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《生物进化学说》复习教学设计

江苏宜兴市中小学教研室（214206）林祖荣

一、教学目标设计

知识目标能复述达尔文自然选择学说的主要内容，在教师的引导下，揭示出主要内容间的相互联系，构建出知识的网络结构；能运用自然选择学说的理论解释物种的形成、生物的多样性及适应性；能用已学过的知识分析达尔文学说的意义和不足。

能力目标培养对知识的综合、重组能力，运用知识分析问题解决问题的能力，对信息的获取、甄别、分析能力；培养思维的批判性和发散性。

情感目标激发学生对生命科学的兴趣和发展新进展的关注；培养科学思维方式和科学探究精神，提高对科学发展历程的认识。

二．教学过程设计

１、导课先让学生思考：你知道2000年基础科学发展中有哪些突出的成就？投影示美国《科学》杂志评出的2000年基础科学研究中的十大成就。

教师指出，这10大成就中有5条是与生物学相关的，可见生物科学的蓬勃发展态势，生物学已成为当今科学研究中最活跃的领域。生物科学中有着无穷的未解之迷，需要人们去探索、去研究。今天我们所要复习的内容，是一个自古以来一直为人们所关注和争论的话题——现在的各种生物是怎么形成的？

生物是进化而来的，这已得到了人们的普遍认同，但生物是怎样进化而来的？人们一直众说纷纭，自拉马克提出生物进化而来的观点以来，形成了许多生物进化的学说，其中最重要的是达尔文的自然选择学说。

２、自然选择学说的内容

（１）让学生回忆并说出自然选择学说的要点，以及各要点的主要内容，重点对生存斗争的类型及遗传变异的内容作分析。

（２）讨论自然选择学说各要点间的关系。自然选择是通过生存斗争来实现的，提示学生以生存斗争为核心进行分析。生物为什么会发生生存斗争？生存斗争的结果怎样？为什么会出现适者生存，不适者淘汰？

（３）讨论在自然选择中各要点的意义。明确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，因此过度繁殖是生物进化的前提。遗传保持了物种的稳定性和连续性，使性状得到延续和积累；不定向的变异为自然选择提供了选择的材料，因此遗传和变异是生物进化的内在因素。生存斗争是自然选择的手段，是生物进化的动力。适者生存是自然选择的结果。

３、自然选择学说的运用

（１）学生回忆并复述达尔文对长颈鹿形成的解释。

（２）提供实例要求学生用自然选择学说的理论作出分析。解释远离大陆的海岛上昆虫翅的两极分化现象；解释昆虫的抗药性的形成。

（３）引导学生通过前面的实例分析，归纳运用自然选择学说分析具体实例的一般方法：首先分析生物个体间的差异（变异是不定向的）；然后说明环境的定向选择作用，适者生存，不适者淘汰；最后强调经过逐代的选择与积累，形成新的物种。

４、对达尔文自然选择学说的评价。

（１）要求学生说出自然选择学说的意义和不足，并作简要的分析。

（２）运用已有知识分析达尔文学说中的遗传和变异。达尔文自然选择学说的主要不足，在于对遗传和变异的性质，对自然选择如何对遗传和变异起作用缺少本质上的认识。就我们已学的知识，能否弥补达尔文的这一不足？要求学生从已学过的有关遗传和变异的知识来分析达尔文学说中的遗传和变异现象。

（３）达尔文学说的支持与挑战。

①关于变异是否定向的问题。你能否用已学过的有关变异的知识来支持达尔文的观点？要求学生从基因突变、基因重组和染色体变异的特点方面作出分析。在理论分析的基础上提供实验材料，让学生分析。

实验一：把许多果蝇养在一起，让它们可以自由交配，同时用一定剂量的杀虫剂DDT 喷在一片玻璃片上，把玻璃片放在养果蝇的瓶子中。果蝇群体一代一代地繁殖，每代群体都用DDT处理，药剂量逐渐增加，过了十多代以后，果蝇群体的抗药性可以比原有果蝇品系增加几百倍，忍受得住几百倍剂量的药剂。

分析：通过本实验你能得出什么结论？本实验能否说明在果蝇抗药性的形成中，ＤＤＴ所起的作用是诱导变异的作用还是定向选择的作用？

在学生分析的基础上指出，本实验不足以说明ＤＤＴ在果蝇抗药性形成中所起的作用。是否可以设计更合理的实验来证明呢？提供下列材料让学生分析。

实验二：把果蝇两两配对，放入瓶中，每瓶中放入一对果蝇，并繁殖成为一个家系。然后，将每个家系的果蝇分两瓶饲养，一瓶放有DDT，另一瓶不放。如果某一家系中放DDT的一瓶死亡率高，那么整个这个家系都予以淘汰，如果某一家系放DDT的一瓶存活率很高，就将同系的另一瓶不放DDT的选留下来，并一对一对再分开繁殖为若干家系。对第二次分开的家系仍按前法分为二瓶，并分别处理、饲养、继续选留存活率高又没有经过DDT处理的类型。每经过一次测试和选择，都增加DDT的剂量。如此循环往复，经过十多次的选择，出现了具有明显抗药性的家系，其抗性增加的速度与实验二相似。

分析：本实验能否说明ＤＤＴ在果蝇抗药性形成中的作用？

由于从试验开始到结果，抗药性家谱中的任何成员都未接触过DDT。可见果蝇的抗药性不是定向变异的结果，而是在突变基础上自然选择（这里是人为创设的条件）的结果，因此这一实验支持达尔文的观点。

实验三：有人将大肠杆菌的乳酸缺陷型菌株放入只含有乳糖的细菌培养基中，这些细菌由于不能利用乳糖，停止了生长和繁殖。但过一段时间后，可以看到细菌活跃起来，重新开始生长和繁殖，并检测到有能够利用乳糖的个体。但是，如果将乳糖缺陷型细菌放在不含任何糖类的培养基中，使细菌处于饥饿状态，却检测不到能够利用乳糖的个体。

分析：本实验是否支持达尔文的观点？

实验表明，在有乳糖的环境中，出现了能够利用乳糖的大肠杆菌变异类型，在无乳糖的环境中，则没有这种变异类型产生，材料中的变异是由环境引起的，属于定向的变异，因此不支持达尔文的观点。

②关于性状能否遗传的问题。限于达尔文对遗传本质的认识，达尔文认为后天获得的性状是可以遗传的（获得性遗传）。我们能否用所学的知识来否定达尔文的这一观点？提示学生从中心法则及基因与性状间的关系上去分析、讨论。然后提供分析材料：实验四：有科学家发现，当用一种酶把枯草杆菌的细胞壁除去后，在特定的条件下，它们可以继续繁殖，后代也是无壁的，并且这种状态可以稳定地遗传下去。只有把它们入在另外的一种生长条件下，细胞壁才会重新生长出来。

分析：这一实验是否证明获得性遗传的观点？

枯草杆菌无壁的变异性状在特定条件下可遗传下去，也即新的性状在短时间内获得后可遗传下去，因而支持了获得性遗传的观点。

③关于物种形成的进程问题。提供分析材料：

１９８４年在云南澄江发现了闻名于世的澄江动物化石群。澄江动物化石群向人们展示了各种各样的生物在寒武纪呈大暴发地立即出现，动物的进化要比今天快得多，动物新的构造模式或许能在＂一夜间＂产生。现在生活在地球上的各个动物门类当时几乎都已存在，只

是处于非常原始的状态。

分析：以上材料是否支持达尔文自然选择学说的观点？

达尔文认为，物种是通过生存斗争，经逐代选择与积累而形成的，需要经过漫长的年代。澄江化石说明，许多新的物种的产生不是微小变异漫长的积累，而是呈大暴发地立即出现。因此不支持达尔文的自然选择学说。

最后应向学生指出，达尔文自然选择学说提出以来，一直受到来自各方面的质疑和挑战，也正是这些质疑和挑战，丰富和发展了生物进化学说。科学就是在不断的质疑、争论、探索之中发展前进的。我们应形成尊重事实、尊重科学、勇于质疑，不迷信、不盲从的良好品质。

三、板书设计

新物种

（本文发表《生物教学与实验》2001年第3期）