第2節(jié)自然選擇與適應(yīng)的形成

自然選擇與適應(yīng)的形成教學(xué)設(shè)計(jì)課題自然選擇與適應(yīng)的形成單元必修2學(xué)科生物年級(jí)高中教材分析本節(jié)為（人教版生物）《必修2遺傳與進(jìn)化》第6章第2節(jié)的內(nèi)容。本節(jié)內(nèi)容主要介紹了適應(yīng)的普遍性和相對(duì)性、自然選擇。生物進(jìn)化理論的發(fā)展和其他科學(xué)理論的發(fā)展一樣，不是簡(jiǎn)單的新理論對(duì)舊理論的否定和排斥，而是新理論對(duì)舊理論的修正、深入和擴(kuò)展。從拉馬克的進(jìn)化學(xué)說到達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說，以及現(xiàn)代進(jìn)化理論的由來，大體都走過了這樣的軌跡。學(xué)習(xí)目標(biāo)與核心素養(yǎng)一、知識(shí)目標(biāo)：1學(xué)會(huì)概述自然選擇學(xué)說的基本論點(diǎn)。2學(xué)會(huì)運(yùn)用自然選擇學(xué)說觀點(diǎn)描述生物適應(yīng)性的形成。3學(xué)會(huì)評(píng)述達(dá)爾文自然選擇學(xué)說的貢獻(xiàn)性和局限性過程與方法。二、能力目標(biāo)：1通過對(duì)拉馬克和達(dá)爾文進(jìn)化理論分別進(jìn)行講解，了解生物進(jìn)化理論的形成過程。2通過對(duì)自然選擇學(xué)說四個(gè)主要論點(diǎn)的探討，學(xué)會(huì)描述生物適應(yīng)性的形成。三、情感態(tài)度與價(jià)值觀通過對(duì)達(dá)爾文生物進(jìn)化學(xué)說的學(xué)習(xí)，感悟生命延續(xù)的規(guī)律，形成生物進(jìn)化的觀點(diǎn)證唯物主義世界觀?？茖W(xué)探究：運(yùn)用已有知識(shí)，分析資料，得出結(jié)論，基于適應(yīng)兩方面的含義理解適應(yīng)的概念及特點(diǎn)?？茖W(xué)思維：通過可遺傳變異，以及變異可能帶來的生存與繁殖優(yōu)勢(shì)等方面的實(shí)例，解釋生物的適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果。重點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：說明自然選擇促進(jìn)生物更好地適應(yīng)特定的生存環(huán)境。難點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)：概述現(xiàn)代生物進(jìn)化理論以自然選擇學(xué)說為核心，為地球上的生命進(jìn)化史提供了科學(xué)的解釋。教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖導(dǎo)入新課創(chuàng)設(shè)情境，激趣導(dǎo)入討論：1.枯葉蝶的翅很像一片枯葉，這有什么適應(yīng)意義？2.從進(jìn)化的角度，怎樣解釋這種適應(yīng)的形成？3.同一環(huán)境中不乏翅色鮮艷的蝴蝶，這與你剛才作的解釋有矛盾嗎？如果有，又怎樣解釋？枯葉蝶在停息時(shí)，它的翅很像一片枯葉，這是枯葉蝶對(duì)環(huán)境的一種適應(yīng)（adaptation）。同枯葉蝶一樣，所有的生物都具有適應(yīng)環(huán)境的特征。適應(yīng)是如何形成的？這是生物進(jìn)化理論研究的核心問題之一。學(xué)生觀看圖中的兩種蝴蝶，結(jié)合圖片思考并討論問題。學(xué)生觀看枯葉蝶圖片，理解這是枯葉蝶對(duì)環(huán)境的適應(yīng)，并思考適應(yīng)是如何形成的？通過生活中的“蝴蝶”導(dǎo)入切合實(shí)際，符合學(xué)生認(rèn)知水平，且圖片能吸引學(xué)生興趣與注意力。用枯葉蝶舉例進(jìn)一步說明事物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)，從而引出生物進(jìn)化理論研究的核心問題之一。新課講授一、適應(yīng)的普遍性和相對(duì)性思考：適應(yīng)的含義是什么？適應(yīng)作為一個(gè)生物學(xué)術(shù)語，包括兩方面的含義：一是指生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)適合于完成一定的功能；二是指生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)及其功能適合于該生物在一定的環(huán)境中生存和繁殖。適應(yīng)是普遍存在的，你能舉出適應(yīng)的實(shí)例嗎？結(jié)合舉例，這些適應(yīng)是不是絕對(duì)的、完全的適應(yīng)呢？1.上網(wǎng)查查枯葉蝶的天敵有哪些?？萑~蝶能完全免于天敵的捕食嗎？2.雷鳥在冬季來臨前將羽毛換成白色的，這有利于在白雪皚皚的環(huán)境中保護(hù)自己。這種適應(yīng)現(xiàn)象有沒有局限性？3.在進(jìn)行以上分析的基礎(chǔ)上，請(qǐng)你用自己的話概括適應(yīng)相對(duì)性的原因。二、適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果各種生物的適應(yīng)性特征是如何形成的呢？物種不變論認(rèn)為，各種生物都是自古以來就如此的。法國(guó)博物學(xué)家拉馬克（，1744-1829）徹底否定了物種不變論，提出當(dāng)今所有的生物都是由更古老的生物進(jìn)化來的各種生物的適應(yīng)性特征并不是自古以來就如此的，而是在進(jìn)化過程中逐漸形成的。不過他認(rèn)為適應(yīng)的形成都是由于用進(jìn)廢退和獲得性遺傳：器官用得越多就越發(fā)達(dá)，比如食蟻獸的舌頭之所以細(xì)長(zhǎng)，是長(zhǎng)期舔食螞蟻的結(jié)果。器官?gòu)U而不用，就會(huì)造成形態(tài)上的退化，比如鼴鼠長(zhǎng)期生活在地下，視覺派不上用場(chǎng)，眼睛就萎縮、退化。這些因用進(jìn)廢退而獲得的性狀是可以遺傳給后代的。拉馬克提出的進(jìn)化學(xué)說在當(dāng)時(shí)是有進(jìn)步意義的，但他對(duì)適應(yīng)形成的解釋是膚淺的，未被人們普遍接受。展示達(dá)爾文自然選擇學(xué)說的解釋模型：達(dá)爾文提出的自然選擇（naturalselection）學(xué)說對(duì)生物的進(jìn)化和適應(yīng)的形成作出了合理的解釋。他認(rèn)為適應(yīng)的來源是可遺傳的變異，適應(yīng)是自然選擇的結(jié)果。運(yùn)用自然選擇學(xué)說解釋適應(yīng)的形成：利用達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說的觀點(diǎn)解釋長(zhǎng)頸鹿為什么脖子長(zhǎng)？思考討論：1.長(zhǎng)頸鹿主要以樹葉為食，而在漫長(zhǎng)的干旱季節(jié)，食物的缺乏是經(jīng)常發(fā)生的。設(shè)想在某個(gè)歷史時(shí)期，長(zhǎng)頸鹿的祖先群體中出現(xiàn)了頸長(zhǎng)的個(gè)體，這一變異是可以遺傳的。這樣的個(gè)體在生存和繁殖上具有什么優(yōu)勢(shì)？2.經(jīng)過若干代的繁殖，長(zhǎng)頸鹿祖先群體中頸長(zhǎng)的個(gè)體所占的比例將會(huì)怎樣變化？3.枯葉蝶在停息時(shí)形似枯葉這一適應(yīng)性特征的形成，能否同樣用自然選擇學(xué)說來解釋？4.在進(jìn)行以上分析的基礎(chǔ)上，請(qǐng)你用自己的話概括適應(yīng)是如何形成的。關(guān)于適應(yīng)的形成，達(dá)爾文認(rèn)為在一定環(huán)境的選擇作用下，可遺傳的有利變異會(huì)賦予某些個(gè)體生存和繁殖的優(yōu)勢(shì)，經(jīng)過代代繁殖，群體中這樣的個(gè)體就會(huì)越來越多，有利變異通過逐代積累而成為顯著的適應(yīng)性特征，進(jìn)而出現(xiàn)新的生物類型。由此可見，群體中出現(xiàn)可遺傳的有利變異和環(huán)境的定向選擇是適應(yīng)形成的必要條件。思考：如何評(píng)價(jià)達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說？既有貢獻(xiàn)又有局限性。達(dá)爾文以自然選擇學(xué)說為核心的生物進(jìn)化論使人們認(rèn)識(shí)到：原來自然界的萬千生物不是神靈預(yù)先設(shè)定好而永恒不變的，而是在自然選擇的作用下不斷發(fā)展變化的。這就使生物學(xué)第一次擺脫了神學(xué)的束縛，走上了科學(xué)的軌道。它揭示了生物界的統(tǒng)一性是由于所有的生物都有共同祖先而生物的多樣性和適應(yīng)性是進(jìn)化的結(jié)果。拓展：達(dá)爾文的生物進(jìn)化論在與神創(chuàng)論和物種不變論的斗爭(zhēng)中傳遍了全世界。用各種文字翻譯的《物種起源》版本，不斷地在世界各地出版。馬克思和恩格斯對(duì)達(dá)爾文的理論給予了高度評(píng)價(jià)。他們認(rèn)為這是科學(xué)史上的一次革命，極大地推動(dòng)了19世紀(jì)自然科學(xué)的發(fā)展。馬克思把他的《資本論》第一卷題贈(zèng)給達(dá)爾文，并鄭重地在扉頁上寫道：“贈(zèng)給查理士·達(dá)爾文先生。您真誠(chéng)的欽慕者卡爾·馬克思。”恩格斯將達(dá)爾文的生物進(jìn)化論譽(yù)為19世紀(jì)自然科學(xué)的三大發(fā)現(xiàn)之一。人類對(duì)瀕危動(dòng)植物進(jìn)行保護(hù)，會(huì)不會(huì)干擾自然界正常的自然選擇？為什么？學(xué)生理解適應(yīng)的概念，閱讀課本并分析適應(yīng)的兩層含義。學(xué)生思考并嘗試舉例。學(xué)生思考、討論，并分析。按要求查閱資料，分析回答問題。學(xué)生閱讀拉馬克的觀點(diǎn)：①拉馬克進(jìn)化學(xué)說的主要內(nèi)容②拉馬克進(jìn)化學(xué)說中生物進(jìn)化的主要原因。讓學(xué)生了解達(dá)爾文自然選擇學(xué)說的基礎(chǔ)之一。學(xué)生了解自然選擇學(xué)說的發(fā)現(xiàn)背景，引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。學(xué)生閱讀課本，引導(dǎo)學(xué)生思考并總結(jié)自然選擇學(xué)說的主要論點(diǎn)：變異和遺傳、繁殖過剩、生存斗爭(zhēng)、適者生存。要注重從自然選擇學(xué)說的四個(gè)論點(diǎn)進(jìn)行解釋，即達(dá)爾文認(rèn)為長(zhǎng)頸鹿的進(jìn)化原因是：長(zhǎng)頸鹿有頸長(zhǎng)和頸短的差異（遺傳變異）；它們產(chǎn)生的后代超過環(huán)境承受能力（繁殖過剩）；它們都要吃樹葉而樹葉不夠吃（生存斗爭(zhēng)）；頸長(zhǎng)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）。學(xué)生思考并回答問題，總結(jié)出：生物界的統(tǒng)一性是由于所有的生物都有共同祖先而生物的多樣性和適應(yīng)性是進(jìn)化的結(jié)果。學(xué)生閱讀拓展知識(shí)內(nèi)容。學(xué)生思考并回答：人類對(duì)瀕危動(dòng)植物進(jìn)行保護(hù)，有可能會(huì)改變?yōu)l危動(dòng)植物生存的環(huán)境，會(huì)干擾自然界正常的自然選擇。通過對(duì)適應(yīng)的含義及特點(diǎn)的學(xué)習(xí)，學(xué)生奠定了基本概念的知識(shí)，為下一步學(xué)習(xí)打好了基礎(chǔ)。學(xué)生結(jié)合生活進(jìn)行舉例，既調(diào)動(dòng)了積極性，也豐富了學(xué)生的生活，幫助進(jìn)一步理解適應(yīng)的含義。通過介紹拉馬克的進(jìn)化理論，了解達(dá)爾文進(jìn)化理論的基礎(chǔ)之一。教師需強(qiáng)調(diào)拉馬克進(jìn)化理論并不完全正確，并由此引出達(dá)爾文的進(jìn)化理論。學(xué)生通過自主閱讀了解自然選擇學(xué)說的基本論點(diǎn)，再由教師進(jìn)一步講解從而加深理解。運(yùn)用達(dá)爾文的理論進(jìn)行解釋，體會(huì)達(dá)爾文進(jìn)化理論的先進(jìn)性，加深對(duì)四個(gè)論點(diǎn)的理解，建立以自然選擇學(xué)說為基礎(chǔ)的進(jìn)化模型。運(yùn)用已建立的模型解釋枯葉蝶的生物現(xiàn)象，進(jìn)一步理解自然選擇學(xué)說。教師通過搭建問題臺(tái)階，引導(dǎo)學(xué)生建立對(duì)該理論的科學(xué)認(rèn)識(shí)。培養(yǎng)學(xué)生的歸納總結(jié)能力，提升情感態(tài)度價(jià)值觀。通過拓展關(guān)聯(lián)知識(shí)，鞏固新知，拓展學(xué)生視野。通過回答問題，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)以致用。課堂練習(xí)小刀：1.下列說法符合現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的（D）A．地理隔離是物種形成的必要條件B．基因突變和染色體變異為進(jìn)化提供了原材料，基因重組不能C．農(nóng)田中長(zhǎng)期使用殺蟲劑，會(huì)誘導(dǎo)某種害蟲產(chǎn)生抗藥性變異D．捕食者一般不能將所有的獵物吃掉，否則自己也無法生存2.下列關(guān)于生物進(jìn)化的敘述，錯(cuò)誤的是（A）

A．變異都能為生物進(jìn)化提供材料

B．基因庫(kù)是指一個(gè)生物種群的全部等位基因的總和

C．自然選擇是進(jìn)化的一個(gè)重要?jiǎng)恿蜋C(jī)制

D．環(huán)境的作用可使一個(gè)物種發(fā)展出多個(gè)物種

3.下列關(guān)于達(dá)爾文提出的自然選擇學(xué)說的敘述正確的是（B）

A．認(rèn)為進(jìn)化的基本單位的種群

B．它揭示了生命現(xiàn)象的統(tǒng)一性和生物的多樣性、適應(yīng)性的原因

C．達(dá)爾文否