1/5核心素養(yǎng)統(tǒng)率下的單元整體教學設計[建構知識體系]當今生物來自共同祖先,化石是其直接證據,比較解剖學和胚胎學證據也給生物進化論提供了有力的支持;隨著生物科學的發(fā)展,來自細胞生物學和分子生物學方面的證據也越來越多。關于適應是如何形成的,多種多樣的物種是如何起源的,達爾文的自然選擇學說作出了科學的解釋。隨著科學的發(fā)展,人們對生物進化的認識不斷深入,形成了以自然選擇學說為核心的現(xiàn)代生物進化理論。生物進化的過程實際上是生物與生物、生物與無機環(huán)境協(xié)同進化的過程;生物多樣性是協(xié)同進化的結果?？傊?生物的多樣性和適應性是進化的結果。本章概念圖建構如下。[統(tǒng)整學科素養(yǎng)]進化與適應觀進化與適應觀是本章集中體現(xiàn)的生命觀念。通過本章內容的學習,認同生物是不斷進化的,當今的各種生物來自共同祖先,并運用生物進化觀點解釋生物界的現(xiàn)象,傳播科學的自然觀;認同人類同其他物種一樣,也是進化的產物,與其他物種有著或近或遠的親緣關系,而不是天生具有凌駕于其他物種之上的超然地位;自然界的各種生物和生態(tài)系統(tǒng)都是協(xié)同進化的結果,它們是作為一個整體不斷發(fā)展的,進而認同人類應當尊重自然、順應自然、保護自然,與大自然和諧相處,樹立人與自然和諧共生的發(fā)展觀。[浸潤素養(yǎng)]1.達爾文以自然選擇學說為核心的生物進化論使人們認識到,原來自然界的萬千生物是在自然選擇的作用下不斷發(fā)展的,按照達爾文的自然選擇學說,下列敘述正確的是()A.長頸鹿的進化中,長脖子的出現(xiàn)是環(huán)境使其產生了定向的變異B.食蟻獸的長舌是長期舔食螞蟻,不斷伸長的結果C.獵豹和羚羊在長期的生存斗爭中相互選擇,結果都發(fā)展了各自的特征D.生活在地穴水井中的盲螈,因長期不用眼睛而失去了視覺2.某地蝽蟓以當?shù)責o患子科植物的氣球狀蔓生果為食,蝽蟓需要用鋒利的喙刺穿果實,據統(tǒng)計喙長如圖1所示;后來,有人引進平底金蘇雨樹,其果實的果皮比較薄,該種蝽蟓也喜食,許多年以后,據統(tǒng)計以它為食的蝽蟓的喙長如圖2所示。下列敘述不合理的是()A.平底金蘇雨樹與蝽蟓間發(fā)生了協(xié)同進化B.平底金蘇雨樹與當?shù)刂参镩g會發(fā)生協(xié)同進化C.蝽蟓體內控制喙長度的基因發(fā)生突變可能早于引進平底金蘇雨樹D.生活在無患子科植物和平底金蘇雨樹上的蝽蟓間形成了地理隔離,因而是兩個物種掌握基于證據和邏輯推理得出科學結論的重要方法基于證據和邏輯推理是本章科學思維的重點。第1節(jié)引導學生從進化的直接證據和間接證據兩個方面,推出生物有共同祖先的結論。第2節(jié)關于達爾文自然選擇學說的解釋模型中,5個方面的事實都是證據,3個推論都是基于事實通過邏輯推理得出的。第3節(jié)中關于基因突變和染色體變異的事實、樺尺蛾黑化的實例、地雀的實例,第4節(jié)中蘭花與給它傳粉的蛾之間的協(xié)同進化等,都是供學生進行推理的證據。本章內容理論性較強,對邏輯推理要求較高,要求學生在事實和證據的基礎上通過一系列比較、歸納、概括等思維方法,進行環(huán)環(huán)相扣、層層遞進的推理和論證得出結論,有時還借助數(shù)學工具進行嚴密的計算,這對于發(fā)展學生的科學思維具有重要價值。[浸潤素養(yǎng)]1.我國某研究團隊在醴陵發(fā)現(xiàn)距今3.6億年左右的古植物化石資源,該發(fā)現(xiàn)在研究生物進化方面有著重要科研價值。下列敘述錯誤的是()A.古植物化石的發(fā)現(xiàn)可為生物進化提供直接證據B.古植物進化的實質是古植物種群基因頻率發(fā)生改變C.地球3.6億年前的特殊環(huán)境使得古植物產生更有利于其生存與繁殖的變異D.將古植物化石中DNA與現(xiàn)代植物DNA進行比較,可為生物進化提供分子生物學證據2.研究者基于線粒體細胞色素b的基因序列(Cytb),研究城市化對側褶蛙遺傳多樣性的影響,發(fā)現(xiàn)市中心的遺傳多樣性明顯低于郊區(qū)和鄉(xiāng)村。下列敘述正確的是()A.Cytb為研究側褶蛙的進化提供了細胞學證據B.Cytb基因遺傳時可能遵循孟德爾遺傳定律C.不同側褶蛙的Cytb差異體現(xiàn)其物種多樣性D.城市化可能會阻礙側褶蛙種群間的基因交流本章安排了兩個探究實踐活動,其一是“探究自然選擇對種群基因頻率變化的影響”,引導學生學會運用數(shù)學方法,創(chuàng)設數(shù)字化問題情境,并通過嚴密的計算進行論證;其二是“探究抗生素對細菌的選擇作用”,讓學生通過實驗尋找證據進行論證。通過不同的方式提高學生的論證能力,不僅有益于今后的生物科學探究活動,對于他們以后走上社會,從事專業(yè)工作或參與社會事務的討論,也是大有裨益的。[浸潤素養(yǎng)]1.蚊成蟲可作為媒介傳播多種疾病。某地區(qū)早期采用噴灑滅蚊劑M的方式來控蚊,后又采用細菌控蚊,取得了理想效果。下圖表示控蚊期間某種蚊成蟲數(shù)量的變化曲線,下列相關敘述正確的是()A.滅蚊劑M直接作用于蚊蟲的基因型并影響其基因頻率B.與A點相比,C點時對滅蚊劑M有抗性的該種蚊成蟲數(shù)量明顯增多C.與滅蚊劑M相比,細菌不能定向改變該種蚊種群的基因頻率D.DE段曲線表明細菌對該種蚊的進化和發(fā)展不再影響2.家蠅對擬除蟲菊酯類殺蟲劑具有抗性,原因是常染色體上的某基因突變產生抗性基因,導致神經細胞膜上某通道蛋白中的一個亮氨酸替換為苯丙氨酸。下表是對不同地區(qū)家蠅種群的敏感性和抗性基因型頻率調查分析的結果。下列說法正確的是()家蠅種群來源敏感性純合子/%抗性雜合子/%抗性純合子/%甲地區(qū)使用擬除蟲菊酯類殺蟲劑前78202使用擬除蟲菊酯類殺蟲劑5年后354025乙地區(qū)使用擬除蟲菊酯類殺蟲劑前76204使用擬除蟲菊酯類殺蟲劑5年后503218A.上述蛋白質上氨基酸的改變最可能是因為基因中堿基發(fā)生增添或缺失B.乙地區(qū)的擬除蟲菊酯類殺蟲劑的使用量可能低于甲地區(qū)C.基因頻率的變化是自然選擇的結果,自然選擇直接作用個體的基因型D.使用擬除蟲菊酯類殺蟲劑前,甲地區(qū)的果蠅抗性基因的基因頻率為22%生物進化觀的確立對于人們破除迷信、樹立辯證唯物主義世界觀具有重要意義。通過本章內容,有助于學生肩負起宣傳生物進化觀念的社會責任;有助于學生正確認識人類在自然界中的地位,樹立人與自然和諧共生的發(fā)展觀,并運用到個人決策和參與社會事務的討論中;關于細菌耐藥性問題的探討、保護生物多樣性問題的探討等,都鮮明地指向社會責任。[浸潤素養(yǎng)]1.狼和犬都是犬科動物,東亞灰狼經過長期馴化,慢慢形成了廣西獵犬、立耳沙皮、大頭狗、板凳狗等眾多中華田園犬品種。下列有關說法錯誤的是()A.人類馴化使得中華田園犬發(fā)生突變和基因重組B.在馴化東亞灰狼的過程中,基因頻率發(fā)生了定向改變C.中華田園犬各品種的不同是人工選擇的結果D.中華田園犬多個品種的形成增加了生物多樣性2.棉鈴蟲是棉花的主要害蟲,研究發(fā)現(xiàn)長期噴施農藥甲維·氟鈴脲,會導致棉鈴蟲的抗藥性不斷增強,棉田產量下降。下列敘述正確的是()A.施用農藥甲維·氟鈴脲可導致棉鈴蟲種群的抗藥性基因頻率降低B.由于使用了甲維·氟鈴脲使棉鈴蟲產生抗藥性,成為一個新物種C.在棉鈴蟲種群抗藥性的形成過程中,甲維·氟鈴脲起到了定向選擇的作用D.抗藥性棉鈴蟲和不抗藥棉鈴蟲的存在是協(xié)同進化的結果3.自然界中的蛋白質是以相對恒定的速率進化的。下表為3種動物與人血紅蛋白α鏈上氨基酸的差異,表中數(shù)據表示兩種生物間血紅蛋白α鏈上氨基酸的差異比例(%)。下列有關敘述錯誤的是()物種名袋鼠狗人針鼴34.829.826.2袋鼠—23.4519.1狗——16.3A.推測3種動物與人具有共同的祖先B.推測針鼴出現(xiàn)的時間早于袋鼠、狗C.表中數(shù)據為生物進化提供了分子水平的證據D.狗和袋鼠的親緣關系比狗和針鼴的親緣關系遠章末核心素養(yǎng)統(tǒng)率下的單元整體教學設計生命觀念1.選C長頸鹿長脖子的出現(xiàn)不是環(huán)境引起的,而是種群內本來就存在長脖子的變異,環(huán)境僅僅起到了選擇的作用,A錯誤;某些器官由于經常使用而發(fā)達,并且遺傳給下一代,這是拉馬克“用進廢退”和“獲得性遺傳”的觀點,B、D錯誤;獵豹和羚羊相互選擇,生存下來的類型經過一代代的積累,結果發(fā)展成為具有各自特征的種群,這符合達爾文自然選擇學說的觀點,C正確。2.選D由題意可知,平底金蘇雨樹的果實比較薄,以它為食的蝽蟓的喙長變短,說明它與蝽蟓間發(fā)生了協(xié)同進化,A正確。平底金蘇雨樹與當?shù)刂参飼谙嗷ビ绊懼胁粩噙M化和發(fā)展,即會發(fā)生協(xié)同進化,B正確?；蛲蛔兙哂须S機性,蝽蟓體內控制喙長度的基因發(fā)生突變可能早于引進平底金蘇雨樹,C正確。生活在無患子科植物和平底金蘇雨樹上的蝽蟓雖然發(fā)生了進化,但如果沒有產生生殖隔離,則還是屬于同一個物種,D錯誤。科學思維1.選C化石是保存在地層中的古代生物的遺體、遺物或生活痕跡等,在研究生物的進化的過程中,化石是最直接、最重要的證據,A正確;生物進化的實質是種群基因頻率發(fā)生改變的過程,即古植物進化的實質是古植物種群基因頻率發(fā)生改變,B正確;地球3.6億年前的特殊環(huán)境選擇了有利于古植物生存與繁殖的變異,進而決定了生物進化的方向,C錯誤;將古植物化石中DNA與現(xiàn)代植物DNA進行比較,可為生物進化提供分子生物學證據,D正確。2.選D基因組測序為研究側褶蛙提供了分子水平證據,A錯誤;Cytb基因屬于線粒體基因,遺傳時不遵循孟德爾遺傳定律,B錯誤;不同側褶蛙屬于同一物種,不能體現(xiàn)物種多樣性,不同側褶蛙的Cytb差異體現(xiàn)其遺傳多樣性,C錯誤;城市化會使側褶蛙不同種群存在地理隔離,會阻礙側褶蛙種群間在自然條件下的基因交流,D正確?？茖W探究1.選B滅蚊劑M直接作用于蚊蟲的表型,進而影響種群的基因頻率,A錯誤;使用滅蚊劑M后,該種蚊成蟲中對滅蚊劑M無抗性或抗性弱的個體會被淘汰,B點時存活的個體一般均具有較高抗性,增殖后,C點時對滅蚊劑M有抗性的該種蚊成蟲數(shù)量明顯增多,B正確;滅蚊劑M、細菌均能定向改變該種蚊種群的基因頻率,C錯誤;DE段曲線表明該種蚊成蟲數(shù)量維持動態(tài)平衡,進而表明細菌與該種蚊之間相互影響、協(xié)同進化,D錯誤。2.選B由題干信息分析可知,家蠅對擬除蟲菊酯類殺蟲劑產生抗性,是由于其神經細胞膜上某通道蛋白中的一個亮氨酸替換為苯丙氨酸,說明控制該氨基酸合成的基因最可能發(fā)生了堿基的替換,若基因中堿基發(fā)生增添或缺失,則很可能會導致蛋白質中多個氨基酸發(fā)生變化,A錯誤;根據表中數(shù)據可知,使用擬除蟲菊酯類殺蟲劑前,甲地區(qū)的果蠅抗性基因的基因頻率為20%×1/2+2%=12%,乙地區(qū)為20%×1/2+4%=14%,使用5年后,乙地區(qū)的抗性基因頻率為18%+32%×1/2=34%,甲地區(qū)的抗性基因頻率為25%+40%×1/2=45%,甲地區(qū)的抗性基因頻率增加較快,由于自然選擇決定生物進化的方向,因此可能是甲地區(qū)的擬除蟲菊酯類殺蟲劑的使用量高于乙地區(qū),B正確,D錯誤;生物進化的實質是種群基因頻率的改變,自然選擇決定生物進化的方向,因此基因頻率的變化是自然選擇的結果,但是自然選擇直接作用的是個體的表型,C錯誤。社會責任1.選A人類馴化不能使中華田園犬發(fā)生突變,A錯誤;在馴化東亞灰狼的過程中,由于人類的選擇使基因頻率發(fā)生了定向改變,B正確;中華田園犬各品種的不同是人工選擇的結果,C正確;中華田園犬多個品種的形成增加了遺傳(基因)多樣性,使生物多樣性增加,D正確。2.選C棉鈴蟲本身存在抗藥性,農藥起到篩選作用,施用農藥甲維·氟鈴脲可能導致棉鈴蟲種群的抗藥性基因頻率升高,A錯誤;噴施農藥并未導致棉鈴蟲產生生殖隔離,沒有形成新物種,B錯誤;在棉鈴蟲種群抗藥性的形成過程中,甲維·氟鈴脲起到了定向選擇的作用,C正確;不同物種之間、生