6.3.3 隔离在物种形成中的作用（教学设计）-【上好课】高一生物同步高效课堂（人教版2019必修2）

6.3.3《隔离在物种形成中的作用》教学设计 学科 生物学 年级册别 高一 共3课时 教材 物必修2 授课类型 新授课 第3课时 教材分析 本节是高中生物学人教版必修二《遗传与进化》模块中第六章第三节第2小节内容。在第1小节已经学习了突变和基因重组提供进化的原材料、自然选择导致种群基因频率的定向改变等进化的知识，为本节课学习物种的概念以及隔离在物种形成中的作用奠定了基础。本小节包括“物种的概念”和“隔离及其在物种形成中的作用”两部分内容。本节涉及分析物种的概念，进化论中的物种主要依据的是遗传学标准以能否自由交配为标准。关于隔离及其在物种形成中的作用，教材首先交待了隔离的概念，包括生殖隔离和地理隔离等。接着安排“思考·讨论”活动，让学生通过分析加拉帕戈斯群岛上地雀的物种分化过程，来认识隔离在物种形成中的作用。通过大量的实例让学生理解物种形成的抽象过程。 通过本节内容的学习完整呈现了物种形成的三个环节：突变和基因重组、自然选择、隔离。同时又为后面生物的多样性的学习提供铺垫，起到了承上启下的作用。 学情分析 高一学生已经具备了一定的生物学基础知识，特别是对遗传学和变异有一定的了解。他们在前两课时已经学习了种群和种群基因库的概念，以及基因频率和基因型频率的计算方法。因此，本课时的教学重点是帮助学生理解隔离的概念及其在物种形成中的作用，特别是地理隔离和生殖隔离的区别和联系。学生在心理和生理上逐渐成熟，对科学知识有着浓厚的兴趣，愿意参与课堂互动和讨论。同时，他们也具备了一定的自主学习能力，能够在教师的引导下独立完成一些简单的探究任务。因此，教学中应注重培养学生的自主学习能力和合作学习能力，通过多种教学方法激发他们的学习兴趣。 但是，学生在理解隔离的概念及其在物种形成中的作用时可能会遇到困难，特别是在实例分析方面。因此，教学中需要提供更多的实例和实验指导，帮助学生更好地理解这些概念。 课时教学目标 知识目标 1. 了解隔离的概念及其在物种形成中的作用。 2. 掌握地理隔离和生殖隔离的区别和联系。 3. 理解隔离在物种形成中的作用，特别是通过实例分析。 4. 了解物种形成的过程，包括突变和基因重组、自然选择和隔离。 素养目标 1. 通过学习隔离在物种形成中的作用，培养学生对生物进化的兴趣，激发他们的探索精神。 2. 通过实例分析，培养学生的科学思维能力和探究实践能力。 3. 引导学生关注生物进化的实际意义，培养社会责任感。 教学重点、难点 重点 1. 隔离的概念及其在物种形成中的作用。 2. 地理隔离和生殖隔离的区别和联系。 3. 隔离在物种形成中的作用，特别是通过实例分析。 4. 物种形成的过程，包括突变和基因重组、自然选择和隔离。 难点 1. 隔离的概念及其在物种形成中的作用。 2. 地理隔离和生殖隔离的区别和联系。 3. 通过实例分析，理解隔离在物种形成中的具体应用。 4. 通过数学方法，理解种群基因频率的变化规律。 教学方法与准备 教学方法 讲授法、合作探究法、案例分析法 教具准备 多媒体课件、实验器材（地图、模型、图片）、案例分析资料 教学环节 教师活动 学生活动 情境导入 【播放视频】 金鱼的养殖和培育 提问： 1.金鱼的养殖和培育过程中，是否发生了进化？ 2.人工选择得到的金鱼是不是同一物种呢？怎样判断？ 观看视频，结合已有知识，思考并回答问题 设计意图 通过创设情境，激发学生的学习兴趣，引导他们思考隔离在物种形成中的作用。通过具体的实例和讨论，帮助学生初步理解隔离的概念及其在物种形成中的作用。 隔离的概念 【自主学习】 1.物种：能够在 下相互 并且产生 后代的一群生物。 2.种群：生活在 的 的集合。 3.推测物种与种群的关系是什么？ 讲解： 1.物种：能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物。 2.种群：生活在同一区域的同种生物的全部个体的集合。 3.推测物种与种群的关系是：同一物种可以分布在不同区域；种群是同一区域内的同一物种的全部个体；同一物种可以构成不同的种群；种群是物种繁殖和进化的基本单位。 针对训练： 判断以下生物属于同一物种吗？ 1.在同一区域中生长着两种杜鹃花，在人工条件下可以杂交成功，但在自然状态下不能杂交，因为一种杜鹃花在6月初产生花粉，另一种在6月下旬产生花粉。这两种杜鹃花属于同一物种吗？ 2.马和驴能够交配，但是产生的后代——骡是不育的。马和驴是同一物种吗？ 3.具有相反螺旋方向的蜗牛之间，无法进行交配，它们属于同一物种吗？ 讲解： 1.不属于。自然状态下不能杂交。 2.不属于。杂交后代不可育。 3.不属于。不能交配。 过渡： 这些现象称为生殖隔离,尝试总结概念 阅读课本P116，结合所学知识，回答问题。 互动回答问题。 巩固练习 互动回答问题 设计意图 通过讲解隔离的概念，帮助学生理解隔离的基本含义。通过实例和讨论，帮助学生深入理解地理隔离在物种形成中的作用。 隔离在物种形成中的作用 【自主学习】 1.生殖隔离： 物种之间一般是不能相互 的，即使交配成功，也不能产生 后代的现象。 2.地理隔离： 生物由于 而分成不同的种群，使得种群间不能发生 的现象。 3.隔离：不同群体间的个体，在自然条件下基因不能 的现象。 讲解： 1.生殖隔离：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。 2.地理隔离：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。 3.隔离：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。 总结： 新物种形成的标志是生殖隔离。 提问： 1.东北虎和华南虎这两个虎亚种的形成是因为 。 2.鸟、蛙、昆虫等在求偶季节发出一定的鸣叫声，同种的雌性动物会应声前来，而异种的雌性动物则无反应 讲解： 1.东北虎和华南虎这两个虎亚种的形成是因为地理隔离。 2.鸟、蛙、昆虫等在求偶季节发出一定的鸣叫声，同种的雌性动物会应声前来，而异种的雌性动物则无反应。生殖隔离。 过渡： 地理隔离和生殖隔离有什么联系呢？ 【合作探究】 学生代表演示“地理隔离导致两个鼠种群的变化” 思考： 1.长期的地理隔离，有没有可能导致生殖隔离？ 2.鼠种群再次相遇后，他们之间能繁殖后代吗？ 讲解： 1.有 2.不一定。地理隔离不一定导致生殖隔离，不一定形成新物种。 过渡： 新物种是如何形成的呢？ 【合作探究】 1.设想南美洲大陆的一种地雀来到加拉帕戈斯群岛后，先在两个岛屿上形成两个初始种群。它们的基因频率一样吗？ 2.不同岛屿上的地雀种群，产生突变的情况一样吗？ 3.对不同岛屿上的地雀种群来说，环境的作用有没有差别？ 4.环境的作用对种群基因频率的变化会产生什么影响？ 5.长时间的地理隔离会不会对种群基因库造成影响，从而影响基因交流？ 6.如果这片海域只有一个小岛，还会形成这么多种地雀吗？ 讲解： 1.由于两个种群的个体数量都不多。可能是不一样的。 2.不一样。因为突变是随机发生的。 3.不同岛屿的地形和植被条件不一样，因此环境的作用会有差别。 4.导致种群基因频率朝不同的方向改变。 5.长时间的地理隔离造成种群间基因库的差异，进而产生生殖隔离。 6.不会。因为个体间有基因的交流。 【合作探究】 小组合作，利用模型构建物种形成机制的概念模型。 思考： 1.概括物种形成的基本环节。 2.生物的进化是否一定会形成新物种？ 3.地理隔离在物种形成过程中起到什么作用？ 4.物种的形成是否必须经过隔离？ 是否必须经过地理隔离？ 讲解： 1. 物种形成的基本环节：①突变和基因重组 ②自然选择 ③隔离 2. 生物的进化不一定会形成新物种。基因频率的改变标志着进化的发生，此时不一定发生了生殖隔离。 3.地理隔离阻断种群间的基因交流 4.物种的形成必须经过隔离，隔离是物种形成的必要条件。物种的形成不必须经过地理隔离。 过渡： 该图属于渐变式进化，进化还有哪些类型？ 讲解： 爆发式，无需地理隔离，短时间内即可形成，如自然界中多倍体的形成。 提问： 总结物种形成和生物进化的关系 讲解： 针对训练： 1.19世纪，10对原产于美国的灰松鼠被引入英国，结果在英国大量繁殖、泛滥成灾。可以得出，此时两国的灰松鼠尚未形成两个物种。（ ） 2.种群基因频率的改变是产生生殖隔离的前提条件。（ ） 3.《朱砂鱼谱》中金鱼选种的经验“需每年夏间市取数千头，分数缸饲养，逐日去其不佳者，百存一二”中，“分数缸饲养”的作用是地理隔离。（ ） 讲解： 1.×根据题目，目前未知两国的灰松鼠有无生殖隔离，是否形成两个物种 2.√ 种群基因频率的改变导致基因库的差异，长久之后，易产生生殖隔离。 3.√ 过渡： 经过千百万年的进化，世界上出现了多种多样的动植物，人类活动往往影响他们的正常生命活动。 [播放视频】 生物灭绝现象，警醒大家保护动植物 阅读课本P116，回答问题。 互动回答问题。 阅读思考。 互动回答问题。 学生代表演示“地理隔离导致两个鼠种群的变化”，其他学生认真观看并思考问题，先自主思考，然后同桌讨论。 认真听讲解。 阅读课本P117，结合视频，小组讨论问题。 互动回答问题。 小组合作，利用模型构建物种形成机制的概念模型。小组代表上台展示并讲解。 总结概括。 互动回答问题。 思考学过的例子。 认真听讲。 思考问题，同桌交换意见。 积极作答。 巩固训练。 积极回答问题。 观看视频。 设计意图 通过讲解隔离在物种形成中的作用，帮助学生理解生殖隔离的概念及其在物种形成中的作用。通过实例和讨论，帮助学生深入理解地理隔离和生殖隔离在物种形成中的作用。 课堂总结 习题巩固 1．下列有关物种的叙述，正确的是(　　) ①不同种群的生物肯定不属于同一个物种　②物种是具有一定形态结构和生理功能，能相互交配且产生可育后代的一群生物个体　③隔离是形成新物种的必要条件　④只要有地理隔离就能形成新物种 A．①②③ B．②③④ C．②③ D．①②③④ 【答案】　C 【解析】　不同种群的生物可能属于同一个物种，如生活在两个池塘的鲤鱼，①错误；具有一定形态结构和生理功能，能相互交配且产生可育后代的一群生物个体是一个物种，②正确；隔离是形成新物种的必要条件，产生生殖隔离是形成新物种的标志，③正确；在物种形成过程中必须有生殖隔离，不一定有地理隔离，④错误。 2．现代生物进化理论对加拉帕戈斯群岛上13种地雀形成过程的解释是(　　) A．地理隔离→基因突变→自然选择→物种形成 B．地理隔离→自然选择→突变和基因重组→物种形成 C．地理隔离→自然选择→突变和基因重组→生殖隔离→物种形成 D．地理隔离→突变和基因重组→自然选择→生殖隔离→物种形成 【答案】　D 【解析】　生活折加拉帕戈斯群岛的不同岛屿的地雀种群间存在地理隔离，可遗传变异的突变和基因重组为各地雀种群的进化提供原材料，不同岛屿的环境有较大差别，对地雀原始祖先的选择方向不同，导致各个地雀种群的进化方向不同，不同地雀种群的基因频率的变化不同;各地雀种群的基因库的基因频率发生定向改变，从而使各个地雀种群产生了生殖隔离，生殖隔离的形成标志着新物种的形成。A. B. C不符合题意，D符合题意。故选D。 板书设计 二 隔离在物种形成中的作用 1．物种的概念 能够在自然状态下相互交配并且产生可育后代的一群生物。 2．隔离 (1)生殖隔离 (2)地理隔离 3. 隔离在物种形成中的作用 (1)大多数物种的形成是经过长期地理隔离导致生殖隔离形成 (2)生殖隔离的形成标志着新物种的形成 4.物种形成的三个环节：突变和基因重组、自然选择、隔离 教学反思 成功之处 1. 通过创设情境，激发学生的学习兴趣，引导他们思考隔离在物种形成中的作用。 2. 通过具体实例和实验，帮助学生形象地理解隔离的概念及其在物种形成中的作用，培养学生的科学思维能力和探究实践能力。 3. 通过小组讨论，培养了学生的合作学习能力。 不足之处 1. 课堂时间安排不够合理，导致部分内容讲解不够详细。 2. 学生在理解隔离的概念及其在物种形成中的作用时，部分学生仍然存在困难。 3. 实验操作的时间安排不足，部分学生未能充分参与实验。 学科网（北京）股份有限公司 $$