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《生物進(jìn)化》的教學(xué)反思
種群和物種。關(guān)于種群和物種的概念的比較,是教學(xué)中的熱點(diǎn)和疑點(diǎn)問題。事實(shí)上如果教學(xué)中,老師對(duì)這二個(gè)概念沒有比較明確具體的認(rèn)識(shí),上課就會(huì)顯得底氣不足。下面列表做一比較:
種群物種
概念指生活在同一地點(diǎn)的同種生物的一群個(gè)體。 種群是生物進(jìn)化的單位、生活和繁殖的單位。同一種群內(nèi)的個(gè)體之間可以進(jìn)行基因交流,是指分布在一定自然區(qū)域,具有一定的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能,而且在自然狀態(tài)下能夠相互繁殖,并且能產(chǎn)生可育的后代。
生活地域同一地點(diǎn)一定自然區(qū)域,同一地點(diǎn)或不同地點(diǎn)
相互聯(lián)系一個(gè)物種可以包括多個(gè)種群(例如同種鯽魚可以生活在不同的池塘、湖泊等,形成一個(gè)個(gè)彼此被陸地隔離的的種群)。同一物種的多個(gè)種群之間存在著地理隔離,長(zhǎng)期下去可能發(fā)展為不同的亞種,而可能形成多個(gè)新物種
從宏觀方面看,種群是進(jìn)行繁殖的單位,從微觀方面看,生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變。所以它是進(jìn)化的單位。
一根主線。由于自然選擇學(xué)說也是現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的核心。在教授現(xiàn)代生物進(jìn)化理論時(shí),始終都要注意貫穿這一思想:種群基因頻率的變化過程實(shí)際上也的自然選擇和進(jìn)化的過程;變異是不定向的,過度繁殖、突變和基因重組為選擇提供了豐富多樣的材料。環(huán)境在自然選擇中起了重要作用。同一物種不同種群形成不同物種的過程實(shí)際上也是是不同環(huán)境對(duì)其定向選擇和積累的過程。變異、選擇和遺傳是物種形成過程的三個(gè)基本環(huán)節(jié)。自然選擇通過定向改變種群的基因頻率而決定了生物進(jìn)化的方向。
對(duì)這部分內(nèi)容的教學(xué),應(yīng)盡量引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用實(shí)例來培養(yǎng)語言表達(dá)能力和處理科學(xué)信息的能力。例如,在講種群的概念時(shí)可列舉下列實(shí)例讓學(xué)生進(jìn)行判斷。
下列哪項(xiàng)屬于種群?(A.一個(gè)池塘的所以魚類 B.一個(gè)稻田里的所有昆蟲 C.一片草地的所有蒲公英 D.分散在各湖泊、河流的鯉魚) ”
又如,在講自然選擇決定生物進(jìn)化的方向時(shí),可將課本中的相關(guān)材料改編成問題形式呈現(xiàn)給學(xué)生,并要求他們做相應(yīng)的回答。
材料1.英國(guó)的曼徹斯特地區(qū)有一種樺尺蠖,它夜間活動(dòng),白天棲息在樹干上。(說明生物具有應(yīng)激性和適應(yīng)性)
材料2.自然條件下樺尺蠖觸角和足有長(zhǎng)的也有短的,體色有深些的也有淺些的(說明生物存在著變異現(xiàn)象)
材料3. 試驗(yàn)表明, 樺尺蠖之間能進(jìn)行相互雜交,黑色的華尺蠖雜交能產(chǎn)生淺色的華尺蠖,而淺色的樺尺蠖之間雜交其下代都是淺色的。(說明這些樺尺蠖是屬于同一個(gè)物種。黑色是顯性性狀,是由顯性基因控制的)
材料4.19世紀(jì)中葉以前,淺色的樺尺蠖數(shù)量較多,到20世紀(jì)中葉則是黑色的樺尺蠖成了常見類型。這種現(xiàn)象被成為樺尺蠖的“工業(yè)黑化現(xiàn)象”。(這是自然選擇的結(jié)果。環(huán)境對(duì)生物的生存會(huì)產(chǎn)生影響,自然選擇是通過生存斗爭(zhēng)來實(shí)現(xiàn)的)
在引導(dǎo)學(xué)生分析作答的基礎(chǔ)上。要求學(xué)生從基因水平做進(jìn)一步的分析:
材料5 樺尺蠖的黑色是由顯性基因S控制的,淺色是由隱性基因s控制的。19世紀(jì)中葉以前的樺尺蠖種群中S基因的頻率只有5%以下,而到了20世紀(jì)中葉則上升到95%以上。
19世紀(jì)中葉以前曼徹斯特地區(qū)的樹干上長(zhǎng)滿了淺色的地衣,而后來因?yàn)楣I(yè)的發(fā)展,工廠排出的煤煙使地衣不能生存,樹皮也熏成了黑色。
要求回答:1. 基因S頻率變化的原因是什么?2.生物變異是否是定向的?基因頻率的改變是否是定向的?自然選擇是否是定向的?
要求學(xué)生當(dāng)堂回答這些問題,不僅有利于鞏固知識(shí),而且有利于培養(yǎng)其語言表達(dá)能力、進(jìn)而提高分析問題的能力。
拓展思維。教材在將“突變和基因重組產(chǎn)生生物進(jìn)化的原材料”時(shí),就基因突變的特點(diǎn)進(jìn)行了解釋。大意是,突變率低不等于突變個(gè)體的絕對(duì)數(shù)少,突變往往有害,但有害是相對(duì)的。其實(shí)這里可以順便指出,突變率低也說明生物遺傳物質(zhì)的相對(duì)穩(wěn)定性。突變往往有害也說明了生物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性。突變是產(chǎn)生等位基因的過程,等位基因的增加,也增大的基因重組的機(jī)會(huì),而提高變異的機(jī)會(huì)。
聯(lián)系鞏固。在講突變時(shí),一定要通過引導(dǎo)學(xué)生回憶前面所學(xué)的相關(guān)知識(shí)。例如可引導(dǎo)學(xué)生分析:
為什么馬和驢的后代(騾)是不育的?(可結(jié)合其染色體情況加以分析,音位騾體細(xì)胞含63條染色體,在減數(shù)分裂時(shí),因?yàn)槁?lián)會(huì)發(fā)生紊亂,不能形成生殖細(xì)胞,所以是不育的)