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初二生物教案设计

时间: 新华 八年级教案

教案可以帮助教师提高教学质量,以便更好地提升学生的学习成绩。写好初二生物教案设计不是那么简单,下面给大家分享初二生物教案设计,供大家参考。

初二生物教案设计篇1

《动物在自然界中的作用》

一、教材分析

《动物在自然界中的作用》是生物学人教版八年级上册第三章第一节,本章站在生物圈的高度,对动物作用进行概括,正与前两册教材突出人与生物圈的思路一脉相承。动物在自然界中的作用间接影响着人类的生活,并为第六单元中认识保护生物多样性的意义奠定基础。因此本节课对于加深学生对生物圈是一个统一整体的认识具有中重要意义。基于以上分析,结合新课程标准的理念,我确定如下教学目标:

二、教学目标

1知识目标:(1)举例说明动物在维持生态平衡,促进生态系统的物质循环和帮助植物传粉、传播种子等方面的作用。(2)认同动物是生物圈中重要成员的观点。

2能力目标:辩证地认识动物与人类的利害关系

3情感态度与价值观:通过本节的学习,使自己逐步树立生态学观点,树立环保意识,培养学生爱护动物的情感,建立可持续发展的观点。

三、教学重点和难点的建立:

1举例说明动物在维持生态平衡、促进生态系统的物质循环中的作用既是重点又是难点。2认同动物是生物圈中重要成员的观点,培养学生爱护动物,保护动物情感是重点。3学会用辩证的观点来认识动物与人类的益害关系是难点。

四、教学方法

1本节课贯穿资料分析和讨论,主要运用启发式谈话发,启迪学生思维、激发学习热情,并遵循从感性认识到理性认识的认知规律,利用多媒体的现代教育手段,以图片引导和帮助学生通过观察、思考、分析综合等一系列认知活动,逐渐认识到动物在自然界中的作用。

2运用新旧知识的迁移,突破难点。生态平衡和物质循环的概念比较抽象,在复习七年级上册教材中有关食物链和食物网等知识的基础上,联系资料分析,使学生理解动物在吃与被吃的关系中,生物体内的物质和能量沿着食物链和食物网从一种生物流向另一种生物,有利于理解物质循环的概念。

五、学习方法

通过资料分析、讨论去发现知识,逐步培养自助学习的习惯和能力,体验知识获得的过程,体会同学见合作的魅力,尝到探究性学习的乐趣。同事也提高了分析问题能力、语言表达能力。

六、教学过程

1创设情景,激活思维

通过展示北京奥运会吉祥物的图片,让学生观察每个“福娃”所代表的动物,由此引出新课。

2自主体验,合作探究

(1)通过展示几组日常所见的动物行为以及植物的形态结构特征,引导学生小组讨论,得出动物可以帮助植物传粉传播种子。与此同时,深入了解动物过多或过少都是不利的。

(2)让学生阅读资料,引导学生从食物链和事物往的角度思考,来认识某种动物数量的消长对其他动物的影响。分组讨论,每组可以有选择性的回答问题,创设一个平等、民主、和谐的课堂。在这种分为下,学生的思维是发散性的,充满灵性的,很容易认同动物是生物圈中重要成员的观点,从而学会用辩证的观点来认识动物与人类的益害关系。通过以上活动的开展,结合旧知识的铺垫,学生对难点即动物在维持生态平衡中的作用的突出也就顺理成章。

(3)复习七年级上册生态系统的内容,通过生产者消费者和分解者之间形成循环的图片展示物质循环。在复习旧知识的基础上进入深层次的理解。

3引领知识,知情统一

动物在自然界中除了我们以上讲的作用外,你还知道那些?小组以比赛方式进行,培养学生团队精神。从而延伸出我们爱护动物、保护动物。

4总结提升,画龙点睛

本节课通过对动物界中动物作用的分析,不难看出,生物圈是一个同意的补课分割的相互影响和制约的整体。对于生物圈的保护,人人有责。

5练习

6布置作业:结合实际,办一份保护动物的手抄报

板书设计

第三章第一节动物在自然界中的作用

一、帮助植物传粉传播种子

二、维持生态平衡

三、促进生态系统的物质循环

初二生物教案设计篇2

食物链和食物网

【教学目标】

科学概念:蔷薇花丛中动植物之间存在着食物能量交换关系。

过程与方法:通过分析讨论,发现事物之间的相互联系和相互影响。

情感、态度、价值观:形成善于听取别人的意见、虚心向别人学习的科学态度。

【教学重点】研究动植物之间的食物关系,认识食物链和食物网。

【教学难点】初步建立生态系统的概念,知首“生物与生物之间也是相互依赖,互相影响的。

【教学过程】

一、谈话导入:

1、提问:生物的生存需要些什么?(水、阳光、空气等)。

2、引导:生物的生存除了需要一定的自然条件外,它们彼此之间也是相互依靠、互相影响的。这段时间我们重点研究这方面的知识。

二、谁吃谁:

1、教师出示校园常见动植物样本(也可以借鉴书本的图片),说:这是在一簇花丛中发现的生物,有蔷薇、小草、树叶、蚜虫、瓢虫、蚯蚓、毛毛虫、小鸟等。

2、问:为什么在同一个区域会出现这些动物和植物呢?它们之间有什么关系呢?

3、学生自由说,教师随机用简朴的文字和箭头表示这种关系。(蔷薇或草——蚜虫——瓢虫——小鸟;落叶——蚯蚓——小鸟;蔷薇——毛毛虫——小鸟)

4、讲述:生物之间这种像链环一样的食物关系,叫做食物链。食物链中能自己制造食物的生物叫生产者,直接或者间接消费别人制造的食物的生物叫消费者。(让学生划出书中12面相关句子)

三、田野里的食物网:

1师讲:田野里有很多生物,这些生物之间存在着复杂的食物关価。(课本13图)同一种植物会被不同的动物吃掉。同一种动物也可吃多种食物,生物之间这种复杂的食物关系形成了一个网状结构,叫做食物网。

2让学生讨论如果一种生物灭绝了,就会影响其他多种生物的生存?

四、练习:

1、蔷薇花丛中的生物有:小草、蚜虫、瓢虫、落叶、小鸟、蚯蚓、请岀一条食物链,这条食物链中——是生产者,----------

---是消费者。

————————————

2、请你写岀其他食物链:

——————————

初二生物教案设计篇3

一、指导思想

坚持以与和谐教育目标为指导,进一步加强素质教育,立足生物教学实际,深化课程教学改革,强化课堂教学研究,加强教学实施指导,以人为本,以服务为宗旨,促进教育均衡发展、和谐发展,为提高我区高中生物教学质量,作出应有贡献。

二、工作思路

1.聚焦课堂,服务教学。积极围绕“优质高效的课堂教学”开展教学调研、课改实践、教学研训、质量监控等教研活动,努力提高课堂教学效率。

2、以教师专业发展为中心,积极开展教学研究、教学指导和教学服务工作,努力提高教师专业发展水平。

3、以教研网为平台,做好资源整合工作,尝试开展网络教研教学活动,提高教研实效。

4.立足校本,研训一体。深入学校教研组,指导科组建设和校本教研,督促课改实验,逐步形成教、学、研一体化的务实高效的学校教研机制。

5.创设平台,促进发展。配合区教研室的统一部署,积极创新和充分利各种激励手段,搭建丰富多彩的发展平台,为教师提供充分展示自我,发展自我的机会。

三、工作重点

(一)聚焦课堂,提高教学效率

1、加强课堂教学研究,努力提高课堂教学的有效性。大力倡导和推行启发式教学,加强课堂教学质效研究。要以促进每个学生素质发展为目标,着力解决学生主动乐学和学习习惯养成的问题,有效提升学生的学业成绩和综合素质。

2、努力探索高中生物课堂的新教法。充分发挥学科中心组成员和青年骨干教师的作用,推出自己的名师开展示范观摩课,着力培养我区生物学科的名师,形成生物学科课型的教学模式或教学方法。

3、积极探索新课程背景的课堂教学评价体系和方法。制定课堂教学质量评价标准,充分利用其导向性引领教师的教育教学。

4、积极开展主题式或专题式教研活动。从课堂教学实际中发现研究主题,形成课堂教学的研究专题,逐步解决一些教学中存在的实际问题,提高课堂教学效率。

(二)加强师资队伍建设,创设教师发展平台,分层引领,促进教师专业发展

1、加强青年教师培养,努力提高青年教师的业务水平。举行青年教师优质课竞赛,以此为契机促进青年专业进步;对青年教师进行跟踪辅导,特别是对教龄1-4年的青年教师,制订详尽的成长方案和发展计划,使优秀的青年教师能脱颖而出,尽快成为教学业务中的骨干。

2、配合教研室工作,推进学科名师建设。指导各级各类名师及培养对象能不断增强自己的教科研能力,逐步形成自己的教学特色,尽快出成绩、出成果。指导各级各类名师通过教研网发布个人的教案、课例、课件、教育教学论文等,充分发挥名师的示范带头作用。

(三)完善教学调研机制,确保教学质量。

1、常态教学调研。在学期中间除了教研室统一组织的集体教学调研外,不定期开展由生物学科中心组成员参与的“课堂教学有效性”的教学调研。

2、跟踪式教学调研。拟将中学和高中作为跟踪式调研对象,参与校本教研和集体备课,并选择各学校的2—3位老师进行跟踪研修。

(四)加强高考研究,提高高考成绩

组织高三生物学科教师对年省高考试题及高考考纲、考试说明等进行认真分析,做好年高考复习备考的指导和教研工作,力争年高考取得更好成绩。

(五)以教研网为平台,积极开展网络教研教学活动

积极探索网上教研,拓展教研时空范围,提高教研效率。充分利用教研网、学科专题网站和教育博客开展网上教研活动或评课、议课、教学视导的反馈与交流等活动。

初二生物教案设计篇4

第一章动物的主要类群

第一节腔肠动物和扁形动物

一、腔肠动物

(代表动物:水螅,还有水母、海葵、珊瑚虫)

1、腔肠动物的身体结构比较简单,其中大多数生活在海水中,如水母、海葵、珊瑚虫等;少数种类生活在淡水中,如水螅。P5图

2、水螅的体形辐射对称,即只能分出上下,分不出前后、左右和背腹,经过身体纵轴可以有多个切面将身体分为对称的两部分。(辐射对称)这种体形的优点:该身体结构便于水螅感知周围环境中来自各个方向的刺激,从各个方向捕获猎物、进行防御。

3、水螅的身体有外胚层和内胚层两层细胞。

两层细胞中间填充着他们分泌的胶状物质。由内胚层构成的空腔叫消化腔,它与口相通。外胚层有多种细胞,如刺细胞,他是腔肠动物所特有的攻击和防御的利器,在触手处尤其多。

4、腔肠动物的主要特征是:身体呈辐射对称;体表有刺细胞;有口无肛门。

5、腔肠动物与人类生活的关系:海蜇经加工后可以食用,珊瑚虫分泌的石灰质可堆积构成珊瑚礁,它不仅可以形成岛屿、加固海岸,还为海底的鱼类等海洋生物提供重要的栖息场所和庇护地。

二、扁形动物(代表:涡虫)

1、蜗虫的身体背腹扁平,形状像柳叶。三角形的前端背面有两个可以感光的黑色眼点。腹面有口,口内有一个管状的咽,可伸出口外捕食水中的小动物。吃进去的食物在肠内消化,消化后的食物残渣仍从口排出,有口无肛门。可以分清前后、左右、背腹。P6图

2、涡虫的身体呈两侧对称,也称左右对称,即经过身体纵轴只有一个切面将身体分为对称的两部分。这种体形的优点:能够运动更加准确、迅速而有效,有利于动物运动、捕食和防御。

3、扁形动物中像涡虫这样自由生活的很少,多数扁形动物是寄生在人和动物体内,对人体造成极大的危害。如华枝睾吸虫、猪肉绦虫和血吸虫就是常见的人体寄生虫。这些寄生虫消化器官简单,没有专门的消化器官,生殖器官特别发达

4.扁形动物门的主要特征:身体呈两侧对称;背腹扁平;有口无肛门。

第二节线形动物和环节动物

一、线形动物

(代表动物:蛔虫,还有蛲虫、钩虫、丝虫、线虫。)

1、寄生在人的小肠里,身体呈圆柱形,有口有肛门;体表有角质层,起保护作用

2、消化管结构简单,以人小肠里的半消化食物为食。P8-9图

3、生殖器官发达,生殖能力强。无专门的运动器官,仅能缓慢蠕动。

4、线形动物的主要特征:①身体细长,呈圆柱形;②体表有角质层。③消化管前端有口,后端有肛门。

二、环节动物

(代表动物:蚯蚓)还有沙蚕、水蛭等

1、体形:呈长圆筒形;前部有一段体节界限不明显,颜色也不同,称为环带。(靠近环带的一端为前端)

2、身体有许多相似环形体节构成,分节使运动灵活。

3、体壁有发达的肌肉,肌肉与刚毛配合可以完成运动。以土壤中的有机物为食;腹面:有许多小突起(刚毛),触摸有粗糙感觉。

4、体壁可以分泌黏液,使体表保持湿润(有助于呼吸),所以实验中应经常用浸湿的棉球轻擦蚯蚓体表

5、蚯蚓的体壁密布毛细血管,氧气可溶于体表的黏液里,然后进入体壁的血管中,体内的二氧化碳也经过体壁的毛细血管由体表排出。

6、环节动物的主要特征:身体呈圆筒形;由许多彼此相似的体节构成,靠刚毛或疣足辅助运动。

7、蚯蚓对人类的益处:①疏松和改良土壤,提高土壤肥力;②富含蛋白质;③处理垃圾等有机废物。

第三节软体动物和节肢动物

一、软体动物

(代表动物:河蚌、蜗牛、乌贼、扇贝、文蛤、缢蛏等)

1、软体动物有10万种以上,是动物界的第二大群。

2、外面有两片大小相近的石灰质贝壳,因而称为“双壳类”,壳内的身体表面有外套膜,贝壳就是由外套膜分泌的物质形成的。P12图

3、双壳类动物用足缓缓地运动,利用鳃与水流进行气体交换。

4、软件动物的特征:柔软的身体表面有外套膜,大多具有贝壳;运动器官是足。

5、软体动物对人类的价值与危害

二、节肢动物

代表动物:蝗虫,还有蝉、蟋蟀、蝴蝶、蜘蛛、蜈蚣、虾、蟹、蚊、蝇等。

1、节肢动物是的动物类群,目前种类有120万种以上,占所有动物种类的80%以上。昆虫是节肢动物的一分类

2、蝗虫身体分头部(一对触角、三个单眼、一对复眼、口器)、胸部(前足、中足、后足、两对翅)、腹部(气门)三部分。P15图

3、身体表面包着坚韧的外骨骼,不仅能保护自已,还能防止体内水分蒸发的作用,但外骨骼会限制昆虫的发育和长大,所以昆虫需要定期蜕皮。

4、昆虫的基本特征:有一对触角、三对足、一般有两对翅。

5、节肢动物因附肢分节而得名,主要特征是:体表有坚韧的外骨骼;身体和附肢都分节。

6、节肢动物与人类的关系密切。

第四节鱼

1、前三节认识的动物体内没有由脊椎骨组成的脊柱,统称为无脊椎动物。本节鱼以后的动物身体内部有由脊椎骨组成的脊柱,统称为脊椎动物。

2、鱼是脊椎动物中种类最多的一个类群,占脊椎动物种类的一半以上。我国有淡水鱼1000多种,的“四大家鱼”是青鱼、草鱼、鲢鱼、鳙鱼。我国的海洋鱼有2000种。

3、鱼分头部、躯干部和尾部三部分。①前进动力:躯干部、尾鳍;②前进方向:尾鳍;③保持平衡:腹鳍;④感觉器官:侧线。P20-22图适合水中生活的特征有:

(1)流线型,减少鱼在水中运动时遇到的阻力。(2)体表有鳞片,表面有黏液,起保护身体作用。(3)鱼的脊柱支撑身体,两侧有发达的肌肉,对运动起重要作用。(4)鱼在水中通过尾部和躯干部的摆动以及鳍的协调作用游泳。

(5)鱼用鳃呼吸,鳃的主要部分是鳃丝(作用:吸收氧气和排出二氧化碳),鳃丝中密布鲜红色的毛细血管(气体交换)

4、鱼的主要特征:生活在水中;体表常有鳞片覆盖;用鳃呼吸;通过尾部和躯干部的摆动以及鳍的协调作用游泳。

5、我国于1986年起实行《中华人民共和国渔业法》规定以“养殖为主”

第五节两栖动物和爬行动物

一、两栖动物

代表动物:青蛙,还有:蟾蜍、大鲵、蝾螈

1、蝌蚪形态和内部结构像鱼,有尾,用鳃呼吸,只能在水里生活。蝌蚪发育成青蛙后,尾和鳍消失了,生出四肢和肺,可以在陆地生活,属于两栖动物。

2、青蛙的外形特点:眼睛后面有鼓膜,可感知声波;头部前端有一对鼻孔,呼吸气体的通道;前肢短小,可支撑身体;后肢发达,趾间有蹼,既能跳跃也能划水。所以青蛙既能在水中生活,又能在陆地生活。青蛙皮肤能分泌黏液,湿润的皮肤里密布毛细血管,可进行气体交换,辅助肺呼吸。P25图

3、两栖动物的特征:幼体生活在水中,用鳃呼吸;成体大多生活在陆地上,也可在水中游泳,用肺呼吸,皮肤可辅助呼吸。

4、两栖动物的益处:减少农作物虫害,以减少施用农药的污染。

二、爬行动物

代表动物:蜥蜴,还有:龟、鳖、蛇、鳄、恐龙等

1、蜥蜴的外形特点:头部有颈,可以灵活地转动,便于寻找食物和发现敌害;四肢短小,不能跳跃,但能贴地面迅速爬行;皮肤干燥,表面覆盖角质的鳞片,既可以保护身体又能减少体内水分的蒸发。

2、蜥蜴的肺比青蛙发达,气体交换能力更强,只靠肺呼吸。

3、青蛙在水中产卵并受精,而蜥蜴在陆地产卵,卵外有坚韧的卵壳保护,使卵能在陆地发育成幼蜥。因此蜥蜴的生殖和发育可以摆脱对水环境的依赖,这是蜥蜴能终生生活在陆地上的重要原因。

4、爬行动物的特征:体表覆盖角质的鳞片或甲;用肺呼吸;在陆地上产卵,卵表面有坚韧的卵壳。

第六节鸟

1、鸟的种类很多,是脊椎动物中数量仅次于鱼的一个类群。

2、除了鸵鸟、企鹅等少数鸟不能飞以外,绝大多数鸟都是善于飞行的。

3、鸟适于飞行的形态结构特点有哪些呢?P33图

(1)身体呈流线型,可减少飞行中空气的阻力。

(2)体表覆盖羽毛,前肢变成翼,翼上生有几排大型羽毛

(3)骨骼轻、薄、坚固,减少体重;胸骨上有龙骨突;胸肌发达。

(4)视觉发达,有的能在飞行中捕食,食量大,消化能力强,残渣很快随粪便排出体外,减轻重量。

(5)呼吸作用旺盛,具有与肺相通的气囊,可辅助呼吸。心跳频率快,体温高而恒定。

4、鸟的体温不会随着环境温度的变化而改变,是恒温动物。

鱼、两栖动物和爬行动物,体温随环境温度的变化而改变,是变温动物。恒定的体温增强了动物对环境的适应能力,扩大了动物的分布范围。

5、鸟产卵繁殖后代,卵表面有坚硬的卵壳,起保护作用。

6、鸟的主要特征:体表覆羽;前肢变成翼;有喙无齿;有气囊辅助肺呼吸。

第七节哺乳动物

代表动物:鲸(不是鱼)、猴、蝙蝠、马、象、兔、狼等

1、主要特征:

(1)体表被毛:除了鲸等少数水生种类的体毛退化以外,哺乳动物的体表都被毛。体毛有很好的保温作用。可以维持恒定的体温,是恒温动物。

(2)生殖方式:胎生和哺乳,提高了后代的成活率。

(3)牙齿撕咬、切断和咀嚼食物。牙齿有门齿、犬齿和臼齿的分化,既提高了哺乳动物的摄取食物能力,又增强了对食物的消化能力。P38图

(4)高度发达的神经系统和感觉器官,能够灵敏地感知外界环境的变化。

2、哺乳动物与人类的关系:(1)家畜是由野生动物驯养而来的,是动物蛋白的重要来源;(2)野生动物维持生态系统的平衡起重要作用;(3)导盲犬、警犬、军马等是人类得力的助手。(4)哺乳动物对人类的困扰:鼠类对农、林、牧业造成危害,还会传播疾病。

初二生物教案设计篇5

课前检测:

1.昆虫的生殖方式属于,发育是

2.有些昆虫如蚕的发育经过、、、四个时期,这种发育过程被称为发育。

3.蝗虫的发育过程经过、、三个时期,属于变态发育。

4、两栖动物是指幼体生活在中,用呼吸;成体生活在,也可以生活在水中,用呼吸,兼用辅助呼吸。两栖动物常见的有青蛙、蟾蜍、大鲵和蝾螈。

教学目标:

1.描述两栖动物的生殖和发育过程及特点。

2.通过调查实践活动和资料分析,关注生物的生殖和发育与环境的相互关系。

重点难点:两栖动物盛衰的原因

教学设计:

一、青蛙的生殖和发育

1、生殖:有性生殖

雄蛙有鸣囊,有婚垫,雄蛙的&39;鸣叫是为了吸引异性,雌雄蛙抱对使受精更加容易。

2、发育:变态发育

青蛙为雌雄异体,体外受精,受精卵在水中发育成蝌蚪,蝌蚪外形和内部结构都很想鱼,用鳃呼吸,所以青蛙为变态发育。

卵蝌蚪幼蛙成蛙

生活在水中生活在陆地上

注:蛙卵团状,蟾蜍卵带状。

二、两栖动物的生殖发育与环境

1、资料分析:

距今大概的年数

两栖动物发展状况

环境条件

3.45亿~2.25亿年

种类繁多,是两栖动物发展的繁盛时期。

气候温暖潮湿,水域密布,食物丰富。

2.25亿年至今

两栖动物走向衰退,种类减少,分布范围小。

部分地区出现了干旱和沙漠,气候干燥。

上表说明,两栖动物由繁盛到衰弱,与环境的变迁有关。两栖动物的生殖和发育都离不开水,而成体需要在潮湿的陆地上生活,随着气候向干燥方向的变化,使得池塘、河流、湖泊等水域环境缩减,这直接影响了两栖动物的分布范围。

2、畸形蛙:畸形蛙可能是由于水环境污染而造成的,这种水中有影响蛙正常发育的物质

3、如果采集一些蛙卵放到鱼缸中培养,应当为蛙卵的发育提供什么样的环境条件?

答:①蛙卵发育需要一定的温度和充足的氧气等条件,所以,培育蛙卵的水环境应是水质清澈,向阳温暖,水中最好放一些水草。

②蛙卵发育成蝌蚪后,应用一些碎饭粒或碎菠菜饲喂蝌蚪。还应饲喂煮熟的蛋黄和水蚤等动物性饲料。还应经常换水,保持水质的清洁。

③当蝌蚪长出四肢时,应在水中放置一块石块或木板,以便蛙能登陆到陆上生活。

板书设计:

第三节两栖动物的生殖和发育

一、青蛙的生殖和发育

1、生殖:有性生殖鸣囊、抱对

2、发育:变态发育

卵蝌蚪幼蛙成蛙

生活在水中生活在陆地上

二、两栖动物的生殖发育与环境

环境影响两栖动物的生殖和发育

课后巩固:

1.都属于两栖动物的一组是()

A.乌龟、青蛙、鳄鱼B.大鲵、小鲵、乌龟C.蝾螈、大鲵、蟾蜍D.蟾蜍、鳄鱼、水獭

2.下列对青蛙的生殖和发育特点叙述正确的是()

A.体内受精,水中发育B.体内受精,土中发育

C.体外受精,水中发育D.体外受精,土中发育

3.两栖动物是指()

A.幼体在水中生活,成体在陆地上生活的动物B.有时在水中生活,有时在陆地上生活的动物

C.既能在水中生活,又能在陆地上生活的动物

D.幼体在水中生活,成体在陆地上生活,也能在水中生活的动物

4.明辨是非

①.水质污染可导致畸形蛙的出现。()

⑵.所有两栖动物的幼体都必须在水中发育。()

③.所有两栖动物的成体既能在水中生活,也能在陆地上生活。()

④.雄蛙和雌蛙都能鸣叫。()

⑤.既能在水中生活又能在陆上生活的动物,就叫两栖动物。

初二生物教案设计篇6

第四部分遗传与进化

第34讲生物进化

一、考点内容全解

(一)本讲考点是什么

1.达尔文自然选择学说

(1)主要内容:达尔文认为遗传和变异是自然选择的基础(内因);生存斗争是生物进化的动力(外因);过度繁殖为自然选择提供了更多的选择材料,同时加剧了生存斗争;定向的自然选择决定了生物进化的方向。其要点图示如下:

(2)评价

意义:科学地解释了生物进化的原因,以及生物的多样性、适应性。

局限:对于遗传和变异的本质、自然选择如何起作用等方面存在猜想和片面,甚至错误的认识。

2.现代生物进化理论

现代生物进化理论是达尔文自然选择学说和基因学说的综合,也就是说用现代遗传学理论来补充和完善达尔文学说的不足,如通过种群、基因库、基因频率解决了达尔文不能解释的自然选择如何发挥作用的问题。其本观点是:

(1)种群是生物进化的单位,生物进化的实质在于种群基因频率的改变。

(2)突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节,通过它们的综合作用,种群产生分化,最终导致新物种的形成。

在这个过程中,突变和基因重组产生生物进化的原材料,自然选择使种群基因频率发生定向改变并决定生物进化的方向,隔离是新物种形成的必要条件。图示如右:

(二)考点例析

[例1]用生物进化论的观点解释病菌抗药性不断增强的原因是

a.使用抗菌素的剂量不断加大,病菌向抗药能力增强方向变异

b.抗菌素对病菌进行人工选择,生存下来的病菌都是抗药能力强的

c.抗菌素对病菌进行自然选择,生存下来的病菌都是抗药能力强的

d.病菌中原来就有抗药性强的个体,在使用抗菌素的过程中淘汰了抗药性弱的个体

[解析]本题考查学生对达尔文生物进化观点的理解情况。根据达尔文的进化观点,由于变异,病菌本身存在着个体差异,有的抗药性强,有的抗药性弱,有的无抗药性,抗菌素的使用对病菌起了自然选择作用,而不是人工选择(人工选择是指人类有目的地选择适合人类需要的生物品种)。通过一代又一代地自然选择,病菌的抗药性会越来越强。

[答案]c、d

[解题警示]最容易犯的错误是“生物主动的适应(变异能按生物意愿而发生有利的定向变异)”

[例2]在一个种群中随机抽出一定数量的个体,其中,基因型为aa的个体占18%,基因型为aa的个体占78%,aa的个体占4%。基因a和a的频率分别是:

a.18%、82%b.36%、64%c.57%、43%d.92%、8%

[解析]不妨设该种群为100个个体,则基因型为aa、aa和aa的个体分别是18、78和4个。就这对等位基因来说,每个个体可以看做含有2个基因。那么,这100个个体共有200个基因,其中,a基因有2×18+78=114个,a基因有2×4+78=86个。于是,在这个种群中,

a基因的基因频率为:114÷200=57%

a基因的基因频率为:86÷200=43%

[答案]c

[说明]可以先算出一对等位基因中任一个基因的频率,再用1减去该值即得另一个基因的频率。

[同类变式]据调查,某地人群基因型为xbxb的比例为42.32%、xbxb为7.36%、xbxb为0.32%、xby为46%、xby为4%,求在该地区xb和xb的基因频率分别为

[解析]取100个个体,由于b和b这对等位基因只存在于x染色体上,y染色体上无相应的等位基因。故基因总数为150个,而xb和xb基因的个数xb、xb分别为42.32×2+7.36+46=138,7.36+0.32×2+4=12,再计算百分比。xb、xb基因频率分别为138/150=92%,12/150=8%

[答案]92%,8%

[例3]图为加拉帕戈斯群岛上物种演化的模型,a、b、c、d为四个物种及其演化关系,回答:

(1)a物种进化为b、c两个物种的两个外部因素是

(2)甲岛上的b物种迁到乙岛后,不与c物种进化为同一物种的原因是

(3)迁到乙岛的b物种进化为d物种的原因

[解析]a物种原是同一自然区域的生物类群,后来,同一物种的生物有的在甲岛生活,有的在乙岛生活,由于甲、乙两岛环境条件不同,使得同种物种的两个种群的基因频率发生不同的定向改变。再加上甲、乙两岛由于地理隔离而不能相互自由交配,使不同种群的基因库不同。所以,最后的进化结果是形成两个物种。甲岛上的b物种迁回乙岛后,由于各自种群的基因库已发生改变,加之二者的生殖隔离,因此物种b不会与c物种共同进化为一个相同的新物种,而是各自独立进化。因甲、乙两岛的环境条件不同,再加上由于地理隔离导致生殖隔离,不能与b自由交配,故d物种在b物种基础上进化而成。

[答案](1)自然选择、地理隔离(2)b与c间已形成生殖隔离(3)甲、乙两岛的环境条件不同,自然选择作用不同,再加上地理隔离使它们基因频率的差别得到累积而形成了生殖隔离。

二、方法技巧规律

近几年高考命题集中在三个方面:(1)自然选择学说的理解和运用;(2)基因频率的有关计算;(3)对生物进化一些新观点、新学说的评价;(4)生物进化的证据。未来高考考向预测:(1)与遗传基本定律相结合,以基因频率为知识切入点,解决进化中的相关计算问题;(2)研究生物大分子进化;(3)与生态学知识相结合,考查综合运用现代进化理论分析生物多样性。

1.运用遗传的基本定律,结合“哈代-温伯格”基因平衡定律解决有关基因频率的计算问题,加深理解自然选择学说的实质。

在一个种群中符合以下5个条件:①种群极大②种群个体间的交配是随机的③无基因突变④无新基因加入⑤无自然选择的情况下,各等位基因的频率和等位基因的基因型频率在一代一代的遗传中是稳定不变的,保持平衡。用数学方程式可表示为:(p+q)2=1,p2+2pq+q2=1,p+q=l。其中p代表一个等位基因的频率,q代表另一个等位基因的频率。运用此规律,已知基因型频率可求基因频率;反之,已知基因频率可求基因型频率。

2.生物进化历程和彼此间的亲缘关系是进化论的重要内容,能够提供生物进化和亲缘关系的证据有多方面,要学会运用已有知识去寻找证据:

(1)古生物学研究提供的证据:化石。通过对地层中化石的研究表明:生物进化与自然条件的改变密切相关;生物的进化有许多中间过渡类型连接。

(2)胚胎学研究提供的证据:重演律——生物个体发育过程中,重现其祖先的重要发育阶段。通过对动物胚胎发育的研究,可推测生物之间的亲缘关系和各种生物的起源。(3)比较生理学研究的证据:如血清鉴别法,注射了异种动物血清后根据沉淀情况,测定各种生物的亲缘关系。若沉淀反应愈强,说明血清蛋白差异越小,亲缘关系越近;反之,则越远。

(4)分子生物学研究的证据:测定不同生物的同种蛋白质的分子结构,差异越小,亲缘关系越近;不同生物的核酸分子杂交,杂交程度越高,亲缘关系越近。

[例4]某人群中每10000人中有一白化病患者(aa),问该人群中带有a基因的杂合体概率是

[解析]已知基因型aa的频率为1/10000则基因a的频率q==0.01,基因a的频率p=1-0.01=0.99,,则基因型aa的频率为2pq=2×0.99×0.01=0.0198

[答案]0.0198

[特别提示]熟练运用遗传的基本定律,结合“哈代-温伯格”基因平衡定律计算基因频率这是定量描述自然选择的基础。

[同类变式]人类的苯丙酮尿症是代谢疾病,由隐性基因控制。如果群体的发病率是1/10000,表现型正常的个体与苯丙酮尿症患者婚配,生出患苯丙酮尿症小孩的概率约为

[解析]本例是[例4]的拓展。依基因的平衡定律,杂合体基因频率为2×1/100×(1-1/100)≈1/50≈杂合体占表型正常个体的机率,故表型正常个体婚配子女患病机率为1/4×1/50=1/200

[答案]1/200

[例5]研究表明鱼和蝌蚪的排泄物主要是氨,两栖类的排泄物主要是尿素,飞行类和鸟类的排泄物主要是尿酸。经测定,在鸡胚的发育过程中,含氮化合物的排泄情况如图。

该图说明:

[解析]据图可知,第4天的鸡胚,氮排泄物主要是氨,其排泄功能与鱼类相似;第7天的鸡胚主要排泄尿素,与两栖类相当;第10天的鸡胚主要排泄尿素,与鸟类相当。由此可见,鸡胚发育简单而迅速地重演其祖先进化的历程,这是胚胎学为生物进化及生物间亲缘关系提供的证据。

[答案](1)动物的个体发育简单而迅速地重演其系统发育的过程(2)进化历程:鱼类→两栖类→鸟类

[特别提示]无论采用何种方法、何种指标比较各种生物的亲缘关系:相似(近)程度越多则亲缘关系越近。

[例6]1977年,科学家在深海中的火山口周围发现热泉。热泉喷出的海水温度超过300℃,并且富含硫化氢和硫酸盐。令人惊奇的是,在这样的海水中,竟发现大量的硫细菌。这些细菌通过氧化硫化物和还原二氧化碳来制造有机物,在热泉口周围还发现多种无脊椎动物,如大海蛤、蟹、管水母、没有口也没有消化道的管居环节动物等。近年来,人们不断在深海发现这样的热泉生态系统。有些科学家认为热泉口的环境与地球上早期生命所处的环境类拟。请根据以上材料回答:(1)上述硫细菌的同化作用类型是

(2)与一般生态系统相比,深海热泉生态系统有哪些特殊之处?

(3)研究深海热泉生态系统有什么意义?

[解析]本题考查了生物代谢、进化和生态的知识,旨在阐明生物体结构与功能相统一的观点,更为重要的是引导考生解放思想,不要被传统观念所束缚,只有批判地继承,大胆创新,才能攀登科学的高峰,为人类和社会发展做出更大贡献。(1)根据题目材料信息:这些细菌通过氧化硫化物和还原二氧化碳来制造有机物。以h2s为例,则:

h2s+o2so2+能量(化学能)

co2+h2o(ch2o)

可见硫细菌为化能自养型生物。(2)深海热泉生态系的特殊之处可从无机环境、生产者类群和生态系的能源等三个方面进行描述。(3)阅读完题干,给人的第一印象是生物的适应性和多样性超出我们的预料,进而对热泉生态系生物的抗高温、高压能力感到迷惑,还有“有些科学家认为热泉生态系的环境与地球上早期生命所处的环境类似”,这难道不是生命起源和生物进化的鲜活材料吗?

[答案](1)化能自养型(2)①能源是化学能,不是太阳能②生产者是化能自养细菌,不是绿色植物③无机环境是高温、高压、无光环境,不是常温、常压、有光环境(3)①丰富人们对生物适应性或多样性的认识;②对研究生物抗高温、抗高压的机理有重要价值;③对研究生命的起源和生物的进化有一定意义。

三、基础能力测试

1.右图为某一群体基因频率变化图(樟坐标表示基因型,纵坐标表示频率),则与这一现象相符的事实是

a.克格伦岛上残翅昆虫和强翅昆虫的形成

b.人类新生儿体重过重或过轻死亡率较高

c.育种学家选育某抗病品种

d.工业(尺蛾)黑化

2.下列叙述中正确的是

①自然选择是通过生存斗争来实现的②生存斗争是通过自然选择实现的③适应是自然选择的结果④自然选择是适应的结果

a.①②b.①③c.②③d.②④

3.若让某杂合体连续自交,那么能表示自交代数和纯合体比例关系的是

4.在进化过程中,有关生物类型出现的几种描述,可能性的是

a.自养、厌氧异养、需氧异养b.需氧异养、厌氧异养、自养

c.厌氧自养、需氧异养、光能自养d.厌氧异养、光能合成自养、需氧异养

5.在1.5×108a前(用150mabp表示)的沉积物中发现了已灭绝的剑尾动物。对每个个体背甲的长宽比都进行了测量。长宽的比值用s值表示。在下图中,p曲线表示150mabp时该动物s值的分布,在100mabp的沉积物中,在3个不同地点发现了3个不同剑尾动物的群体。

选项abcd

新种形成bccb

环境不变acab

图中a、b、c分别表示3种动物群体中s值的分布情况。那么,在a、b、d个群体中,哪一群体最可能出现了新种?在发现剑尾动物的3个地区中,哪一地区的环境最可能保持不变?请从下表a、b、c、d选项中选择正确的一项。6.对细胞中某些物质的组成进行分析,可以作为鉴别真核生物的不同个体是否为同一物种的辅助手段,一般不采用的物质是

a.蛋白质b.dnac.rnad.核苷酸

7.用现代生物技术能制造出新的生物品种,这主要是由于①现代技术可在短时间内完成高频率的基因突变或基因重组②现代转基因技术可迅速改变生物的基因组成③现代生物技术可迅速使新品种形成种群④现代技术可使新品种的产生不需要经过地理隔离

a.①②③④b.①②③c.②③④d.①③④

8.图表示最早生活在这个区域同种生物的群体由于屏障(水)的阻碍,已经分离为两个独立的群体。如果群体a经历了长期的生活环境剧烈的变化,而群体b的环境无大变化,则群体a的进化速度将可能是

a.比群体b快b.比群体b慢c.与群体b相同d.停止进化

9.下图表示4种不同森林环境的树于样品,在一个大城市附近的森林环境中释放了1000只白色的和1000只黑色的飞蛾。三周后重新捕捉到778只白飞蛾和135只黑飞蛾。该城市附近的树干很可能类似于

abcd

四、潜能挑战测试

10.假设一对等位基因a、a的频率为a=0.9,a=0.1,那么aa、aa、aa三种基因型的频率分别是、、;若环境的选择使用使a的率由0.9降为0.7,选择后第二代基因型知aa、aa的频率分别是、;若选择作用保持变,后代基因型频率变化是

11.右图为人、猪、鼠、野山羊、鸭嘴兽的胰岛素分子同源性分析统计曲线(纵标表示氨基酸序列相同的百分率)。回答:

⑴曲线中代表猪的点是

⑵分子进化速率为每改变1%氨基酸需p年,若人和猪胰岛素同源序列,在总共m个氨基酸中有n个氨基酸不同,则可推知人和猪的祖先在距今年前开始分道扬镳。

⑶请你运用鸭嘴兽作为材料,说明一种生物学观点。

12.所谓“杂种优势”,是指杂合体的生活力(繁殖力、抗逆性及产量和品质)高于亲本的平均值,甚至超出亲本范围的现象,杂种优势常见于种间杂种的子一代

(1)试运用“杂种优势”原理解释近亲繁殖的坏处

(2)生物进化实质是环境对不利基因的淘汰及对有利基因的保留和放大过程。为模拟自然选择过程,假定基因型为aa、aa个体全部能生存并繁殖后代,而基因型为aa的个体全部致死,若不考虑基因突变,试求基因型为aa个体自交,fn代各基因型的比例?先猜想,再用数学归纳法证明。

五、参考答案与提示

1.a(由图可知基因型频率向两个方向发展,最终将导致两个不同物种或不同性状生物形成,这种现象称为分裂性选择)

2.d(自然选择是通过生存斗争来实现的;通过自然选择形成物种多样性、生物的适应性和实现生物进化)

3.a(用“归纳法”得杂合体的比率为(1/2)n-1,故纯合体(aa和aa)比率值域亦为(0,1))

4.d(原始生命结构非常简单,没有自养的结构基础,同时原始海洋有机营养十分丰富,异养条件充分;而且因环境中无氧,只能进行无氧呼吸。随后出现原始的光合自养型生物,同时生成o2,形成“第二代大气”。环境有o2后,生物经变异产生的有氧呼吸类生物能量利用效率高,经自然选择逐渐演变为需氧型)

5.c(c种群的s值有2个峰值,表明自然选择已造成种群分异,只要这种“过程”持续下去,就有可能形成在s值上有明显差异的新种。相反地,a种群中的s值近乎恒定,表明a种群所处的自然环境相对稳定)

6.d(各种生物具有不同dna→不同mrna→不同蛋白质,因而各种生物的dna、mrna、蛋白质具有特异性)

7.a(“克隆技术”只用于“复制”)

8.a(环境选择适应环境的生物物种。群体b所处环境稳定,自然选择相对稳定)

9.a(黑蛾重捕数少,表明环境选择白飞蛾)

10.选择前各基因型频率为aa=(0.9)2=0.81,aa=2×0.9×0.1=0.18,aa=(0.1)2=0.01。选择后各基因型频率为aa(0.7)2=0.49,aa=2×0.7×0.3=0.42,aa=(0.3)2=0.09。由此可见若选择作用继续保,后代中aa将减少,aa将增加)

11.(1)①b②(n/m)÷1/100×p÷2=50np/m③鸭嘴兽是一种过渡型生物的“活化石”,可以作为生物进化的证据

12.⑴近亲繁殖,基因杂合率下降,杂种优势丧失;同时隐性致病基因的纯合率上升,患病几率增大

⑵f1:aa→1/4aa+2/4aa+1/4aa→1/3aa+2/3aa;f2:f1→1/3aa+2/3(1/4aa+2/4aa+1/4aa)→3/5aa+2/5aa……猜想fn:[1-2/(2n+1)]aa+2/(2n+1)aa

证明:①当n=1时,成立②假定当n=k时成立,即fk:[1-2/(2k+1)]aa+2/(2k+1)aa那么fk+1:[1-2/(2k+1)]aa+2/(2k+1)(1/4aa+2/4aa+1/4aa)→[1-2/(2k+1+1)]aa+2/(2k+1+1)aa③综合①②知原猜想成立

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