初二生物教案简单
教案是教师根据教学目标和教学要求,预先设计师生活动和教学资源,制定实施教学的具体方案。优秀的初二生物教案简单要怎么写?下面给大家整理初二生物教案简单,希望对大家能有帮助。
初二生物教案简单篇1
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。
初二生物教案简单篇2
教学准备
教学目标
1.知识目标
(1)说出细胞在什么情况下吸水和失水。
(2)举例说出细胞膜是选择透过性膜。
2.能力目标
(1)尝试提出问题,作出假设。
(2)设计关于植物细胞吸水和失水的实验。
3.情感目标
认同细胞膜和其他生物膜具有选择透过性
教学重难点
1.教学重点
(1)渗透作用的原理。
(2)细胞与外界环境一起可以构成一个渗透系统。
(3)举例说出细胞膜是选择透过性膜。
2.教学难点
细胞吸水和失水的原理。
教学过程
【导入】渗透作用
在第二章我们学习了组成细胞的分子,通过学习,可以得出这样一个结论:各种生物体的一切生命活动都离不开水。通过第三章的学习,我们又知道:水分子进出细胞必须经过细胞的边界——细胞膜,那么水分子是怎样进出细胞的呢?带着这个问题让我们来学习第四章第一节的内容——物质跨膜运输的实例。(板书:4.1物质跨膜运输的实例)
【Flash演示渗透作用】介绍渗透装置:取一个长颈漏斗,在它的漏斗口外密封上一层半透膜,这个半透膜有种特性,就是水分子可以透过,而其他物质不能透过。密封好后往漏斗内注入蔗糖溶液,然后将漏斗浸入盛有清水的烧杯中,使漏斗管内外的液面高度相等。你会发现,随着时间的推移,漏斗管内液面高度逐渐上升,直至一定高度。
引导分析:水分子的扩散方向是怎样的?
换句话说,就是从低浓度一侧向高浓度一侧扩散。(归纳并板书:一、渗透作用1.概念:水分子通过半透膜从低浓度溶液向高浓度溶液扩散的现象。)这是否与我们通常所说的物质由高浓度向低浓度扩散矛盾呢?为什么?
由此可以看出,在这里浓度是指的什么性质的浓度?质量浓度还是物质的量浓度?
在水分子由清水扩散至蔗糖溶液的过程中,有没有水分子由蔗糖溶液扩散至清水中呢?
在起始状态和平衡状态它们双向扩散的速度是怎样的呢?我们用V1代表水分子由清水扩散至蔗糖溶液中的速度,用V2代表水分子由蔗糖溶液扩散至清水中的速度,在起始状态时两者的大小关系是怎样的?平衡状态时呢?
正是由于开始时V1>V2,才使得漏斗管内液面升高。好,现在我把这个装置改动一下,把半透膜换成纱布,漏斗内液面还会升高吗?若是保留半透膜,而把烧杯中的清水替换成同样浓度的蔗糖溶液,漏斗内液面还会升高吗?由此可以看出,要发生渗透作用需要哪些条件?(归纳并板书:渗透作用2.发生条件:①半透膜;②半透膜两侧存在浓度差)
是否具备了这两个条件之后就一定会发生渗透作用呢?答案是不一定,我们可以看一看,在平衡状态时,半透膜两侧的浓度相等吗?那为什么渗透作用停止了呢?在这里我们就需要用到物理的相关知识了,随着漏斗内液面高度的升高,会对水分子产生一个向下的压力,我们用F1来表示,而与此同时,两种溶液又存在浓度差,这个浓度差会对水分子产生一个向上的压力,我们用F2来表示,在平衡状态时,F1=F2,受力平衡,渗透作用停止。由此可以看出,有半透膜、浓度差后,不一定发生渗透作用,但要发生渗透作用必须要有半透膜和浓度差。
【讲授】细胞的吸水和失水
水分进出细胞其实就跟我们这里说的渗透作用的原理密切相关,我们一起来看一看。首先,我们来看动物细胞的吸水和失水。
对于动物细胞来讲是否所有的物质都可进出细胞?为什么?
没错,只有动物细胞需要的营养物质才可以进入,不需要或有害的物质则不容易进入,这是由细胞膜的选择透过性决定的,因此,对于动物细胞来讲,它的细胞膜就相当于渗透装置中的半透膜。若是动物细胞的细胞质的浓度与外界溶液的浓度存在浓度差,它就具备了发生渗透作用的条件,动物细胞就会发生渗透作用。
若是让动物细胞吸水,你应该采取什么措施?
分析细胞吸水的原因。
若是想让动物细胞失水,又该怎么做?
分析细胞失水的原因。
若是动物细胞内外溶液的浓度相等,会出现什么现象?
分析原因。
小结:当外界溶液浓度大于细胞质浓度时,动物细胞失水皱缩;当外界溶液浓度小于细胞质浓度时,动物细胞吸水膨胀;当外界溶液浓度等于细胞质浓度时,达到动态平衡。
在细胞的吸水和失水问题上,植物细胞与动物细胞应该相近吗?如果相近,植物细胞又有什么与动物细胞的不同之处呢?
对于一个植物细胞来讲,它是不是一个渗透装置呢?哪些结构相当于半透膜?为什么细胞壁不属于原生质层?(展示植物细胞模式图)
由于植物细胞的结构与动物细胞的结构有明显的区别,因此植物细胞吸水和失水的情况有所差异,我们可以利用洋葱外表皮细胞做以下的探究。首先取材,制成临时装片,拿到显微镜下观察,可以看到原生质层与细胞壁紧密贴合在一起。然后取下装片,用引流法,将细胞外溶液替换成浓度高于细胞液浓度的0.3g/ml的蔗糖溶液,拿到显微镜下观察,可以看到什么现象?
为什么会出现这种现象呢?(引导学生分析原因)
当我们把发生质壁分离的细胞,再次用引流法,将外界溶液替换成水后,又会看到什么现象呢?
为什么会出现这种现象呢?(引导学生分析原因)
小结:当外界溶液的浓度高于细胞液的浓度时,植物细胞将——失水,发生——质壁分离;当外界溶液的浓度低于细胞液的浓度时,植物细胞将——吸水,已发生质壁分离的细胞将会发生——质壁分离复原;而当外界溶液的浓度等于细胞液的浓度时,将会达到——动态平衡。
【练习】巩固提升
见PPT
课后小结
同桌之间相互说一说我们今天学习了什么内容。
今天我们从渗透作用着手,着重分析了动物细胞和植物细胞的吸水和失水。对于动物细胞来讲,细胞膜就相当于半透膜,当外界溶液浓度大于细胞质浓度时,动物细胞将——失水皱缩;当外界溶液浓度小于细胞质浓度时,动物细胞将——吸水膨胀;当外界溶液浓度等于细胞质浓度时,将——达到动态平衡。
而对于植物细胞来讲,原生质层就相当于半透膜,当外界溶液的浓度高于细胞液的浓度时,植物细胞将——失水,发生——质壁分离;当外界溶液的浓度低于细胞液的浓度时,植物细胞将——吸水,已发生质壁分离的细胞将会发生——质壁分离复原;而当外界溶液的浓度等于细胞液的浓度时,将会达到——动态平衡。
初二生物教案简单篇3
一、教学总体要求和教学目标
继续认真学习《生物课程标准》,该标准是义务教育阶段生物教学的基本依据,教师应当在认真学习和领悟的基础上,结合学校和学生的实际情景,创造性的进行教学。生物课程的根本任务是提高学生的科学素养,异常是一个公民终身发展所需要的生物科学素养,同时在思想方面教育学生,使学生全面发展。
课程理念:面向全体学生、注重学生的全面发展和终身发展;提高学生的生物科学素养;倡导探究性学习,在全面贯彻国家教育方针的基础上,根据学生身心发展特点和教育规律,重视对学生进行全面的科学素养教育,体现国家对学生在生物科学知识和技能、本事以及情感态度与价值观等方面的基本要求,着眼于培养学生终身学习的愿望和本事,体现义务教育阶段生物课程的普及性、基础性和发展性。
教学目标:经过义务教育阶段的生物教学,学生将在以下几个方面得到发展:获得生物学基本事实、概念、原理和规律等方面的基础知识,了解这些知识并关注这些知识在生产、生活和社会发展中的应用;初步具有生物实验的操作本事,必须的科学探究本事和实践本事,养成科学思维的习惯;理解人类与自然和谐发展的意义,提高环保意识。具体目标:知识方面获得有关人体结构、功能以及卫生保健的知识,促进生理和心理的健康发展。本事方面初步学会生物探究的一般方法,发展合作本事、实践本事和创新本事;情感态度和价值观方面了解我国的生物资源状况和生物科学技术发展状况,培养爱祖国、爱家乡的情感,热爱大自然、珍爱生命,逐步养成良好的生活习惯和卫生习惯,确立进取、健康的生活态度。
二、教学资料及进度
初二生物下学期教学的资料主要是以“生物的延续和发展”“健康的生活”为中心展开的有关生物的生殖和发育、生物的遗传和变异、生物的进化以及健康的生活。进度详见教学进度表。
三、教学措施
教师经过上一学期的教学工作已对学生的学习特点有了必须的认识。在教学过程中需要为探究性学习创设情景;鼓励学生自我观察、思考、提问;注意课内外活动相结合,加强对学生基本实验技能的培养。在对学生的评价方面主要包括:对学生的探究本事的评价、对学生情感态度与价值观的发展状况的评价。
四、教材及学生分析
教材的编写注重从生活实践出发,避免了从理论到理论;注重创设问题情景,引导学生探究;给学生更多的自主学习空间,学生生活情景图片化;进一步加强了可读性。
初二年级的学生上课注意力不集中,课堂应增加趣味性。学生比较喜欢动手在教学中应增加学生实践资料。让学生初步具有良好的生物学习思维。
新的学期给我们的教学工作带来了更多的期望,在开始将工作一步一步努力做好,用饱满的精神状态为工作注入新的活力。
初二生物教案简单篇4
教学目标
知识目标
1、列举生物多样性三个层次,概述它们之间的关系。
2、认识我国生物多样性的现状及其独特性。
3、说明保护多样性的重要意义。
能力目标
1、通过对课本资料分析,培养学生思考分析、归纳总结能力,学会收集和整理信息的方法。
2、培养学生在已有知识和生活经验的基础上获取新知识的能力、综合运用知识能力。
情感目标
1、通过本章学习,主要在同学心目中建立起生物(包括人)与环境相适应的辩证观点。
2、激发同学们保护生物栖息环境、保护生态系统的多样性的热情、渗透爱国主义教育。
教学重点
1、生物多样性的三个方面内容及它们之间的关系。
2、基因多样性。
3、说明保护多样性的意义。
4、培养学生收集和整理信息的能力。
教学难点
1、生物多样性的三个方面内容以及它们之间的关系。
2、基因多样性。
教学方法
多媒体演示、引导启发、对比分析归纳等多种教学方法。
教具准备
1、教师准备:
有关生物多样性三方面内容的多媒体片断或图片。
2、学生准备:
(1)复习已学过的植物、动物及微生物的种类。
(2)生物的性状是基因控制的内容收集。
(3)生态系统的概念及种类。
课时安排
1课时
教学过程
[创设问题情境,抓住重点,直接导课]
教师:请问“生物的多样性”这个词侧重于哪个字?
学生:“多”字。
教师:那自然界里的生物是怎样一个“多”法呢?有几个层次内容呢?“多”的意义何在呢?好,先请同学们看一段多媒体片断。请注意收集信息及时记录。
投放多媒体课件,有关内容如下:
画外音:“自然界存在着形形色色的生物。”画面中出现:游戈的鱼群、飞翔的海鸥、扑腾入水的企鹅、跳跃的猴群、飞跑的麋鹿、追逐的猎豹、悠然的丹顶鹤、开屏的蓝孔雀、快速旋转运动的草履虫、成片的森林(配有节奏较快的背景音乐随画面一幅幅闪过)
学生:积极思维,收集信息,及时记录。
教师:从刚才的片断中,你收集到多少种生物?
学生:近十种。
(注意:可适当的增加播放次数)
教师:自然界里的生物远不止这些,到底有多少,请同学们看书P90页图表。
学生:分析图表。
[概述生物多样性三方面内容及我国生物多样性现状及独特性]
教师:试分析生物多样性,从种类上看,多在什么地方?
学生:生物种类繁多,植物约有50多万种,动物约有150多万种,微生物约10多万种。
教师:通过分析图表,你能得到什么样的信息?
学生1:表中第一竖行表示生物类群,共8种。
第二行表示我国已知种数,第三行表示世界已知种数,第四行表示我国已知种数占世界已知种数的百分比。
学生2:我国的_子植物在世界上占的百分比较高是26.7%。所以,我国有“_子植物故乡”的美称。相对的,爬行类占百分比是5.97%,相对较少。我国总种数占世界平均百分比是……14.96%。
教师:好,同学们收集信息能力相当准确。刚才同学说表中有8种生物类群,除了这8种,还有哪些类群?
学生抢答:苔藓植物、藻类植物、微生物。
教师:从表中分析我国生物种类现状如何?
学生:我国总数占世界已知总数的百分比是14.96%。
我国是生物种类最丰富的国家之一。我国植物资源十分丰富。其中苔藓、蕨类和种子植物仅次于巴西和哥伦比亚,居世界第三位;我国_子植物是世界上最丰富的国家,被称为“_子植物故乡”,我国也是动物种类最多的国家之一,其中脊椎动物中的鱼类、鸟类和哺乳类的种数都位于世界前列。
教师:也就是说,我国物种高度丰富,除此之外,我国的生物多样性还有其独特性,有许多生物是我国所特有的。581种哺乳动物中,特有种约110种,比如……
学生抢答:大熊猫、金丝猴、白鳍豚、扬子鳄、朱鹮、藏羚羊、丹顶鹤、蛙蛙鱼……
教师:植物有……
学生:银杉、水杉、珙桐、树蕨、苏铁……
教师:很好。偷猎者将我国特有的生物卖到国外其实是一种_行为,我们一定要和这种行为做斗争。
教师:同学们再设想一个问题:是不是地球上生存的所有生物都被人类发现了?
学生:可能有两种回答:是/不是。
教师:回答是的同学,你从哪知道还有新的生物品种?试举例。
学生:举例……
(从事例出发,过渡到基因多样性的概述。)
教师:老师给大家举一个例子:水稻草丛矮缩病是水稻植株明显矮化,叶片上出现斑点(白色),分蘖很小,稻谷的产量和品质明显下降的一种危害水稻生长发育的病毒性疾病,很难防治。后来,科学家们发现了一种野生水稻种群,这个种群对草丛矮缩病具有比较强的抵抗性,从而为培育抗草丛矮缩病的水稻新品种找到了必要的基因。可见,并不是地球上生存的所有生物都被人类发现了。
这种野生水稻便是科学家新发现的生物,这种生物具有它特有的、较强的抗草丛矮缩病的基因。所以,不同品种的生物,它的基因也不相同。这便是基因的多样性。
请同学阅读P91页,基因的多样性。
学生:仔细阅读,努力理解,积极收集信息。
教师:在基因的多样性里有两个事例。哪两个?
学生1:事例一:美国科学家引进我国野生大豆与当地品种杂交,培育出抗大豆萎黄病的优良品种,挽救了美国大豆生产业。
学生2:事例二:我国科学家袁隆平院士利用野生水稻与普通栽培水稻多次杂交,培育出产量很高的杂交水稻新品种,创造了巨大经济利益。
教师:从这两个事例和老师刚才的举例中,你能得到什么信息?
学生:分析讨论后发言,可能有如下内容:
1、首先生物的各种特征是由基因控制的。小麦的形态特征由小麦细胞内基因控制,水稻的形态,特征由水稻细胞的基因控制。
2、不同种生物的基因有较大差别,同种的个体之间,在基因组成上也不尽相同。例如小麦和水稻的基因便不同;同种的水稻,野生水稻和普通栽培水稻基因不同,我国野生大豆和美国当地的栽培大豆基因也不同。
可见,每种生物都是一个丰富的基因库。
教师:同学们收集到的信息很准确。特别是明确了生物的各种特征都是由基因控制的。比如我国水稻有50000个品种,这些品种在基因组成上是有差别的,它们构成了水稻的基因库。也就是说每种生物都是由一定数量的个体组成,这些个体的基因组成是有差别的,它们共同构成了一个基因库。
可见,生物种类的多样性实质上是基因多样性的外在表现。
我国生物多样性的丰富性和独特性,自然表达了我国基因多样性的丰富性和独特性,可见,我国是世界上基因多样性最丰富的国家之一。
那么研究生物基因的多样性意义何在?
学生:结合课后练习题2和书上例题分析。
教师:动物园饲养的华南虎产下的&39;两只小华南虎眼睛是瞎的,科学家认为这是近亲繁殖的结果,你认为这与基因多样性有什么关系?
学生:有关系。因为近亲繁殖,会使亲代的雌雄华南虎以共同祖先继承相同致病基因的机会大大增加,这些基因遗传给后代,就会使子代出现遗传性疾病。
教师:这便是种内的基因多样性,为动植物的遗传育种提供宝贵遗传资源的反面例证。可见,基因的多样性对物种延续有着重要意义。基因多样性的减少会直接表达物种多样性的减少。
(合理过渡,概述生态系统的多样性。)
教师:在一定的区域内,生物与环境相互作用形成的统一整体,便是生态系统。生物种类的多样性及生物基因的多样性决定了生态系统的多样性。
同学们,你知道哪些生态系统的类型?
学生:有森林生态系统、草原生态系统、荒漠生态系统、湿地、湖泊、海洋、森林、城市等生态系统。
教师:我们生活的地区有哪些生态系统?
学生1:我家住的附近有湖,湖泊里有鱼藻、鱼、浮游动物、水草等多种生物,构成一个湖泊生态系统。
学生2:我家附近有一块地,地里种有玉米、菜豆、各种蔬菜,还有各种杂草、害虫等多种生物,构成的是农田生态系统。
学生3:公园里有大面积的草坪,草坪里有蚂蚁、蚯蚓、小昆虫等多种生物群,构成了草原生态系统。
学生4:还有森林生态系统。
教师:同学们都很善于观察,陈述得也好。
总之,在各类生态系统中,生活着各种类型的生物群体。不同的生物群体要求不同生态系统。可见,生态系统是具多样性的。
好,到现在,我们已经明确了生物的多样性有三个层次内容,它们是……
学生:生物种类多样性、基因多样性和生态系统多样性。
教师:它们三者的关系,你如何理解?
学生:讨论后回答。
学生1:每种生物都是由一定数量的个体组成,这些个体基因组成是有差别的,它们共同构成了一个基因库;比如刚才所说我国水稻有50000个品种,每个品种基因组成上有差别,它们便构成了水稻基因库。
每种生物又生活在一定的生态系统中,并且与其他的生物种类相联系。比如鱼生活在湖泊或海洋生态系统,湖泊或海洋里除了有鱼,还有鱼的各种食物,像浮游动、植物、水草等。鱼与其他生物种类是相联系的。
学生2:某种生物的数量减少或灭绝,必然会影响它所在的生态系统。比如湖泊里的水草大量减少,会直接影响以水草为食的草鱼的数量。过度放牧以及鼠害、虫害等原因,我国草原面积正在不断减少,有些牧场正面临着沙漠化的威胁。
当生态系统发生剧烈变化时,也会加速生物种类的多样性和基因多样性的消失。如牧场沙漠化,许多牧羊、牧马、牧牛便会出现食物短缺现象,导致种类多样性和基因多样性的消失。
教师:可见,保护生物的栖息环境,保护生态系统的多样性,是保护生物多样性的根本措施。
[课堂小结]
本节课,我们共同认识了生物多样性三个层次的内容及生物多样性的意义,还有生物多样性三个层次内容的关系。
请同学们到大自然中去,做个有心人,继续关注生物,关注自然。
[巩固练习]
判断题
1、许多药材需要野生生物资源作为原材料。
答案:√
2、地球上所有的植物和动物,以及它们所拥有的全部基因,共同构成了生物多样性。
答案:×
3、野生动物一旦灭绝,就无法再生出来。
答案:√
4、对于珍稀濒危物种,除特殊需要经过批准,禁止一切形式的猎采和买卖。
答案:√
初二生物教案简单篇5
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:
①
②
[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