高中生物 71《现代生物进化理论的由来》教案3 新人教版必修2.docx

高中生物 71《现代生物进化理论的由来》教案3 新人教版必修2.docx

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高中生物71《现代生物进化理论的由来》教案3新人教版必修2

2019-2020年高中生物7.1《现代生物进化理论的由来》教案（3）新人教版必修2

【三维目标】

1．知识与技能

举例说出达尔文之前，人们是怎样看待生物进化的。

概述达尔文的自然选择学说的主要内容。

评述达尔文自然选择学说的贡献和局限性。

探讨生物进化观点对人们思想观念的影响。

运用生物进化观点解释一些生物现象。

2．过程与方法

采用互动式教学模式，以教师提供讨论素材，组织引导学生讨论、活动，最后由师生共同总结的形式进行。

3．情感态度与价值观

形成生物进化的观点。

探讨生物进化观点对人们思想观念的影响。

【教学重点】

1．达尔文自然选择学说的主要内容。

2．分析达尔文自然选择学说的贡献和局限。

3．探讨生物进化观点对人们思想观念的影响。

【教学难点】

分析达尔文自然选择学说的局限性

【教具准备】

枯叶蝶和翅色严厉的蝴蝶的挂图、食蚁兽进化的挂图、自然选择学说的录像带

【课时安排】

1课时

【教学过程】

一．课前准备

1．搜集相关电子图片（长颈鹿的进化图解）和自然选择学说主要内容（过渡繁殖、生存斗争、适者生存、遗传变异）有关的影音文件，并制作成教学课件。

2．制定学生课前预习的提纲

通读课文。

思考“问题探讨”中的3个问题。

思考“本节聚焦”中的3个问题。

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二、情境创设

情境一：

以问题导入新课（适用于普通班、大多数的学生）

　　问题1：

“自然界形形色色的生物是怎样出现、怎样形成的？

”

　　问题2：

“生物进化的理论是谁首先提出来的？

”

　　问题3：

“现代生物学的研究对于生物进化的理论又提出了什么新的看法？

”

情境二：

以观察活动引入新课（适用于实验班、程度较好的学生）

　　问题：

“自然界形形色色的生物是进化来的。

进化的理论是由达尔文创立的。

达尔文自然选择学说的主要内容是什么？

”

　　陈述1：

达尔文的自然选择学说，能够科学地解释生物进化的原因，以及生物的多样性和适应性现象。

但仍然有一些问题未能得到圆满地解释。

什么样的问题未能得到解决呢？

请同学们观看一段影片，注意寻找以下问题的答案：

　　①达尔文认为生物进化的过程是怎样的？

　　②达尔文认为他的理论不能解释什么事件？

陈述2：

“由于受到当时科学发展水平的限制，达尔文对于遗传变异的本质也未能做出科学的解释。

随着科学的发展，现代生物学的研究对生物进化提出了一些新的看法。

”

三．师生互动

拉马克的进化学说

问：

生物为什么会进化？

生物进化的实质是什么？

生物进化有什么规律？

（提出问题，激发学生的学习兴趣，让学生带着问题去学习和思考。

）

教师讲述：

19世纪，达尔文提出的以自然选择学说为核心的生物进化论，已被广大学者所承认，任何理论通常都要随着知识的增加而改进，随着遗传学和生态学等现代生物科学的发展和深入到生物进化理论的研究，使达尔文进化理论不断完善和发展，形成了以自然选择学说为基础的现代生物进化理论。

问：

“生物进化的理论是谁首先提出来的？

”

答：

法国博物学家拉马克最先提出来的。

问：

拉马克进化学说的主要内容和意义是什么？

（学生阅读2分钟后回答）

答：

拉马克的进化学说是达尔文学说之前影响最大、最为系统和完整的进化理论，可归纳为以下几点：

1．生物都不是神创的，而是由更古老的生物传衍来的。

这对当时人们普遍信奉的神创论造成一定冲击，因此具有进步意义。

2．生物是由低等到高等逐渐进化的。

拉马克几乎否认物种的真实存在，认为生物只存在连续变异的个体。

3．对于生物进化的原因，他认为：

一是“用进废退”的法则；二是“获得性遗传”的法则。

但这些法则缺乏事实依据，大多来自于主观推测。

4．拉马克对科学的热爱和敢于坚持真理的精神值得我们敬佩和学习。

问：

拉马克进化学说有没有说服力？

答：

我们说事实胜于雄辩，而他的进化理论缺乏事实依据，大多来自于主观推测，说服力不强。

问：

为什么本书还要引用拉马克的进化学说作为本节的内容？

教师讲述：

主要是出于以下考虑。

第一，现代生物进化理论并非无源之水，而是在原有进化理论的基础上发展起来的。

教材中重点阐述的现代综合进化理论，其核心仍是达尔文的自然选择学说，同时又弥补了自然选择学说的一些不足。

第二，介绍生物进化理论的发展过程，分析拉马克和达尔文的进化理论的重要贡献和历史局限性，有助于学生理解科学不是一个静态的体系，而是一个不断发展的动态过程；在科学领域没有终极真理，存在质疑和争论不仅是正常的，而且能促进科学的进步。

（引出下文）

达尔文的自然选择学说

问：

达尔文关于生物进化的著名论著是什么？

答：

《物种起源》

问：

《物种起源》这本书是在什么背景下写出来的？

（学生阅读课文2分钟后回答）

答：

5年的航海旅行前达尔文还坚信物种是不变的，是神创造的。

5年的航海旅行中，他通过观察比较各地的动植物和化石，以及带回大量的化石、生物遗迹的证据和动植物的标本，经过多年的研究分析，写出了这本生物进化的巨著。

问：

《物种起源》的主要内容是什么？

（请看课件中的录像）

观看：

录像——非洲草原野牛四季生活及生殖过程，突出迁徙路经大河时，许多个体被淹死或被鳄鱼吃掉的情景。

问：

请同学们根据录像及初中所学有关知识归纳出达尔文自然选择学说的主要内容是什么？

答：

主要内容包括：

过度繁殖，生存斗争，遗传变异、适者生存。

问：

什么是过度繁殖？

观看：

录像——果蝇、鱼、牛羊和人的在多时间内数量的增长情况。

答：

任何一种生物的繁殖能力都很强，在不太长的时间内能产生大量的后代表现为过度繁殖。

问：

为什么自然界中的生物总是繁殖的多生存下来的少呢？

观看：

录像——狮子、野沟、狼等动物为争夺食物、空间而引发的种类斗争；以及多种生物余恶略的无机环境之间的斗争情景。

回答：

因为生存条件是有限的，生物在争夺有限的空间和食物的情况下同种生物个体之间、种与种之间、生物与无机环境之间进行着激烈的生存斗争，斗争的结果是一部分个体被淘汰。

问：

达尔文进化理论的中心观点是什么？

答：

自然选择学说，即适者生存，不适者被淘汰的过程。

问：

什么是适者生存？

观看：

录像——仙人掌、骆驼、水莲、企鹅、北极熊等多种生物在一定区域的生存情况。

答：

每种生物之所以能够在一定的环境中生存下来，是因为他们的形态结构和生理功能是与环境相适应的，即适应环境的就生存下来。

问：

在生存斗争中，什么样的个体容易获胜，并生存下来？

观看：

录像——遗传和变异；图片——长颈鹿的进化图解

答：

生物体都具有遗传和变异的能力，只有有利变异个体容易在生存斗争中获胜并将这些变异遗传下去，不利变异个体则容易被淘汰。

问：

生物个体的幸存与被淘汰的基础是什么？

（或问：

生物进化的基础是什么？

）

观看分析：

书上P111图7—3达尔文自然选择学说的解释模型

答：

生物个体具有既能保持亲本的性状又会出现不同的变异性状。

达尔文清楚地知道可遗传的变异是生物进化的基础。

在长期的自然选择过程中，微小的有利变异得到积累变为显著变异，从而产生了适应特定环境的生物新类型，这就是生物进化和生物出现多样性的原因。

问：

达尔文自然选择学说有什么重要意义？

答：

科学的解释了：

（1）生物进化的原因；

（2）生物的多样性和适应性。

设问：

那么达尔文自然选择学说有没有其历史局限性？

（学生阅读思考）

教师讲述：

由于受到当时科学发展水平的限制，自然选择学说对于

（1）遗传和变异的本质，

（2）自然选择如何对可遗传的变异起作用的问题不能作出科学的解释。

这些都说明，即使像达尔文这样的伟大科学家，其思想观点也会有历史的局限性。

问：

达尔文以后的进化理论是如何发展的？

（引出下文）

达尔文以后进化理论的发展

教师讲述：

随着生物科学的发展，关于遗传和变异得研究，已经从性状水平深入到基因水平，人们逐渐认识到遗传和变异的本质。

获得性遗传的观点，已经被大多数学者所摒弃。

关于自然选择的作用等问题的研究，已经从以生物个体为单位，发展到一种群为基本单位。

这样就形成了以自然选择学说为核心的现代生物进化理论，从而极大地丰富和发展了达尔文的自然选择学说。

（为下节课的教学做好铺垫）

四、教师精讲

拉马克的进化学说是达尔文学说之前影响最大、最为系统和完整的进化理论，他的观点：

生物都不是神创的，而是由更古老的生物传衍来的；生物是由低等到高等逐渐进化的；“用进废退”和“获得性遗传”的法则都对当时的神创论造成了巨大的冲击，抒写了生物进化史上光辉而不可磨灭的一页。

拉马克对科学的热爱和敢于坚持真理的精神更是值得我们敬佩和学习。

达尔文进化论的中心观点是自然选择，即适者生存不适者被淘汰的过程。

他通过对其进化论主要内容：

过度繁殖、生存斗争、适者生存、遗传变异等的描述，论证了生物是不断进化的，并且提出：

在自然选择过程中有利变异的不断积累从而产生了适应特定环境的生物新类型，这就是生物进化的原因。

它是人们认识到了自然界的万千生物并不是神灵创造的，揭示了生命现象的统一性是由于所有生物都有共同的祖先，生物的多样性是进化的结果。

这一科学理论的影响远远超出了生物学的范围，它给予神创论和物种不变论以致命的打击，为辩证唯物主义世界观提供了有利的武器。

五、评价反馈

1．一只雌蛙能产卵4000~5000个，卵受精后只有5％~10％能发育为成体。

达尔文对这一事实的解释是（）

A．过度繁殖B．生存斗争C．遗传和变异D．自然选择

2．达尔文进化学说的中心内容是（）

A．适者生存B．过度繁殖C．生存斗争D．自然选择学说

3．生物进化的内因是（）

A．过度繁殖B．生存斗争C．遗传和变异D．适者生存

4．最先提出生物进化学说的科学家是（）

A．达尔文B．孟德尔C．拉马克D．摩尔根

5．对达尔文自然选择学说的正确理解是（）

①环境改变使生物产生适应性的变异②可遗传的变异是生物进化的基础

③变异是不定向的④变异是定向的

⑤变异经过长期的自然选择和遗传积累就可能产生出生物的新类型

A．②④⑤B．②③⑤C．①②④D．①③⑤

六．课堂小结

本节课的重点就是达尔文的自然选择学说这部分内容，要求掌握的就是自然选择学说的主要内容；知道达尔文自然选择学说的贡献和局限；探讨生物进化观点对人们思想观念的影响。

七．布置作业

1．课本P113基础题第1、2题2．课本P113拓展题第1、2题

八．课后拓展

在远离大陆的印度洋南部的克格伦岛，岛上经常刮大风。

达尔文发现这里的昆虫有两种类型：

一类是翅非常发达，一类是无翅或翅小不能飞翔，并指出上述现象与岛上经常刮海风有关。

请试用达尔文的自然选择观点来回答以下问题：

1．这些昆虫与海风是什么关系？

2．这里刮的海风对岛上昆虫的翅起了什么作用？

3．通过这种现象说明变异是定向的还是不定向的?

答案：

1．这些昆虫于海风的关系是生存斗争。

2．这里刮的海风对岛上昆虫的翅起了选择作用。

3．变异是不定向的。

解疑：

有同学肯定会提出，在这种刮大风的海岛上，自然选择的结果应该只有翅非常发达的种类才能生存下来，为什么残翅或无翅的种类也会生存下来呢？

因为，自然选择就是适者生存，不是这被淘汰的过程。

要生存下来，一种就是翅非常发达，在空中飞不易被吹落到海里去；另一种就是无翅或残翅，不能在空中飞，这样也不会带吹落到海里进而生存下来。

【板书设计】

第一节现代生物进化理论的由来

一、拉马克的进化学说

1．拉马克的进化学说的主要内容：

2．拉马克的进化学说的历史意义：

二、达尔文的自然选择学说

1．达尔文自然选择学说的主要内容

2．生物进化的原因

3．达尔文自然选择学说的历史局限性和意义

2019-2020年高中生物DNA分子的结构第1课时示范教案新人教版

●从容说课

本节内容首先是以讲故事的形式介绍DNA分子的双螺旋结构模型的建立过程。

故事首先出场的是英国伦敦皇家学院的晶体衍射专家维尔金斯和年轻的女科学家弗兰克林。

他们拍摄出来非常清晰的DNA分子的X射线衍射照片，为分析DNA结构提供了重要的依据和证据。

这些证据的展示，就是要学生总结这两位科学家所应用的多种研究方法，明白一个道理：

科学研究不但要有深厚的专业知识，还要有广博的知识面。

对于沃森和克里克来说，两人的组合就是一个黄金搭档。

物理学家克里克是毕业于伦敦大学，他曾参加过用X射线研究血红蛋白的分子结构，在研究X射线衍射照片方面有很高的造诣。

沃森是年轻有为的分子生物学家，他对生物学中的大分子非常熟悉。

两人的合作就是一个强强联手。

在借鉴了许多科学家研究成果的基础上，沃森和克里克建立了很多种双螺旋和三螺旋模型，但很快就知道是错误的。

奥地利生物化学家查哥夫的研究成果再一次给了他们成功的启示。

查哥夫发现：

（1）在DNA样本中，A的数目总是和T的数目相等，C的数目总是和G的数目相等。

即：

（A＋G）∶（T＋C）=1。

（2）（A＋T）∶（C＋G）的值具有物种特异性。

沃森和克里克吸收了美国生物化学家查哥夫的研究成果，经过深入的思考，终于建立了DNA的双螺旋结构模型，并把这个模型用金属材料制成之后与拍摄的X射线衍射照片比较，发现二者完全相符。

这个成果的探究历史，蕴含着科学思想和科学精神，让学生从中吸取营养，对培养他们科学研究方法的掌握及与人合作的能力大有好处。

DNA分子的结构部分是本节知识的重点和难点，学习这部分要利用现成的模型教具，让学生有一个直观的印象，然后分步解剖这些结构的组成，就形成了从空间结构→平面结构→单链结构→基本单位的教学顺序，这样使学生对DNA的认识层层细化，培养学生对事物的认知能力。

为了更形象地说明DNA是如何由四种基本组成单位构成，以及碱基、磷酸分别与脱氧核糖的相连，让学生动手来制作DNA模型，让学生在动手中对前面的知识得以巩固和提高。

同时掌握一种重要的科学方法——模型建构。

●三维目标

1.知识与技能

（1）理解DNA分子的结构特点。

（2）制作DNA分子双螺旋结构模型。

2.过程与方法

（1）培养观察能力、分析理解能力：

通过观察DNA结构模型及制作DNA双螺旋结构模型来提高观察能力、分析和理解能力。

（2）通过分析DNA结构模型的建立过程，培养学生发现问题、解决问题、应用最新研究成果以及与人合作的能力。

3.情感态度与价值观

通过DNA的结构和复制的学习，探索生物界丰富多彩的奥秘，从而激发学生学科学、用科学、爱科学的求知欲。

●教学重点

1.理解DNA分子的结构特点；

2.制作DNA分子双螺旋结构模型。

●教学难点

理解DNA分子的结构特点。

●教具准备

DNA双螺旋结构模型。

●课时安排

本节内容需安排两个课时进行教学：

第1课时DNA双螺旋结构模型的构建

第2课时DNA的结构及模型的制作

第1课时

●教学过程

［课前准备］

学生收集沃森、克里克、威尔金斯的简介；收集有关DNA研究过程的资料。

［情境创设］

有同学去过北京中关村高科技园吗？

那里有个独特形状的雕塑，那是以何为蓝本制作的呢？

（展示雕塑图）那是一个DNA雕塑。

DNA结构模型的创立是许多科学家智慧的结晶。

它的结构创立过程就是一个科学方法和科学精神的完美结合过程。

［师生互动］

DNA作为遗传物质已经不容置疑，但是它怎样决定生物的性状，要回答这些问题，必须要弄清DNA的结构。

在DNA结构的研究过程中，沃森和克里克的研究成果，让世人终于认清了这个生命现象决定者的真面目——DNA双螺旋结构。

请1～2位同学根据自己找的资料来介绍一下这两位科学家的重要成果。

如不全面可补充，主要介绍的内容应包括：

1953年4月25日，英国的《自然》杂志刊登了美国的沃森（J.Watson，1928～）和英国的克里克（F.H.C.Crick，1916～xx）在英国剑桥大学合作的成果，DNA双螺旋结构的分子模型，这一成就后来被誉为20世纪以来生物学方面最伟大的发现，也被认为是分子生物学诞生的标志。

1962年，沃森、克里克和维尔金斯（伦敦皇家学院）三人共同获得了诺贝尔生物医学奖。

问：

这一成果为何在当时引起了极大的关注？

答：

它第一次揭示了生命本质的决定者的真面目——双螺旋结构，使人们对遗传物质的认识水平步入了分子水平。

问：

它的研究是不是一帆风顺的？

答：

不是。

介绍研究过程：

DNA双螺旋结构模型的建立过程中，威尔金斯和弗兰克林这两位科学家却比沃森和克里克研究得还要早。

1951年，威尔金斯在DNA结构的研究中，采用了Ｘ射线衍射法，得到了一张非常清楚的DNA的Ｘ射线衍射图谱。

问：

沃森和克里克从DNA的衍射图谱中受到了什么启示？

答：

从这个图谱中，这两位科学家和其他科学家一起分析有关数据得出结论：

DNA是螺旋的。

问：

从方法上有何变化？

答：

开辟了一种新的研究DNA的方法，就是从研究组成为主，转为研究结构为主。

问：

是不是从此一切问题迎刃而解了呢？

答：

没有。

做了不同的螺旋模型，但结果很快被否定了。

介绍查哥夫的研究成果

1952年，查哥夫（E.Chargaff）在已进行多年的对各种DNA样品的组分研究中发现，DNA中四种核苷酸的量并不一定是相等的。

但是，在各种DNA中嘌呤的量和嘧啶的量总相等，而且腺嘌呤的量和胸嘧啶的量相等；鸟嘌呤的量和胞嘧啶的量相等。

沃森在开始研究碱基之间连接的方式时，先将同样的碱基成对地安排在两条链上。

例如，使腺嘌呤和腺嘌呤配对，胸腺嘧啶和胸腺嘧啶配对等。

他认为这样还可以说明DNA的模板作用。

这个模型被晶体学家J·多诺休（Donohue）否定。

多诺休根据他对类似的小分子化合物所作的晶体衍射研究，主张碱基是以酮式结构存在的，而不是沃森在建立模型时所用的烯醇式。

于是沃森只好继续寻找各种配对的可能性。

就在这时，沃森发现腺嘌呤和胸腺嘧啶，以及鸟嘌呤和胞嘧啶各自成对后，两类碱基对具有相似的形状，而且发现这样的配对恰恰可以解释查哥夫测定的DNA碱基比例的数据。

问：

通过吸取查哥夫的成果，两位科学家做出了模型，是不是就能说明模型是正确的？

答：

不能。

只能从化学成分上说明正确。

问：

如何证明这个模型的正确性？

答：

做出的模型与X射线衍射照片相比较，完全相符。

不但从成分上证明正确，还从结构上证明模型的正确性。

问：

从沃森和克里克建立DNA模型的过程中，你觉得他们和其他科学家是一种什么关系？

答：

相互配合。

沃森和克里克的合作本身就意味着不同学科之间的交叉和结合。

问：

从他们的研究历程看对你有何启示？

答：

研究的过程就是不断纠正自己的错误的过程，取对方之长，补自己之短的过程。

问：

从这个研究过程你能不能得出科学研究的一般过程？

答：

发现问题（DNA的结构是怎样的？

）→解决问题（提出自己的模型）→验证（可以的模型不正确）→吸取最新知识，再解决问题（提出双螺旋模型）→验证（和X射线衍射图比较）→结论（DNA是双螺旋结构）。

［教师精讲］

DNA双螺旋结构模型的阐明是生物学发展过程中一个具有历史意义的里程碑，它的出现标志着分子生物学这门新学科的诞生。

1962年，颁发诺贝尔生理学或医学奖时，同时授予沃森、克里克和维尔金斯。

因弗兰克林已于1958年逝世而未被授予，但弗兰克林功不可没。

［评价反馈］

1.组成DNA分子的基本单位是___________，每个基本单位由__________、_________、_______________三部分组成。

答案：

脱氧核苷酸一分子脱氧核糖一分子含氮碱基一分子磷酸

2.组成DNA的碱基有__________种，分别是____________________________。

脱氧核苷酸有_________种,分别是______________________________________________________。

答案：

4A（腺嘌呤）、G（鸟嘌呤）、C（胞嘧啶）、T（胸腺嘧啶）4腺嘌呤脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、胞嘧啶脱氧核苷酸、胸腺嘧啶脱氧核苷酸

［课堂小结］

DNA结构模型的建立过程，实际上就是科学家密切合作的过程。

沃森和克里克吸取了许多科学家当时最新的科研成果，所以可以说它是科学家精诚合作探究自然奥秘的典范。

同时在这个过程中，可以看出科学家在研究中应用了多种研究方法，它应用了化学方法、物理方法以及生物学方法，这也反映出现代科学的发展方向——多学科交叉，相互作用，共同发展。

［布置作业］

根据提供的资料，从下列五个方面选取一个作为主题，来介绍遗传物质研究的过程及成果。

（1）DNA是遗传物质的实验研究；

（2）DNA双螺旋结构的发现及模型的制作；（3）基因结构及基因表达调控；（4）基因工程技术；（5）应用。

可以以两人或三人为一个小组进行资料组织，再以班级大组为单位，把五方面的内容组成一个整体，整理出最后的报告。

［课后拓展］

推荐书籍，供学生阅读。

《双螺旋——发现DNA结构的故事》刘望夷等译。

此书是沃森写的一本作者自己亲身经历的重大事件印象记。

书中不仅有科学知识，亦有科学工作方法。

此书最早分期在《大西洋月刊》上发表，后出单行本。

1980年出版的英文新版本中，作者又加进了一些新内容。

另外，在附录中收进了四篇文章，即沃森和克里克的两篇原始论文，以及斯坦特写的介绍DNA双螺旋与分子生物学的崛起和《双螺旋》一书作者及出版概况的两篇文章。

可到med8th/readingroom/slx/d1.htm上阅读。

●板书设计

第2节DNA分子的结构

1.DNA结构模型构建过程中的主要事件

1951年，威尔金斯展示出了DNA的衍射图谱

1952年，查哥夫研究发现在DNA中A=T、G=C

1953年，克里克和沃森的论文《核酸的分子结构——脱氧核糖核酸的一个结构模型》发表

1962年，沃森、克里克和威尔金斯获得诺贝尔奖