，启发其思考生物的分类依据。 基于生物学事实，建构基本概念 【学习任务一】 教师展示资料：以马和驴杂交产生骡子为例，分析染色体组成。 分析后得出：在减数分裂过程中，骡子为异源二倍体，无法联会，无法形成正常配子，于是骡子不育。 总结：说明生殖隔离是判断物种的本质。尝试归纳“物种的概念”。 教师指出：物种是生物分类的基本单位，一般物种在形态上类似，彼此能够交配。在遗传学和进化论中主要以能否自由交配以及交配后代是否可育作为分类依据，并引出“生殖隔离”的概念。 生殖隔离是指不同物种之间一般是不能相互交配的，即使交配成功，也不能产生可育后代的现象，即不同的物种之间不能发生基因交流。举例说明生殖隔离现象的表现有多种，比如不同物种的求偶方式不同，或者花期不同等。 提出阻碍种群间彼此交流的除了生殖隔离，还有地理障碍。比如同一物种会因为河流、高山、沙漠等被分成大大小小的若干群体，这些群体就是不同的种群，也会影响群体间的基因交流。引出地理隔离的概念。 地理隔离是指同种生物由于地理障碍而分成不同的种群，使得种群间不能发生基因交流的现象。如：东北虎和华南虎、两个池塘中的鲫鱼种群等，并引出隔离的概念。 隔离是指不同群体间的个体，在自然条件下基因不能自由交流的现象。包括地理隔离和生殖隔离。 【学习任务二】 三、推理分析，阐明地理隔离和生殖隔离之间的关系 教师展示资料：地理隔离导致鼠种群的示意图。请学生猜想，在这若干年的过程中，鼠种群可能会发生哪些变化？简要说明理由。 讨论分析：教师提出学生的不同猜想。 或许有同学猜测，这两个鼠种群可能会发生不同方向的遗传变异，由于河岸两边的环境可能不同，自然选择的方向不同，使得两个鼠种群都在发生进化。 也有同学说，河谷两岸的自然环境差异可能不大，这样两个鼠种群虽然发生的变异是不定向，但是自然选择的方向类似，于是若干年后，鼠种群差异不会太大，仍是一个物种。 还有同学猜测，由于地理隔离，两个种群不能基因交流，可遗传变异和自然选择的方向不同，久而久之形成了生殖隔离，形成了两个不同的物种等。 那这些推测是否有事实证据呢？是否有真实的证据说明隔离在物种形成中的作用呢？引出如下资料。 四、基于证据资料分析，阐释隔离在物种形成中的作用 以“加拉帕戈斯群岛上的地雀形成”为例进行分析，阅读教材P117资料。 【资料分析】达尔文在环球考察中观察到的现象。在加拉帕戈斯群岛上生活着13种地雀。加拉帕戈斯群岛与南美洲大陆的距离为160~950km。不同岛屿的环境有较大差别，如岛的低洼地带，布满棘刺状的灌丛；而在只有大岛上才有的高地，则生长着茂密的森林。 这些岛屿是500万年前由海底的火山喷发后形成的，比南美洲大陆的形成晚得多。因此，可以推测这些地雀的共同祖先来自南美洲大陆，以后在各个岛屿上形成了不同的种群。 阅读并思考下列问题：【以情境-问题-任务为课堂教学主线，重点培养学生的批判性思维能力】 问题一：为何推测这些地雀的共同祖先来自南美洲大陆？说明理由。 有同学猜测，因为群岛形成的时间短，在几百万年时间，这些岛屿上的生物不可能从无到有，进化形成鸟类。 有同学猜测这些地雀和南美洲的地雀可能有共同的祖先，迁徙到群岛后，由于相距南美洲大陆太远，因地理隔离，很难多次来回迁徙，加上群岛上的各种独特环境差异，使得可遗传变异和自然选择方向不同，这些地雀与南美洲大陆的地雀产生了生殖隔离，进化成了不同的物种。 问题二： 这些地雀鸟喙的差异可能是环境中哪些因素起到了选择作用？这些因素选择的结果是什么？ 根据资料信息，加拉帕戈斯群岛上有的丛林密布，有的荆棘丛生，导致岛上的食物类型和栖息环境不同，这些因素决定了鸟喙的进化方向。比如以吃种子为食的地雀，鸟喙相对比吃昆虫的更加的坚硬。这些因素决定了各个岛屿地雀种群基因频率的定向改变，使其发生分化。 问题三：阐释隔离在地雀物种形成过程中的作用。 引导学生对教材资料分析，并结合生物进化，以及适应等建构概念模型，并进行适当的表达交流。 隔离导致地雀物种形成的概念模型 教师提出：自然界常见的物种形成需要经过漫长的地理隔离，逐渐形成生殖隔离实现，但是也有例外比如四倍体西瓜的形成。从学生熟悉的物种举例，有利于学生对物种形成的全面理解，从而培养期批判性思维的能力。 【学习任务三】 归纳提升，构建常见物种形成的概念模型 基于地雀物种的形成，进一步建构物种形成的概念模型，并阐明每个环节的主要作用。 常见物种形成的概念模型 2.总结提升 ①突变和基因重组产生进化的原材。 ②自然选择导致种群基因频率的定向改变。 ③隔离是物种形成的必要条件。 3.以生物进化的历程即生物进化树分析，物种形成与进化的关系。【高阶思维培养】 从生物进化树研究发现，每一个新物种的诞生并不能代表适应能力越强，是依靠开辟环境中新的生存位置来生存和繁衍。而物种之间的生殖隔离保护了每个物种的独特性， 生殖隔离驱动着物种的进化和适应，避免了不同物种之间的基因混杂，维持了物种的相对独立性，新物种能够以新的方式利用环境条件，从而为生物的进一步发展开辟新的前景。物种是生物进化的结果，物种的形成又可促进其他物种的进化。 六、建构概念之间的关系，形成概念体系
展开更多......
收起↑
