人教版高中生物必修二第七章第2节《现代生物进化论的主要内容》教案

1、种群基因频率的改变与生物进化一、教学目标确实定现代生物进化理论认为,生物进化的根本单位是种群,生物进化过程的实质 就是种群基因频率发生定向改变的过程.因此,要使学生到达?生物课程标准? 规定的“说明现代生物进化理论的主要内容的要求,理解种群基因频率的改变与生物进化的关系,本单元的教学,应该使学生能够解释种群、种群基因库和基 因频率三个根本概念.依据?生物课程标准?提出的“用数学方法讨论基因频率的变化的活动建 议,依据学生已有的孟德尔遗传定律的知识根底和水平根底,以及使学生能定量讨论种群基因组成特点、定量讨论基因频率的变化等,本单元的教学,应该使学 生学会基因频率的计算方法.自然界中,种群基因频

2、率的改变受多种因素的影响, 但最普遍、最根本的影 响是突变和基因重组.因此本小节教学,要使学生能够解释突变和基因重组为生 物进化提供原材料的原因.生物进化过程的实质就是种群基因频率发生定向改变的过程. 其中“定向 改变是通过自然选择的作用实现的,因此,教学应该安排学生探究“自然选择对 种群基因频率变化的影响的活动,使学生能够举例说明自然选择作用可以使种 群基因频率发生定向改变.本小节内容理论性较强,逻辑严密,安排有学生讨论和探究活动,是开展学 生科学分析问题的水平和探究水平的良好载体, 因此,本小节教学,应该使学生 尝试和模仿探究问题的过程和方法,促进学生养成分析问题的科学思维习惯.二、教学设

3、计思路本小节内容理论性较强,前后顺序逻辑严密,以系列的问题推进教学进程, 以教师讲解、讨论、探究的方法处理教学内容是可行的.大致思路如下.1 .通过问题讨论引入本课.通过讨论,使学生发现自然选择学说的局限性, 使学生领悟到对自然选择学说的修正是必然的,并引出种群的概念.2 .通过讨论种群与物种的区别和种群与生物进化的关系,使学生理解,种群是繁殖的单位,是生物进化的根本单位.3 .如何描述种群的遗传组成？通过讨论使学生理解基因库和基因频率的含义和计算方法.4 .首先依据孟德尔遗传定律,计算亲子代问基因频率,然后,讨论在自然界 中,基因频率为什么不可能稳定不变,理解可能引起基因频率改变的因素.5

4、.从分析影响种群基因频率的因素入手,引出变异和自然选择对基因频率的 影响,并得出突变和基因重组可产生进化的原材料,但不能决定进化的方向.6 .通过探究“自然选择对种群基因频率变化的影响, 使学生理解在自然选 择的作用下,可以使种群的基因频率发生定向改变,导致生物进化.本小节教学安排2课时.三、教学实施的程序第1课时教师的组织和引导学生活动教学意图学生自由讨论,并发 表自己的看法.通过该问题 讨论,使学生发现自 然选择学说中某些观 点与现代遗传学所揭 示出的遗传和变异的 本质之间的矛盾,体 会对自然选择学说的 修正是必然的.上节课我们学习了 达尔文自然选择学说的主要 观点,下面请同学们依据该 学

5、说的根本观点,分析下面 的情境：“如果在灰色翅基因 型为aa昆虫的群体中偶然 出现一只绿色翅基因型为 Aa的变异个体,且绿色比 灰色更不易被捕食.那么, 昆虫的翅色将怎样变化？结合学生的讨论,提出 质疑：该绿色个体一定能被选 择下来吗？为什么？如果该绿色个体能很好 生活下来,它体内的A基因学生讨论熟悉到,绿色 个体即使不被捕食者捕食, 也可能因其他原因中途天 折.学生讨论答复出只有通 过有性生殖,才能将基因传 给子代,将基因A保存下来.学生依据孟德尔定律, 分析子代的基因型和表现 性.学生阅读教材.学生讨论并自由发 表看法.引导学生讨论出：物种可以分布在自然界不同的 区域,只有在可以发生随机

6、交配、繁衍,使基因能够世 代传递的一定区域内的同种 全部个体的集合才是一个种 群.学生讨论可以没有 结果.学生阅读教材有关部分.学生计算,并介绍计算 结果和方法.学生计算通过问题探 讨,使学生初步了解, 研究生物的进化,仅 仅研究个体的表现型 是否与环境相适应是 不够的,还需要研究 群体的基因组成及其 变化.引入种群的概 念.使学生知道什么 是种群.通过比拟,使学 生初步理解种群和物 种的区别,理解种群 的概念.使学生初步熟悉 到种群是生物进化的 根本单位,并熟悉到, 提出新的概念在研究 中的意义.使学生熟悉到为 什么要提出并研究基 因库和基因频率.使学生初步怎样才能传递给子代呢？如果Aa与其

7、他个体交配 生殖,后代还会是绿色的 吗？讨论发现,出现有利变 异个体内的有利基因只有在 群体中,通过有性生殖才能 世代延续,另外有利变异个 体的后代不一定能真实遗 传.因此,研究生物的进化, 仅仅研究个体的表现型是否 与环境相适应是不够的,还 需要研究群体的基因组成的 变化,这个群体就是种群.怎样的一群生物个体可 以称为种群呢？一个生物“种或“物 种与种群有何区别呢？人们为什么要提出“种 群这个概念呢？归纳出：自然界的物种 实际上是以一个个种群存在 的,种群是物种繁衍、进化 的根本单位.它为研究生物 与环境的关系和物种的变化 带来了方便.性状是由基因限制的, 研究生物的进化必须研究种 群的基因

8、组成和变化.如何理解基因库和基因频 率的概念.使学生学会计算 基因频率的方法变 换数据,防止学生照 书答复.学会计算基因频 率和基因型频率的方 法.使学生发现基因 型频率和基因频率的 变化规律.使学生能够领会 到自然界的种群发生 变化是必然的.使学生理解,种 群的前后代基因频率 的改变是必然的,初 步理解改变的根本原 因是变异.分析种群的基因组成和变化 呢？由此人们提出基因库和 基因频率的概念.什么是基 因库？基因频率的含义是什 么？请学生计算下面假设的 种群的一对等位基因的基因 频率：某昆虫种群中,绿色翅 的基由于A,褐色翅的基由于 a,调查发现,AA Aa、aa 的个体分别占20、60、2

9、0, 那么A和a的基因频率各是 多少？计算得知,该种群基因A 的频率为50%基因a的频率 为50%如果让该种群随机交 配,依据孟德尔遗传定律, 子一代、子二代的基因型频 率和基因频率又会怎样呢？从后代的基因型频率和 基因频率的计算结果中,发 现了什么现象？如果种群基因型频率和 基因频率世代稳定不变,生 物将无法进化,显然与事实 不符.自然界种群的基因频 率能世代不变吗？为什么？显然,同时满足以上5学生讨论,并答复出： 基因频率在亲子代问是稳定 不变的,基因型频率到子二 代也会稳定下来.学生讨论,通过相互 补充,归纳出保证种群基因 频率稳定不变的5种因素： 该种群非常大；所有的 雌雄个体都能自由

10、交配； 没有迁入和迁出；自然选 择对不同表现型的个体没有 作用；这对基因不发生突 变和携带这对基因的染色体 不发生变异.学生讨论答复出：变异是绝对会发生 的.变异是引发基因频 率改变的根本原因.个条件是/、口能的,即使前4 个条件可以满足,基因突变 和染色体变异总会发生的.为什么？以上5种因素中哪 些因素是影响基因频率变化 的根本原因？布置作业.第2课时教师的组织和引导从上节大家已经知 道,自然界种群的基因频率 变化是必然的.能说明原因 吗？变异对生物进化会产 生何种影响？首先请同学们回忆变 异的类型.所有的变异都能导致 基因频率的变化吗？为什 么？教师结合学生的答复, 不断质疑、启发、引导.

11、在三种可遗传的变异 来源中,基因突变和染色体 变异可以统称为突变.突变 和基因重组对于种群遗传学生活动学生回忆上节课的内 容.学生答复出：影响基因 频率变化的5种因素,并指 出变异是普遍的,是绝对 的,所以基因频率变化是必 然的.学生讨论.学生大致答复出：不遗 传的变异；可遗传的变异, 以及变异的三种来源.学生讨论.学生发表看法.学生答复出：只有 可遗传的变异才能导致下 代基因型频率和基因频率 的改变.学生讨论.教学意图稳固旧知识,引 入本课.复习变异的类型, 为进一步讨论变异对生 物的影响性质,以及突 变和重组对进化的作用 奠定根底.使学生理解,只有 可遗传变异才能影响种 群基因组成,才可能

12、改 变基因频率.使学生理解突 变和重组的区别.熟悉 到突变的重要意义.学生答复出：不一样.组成的改变一样吗？为什么？在自然情况下,突变的 频率很低,且多数有害,对 生物进化有重要意义吗？自然界生物进化是有方向的,生物具有普遍的适 应现象.突变和基因重组产 生的变异有方向吗？它们 会使生物产生适应性吗？生物进化的方向是什 么因素决定的呢？请探究 下面问题.如何解释桦尺蟆种群中s基因的频率越来越低的现象？大家提出的解释或假设合理吗？下面我们可以创设一 个情境,探究假设的合理 性.明确探究任务,提出具 体要求.指导学生讨论、计算,将结果填写在表格中.分析计算结果,给你什么启示？环境对桦尺蟆产生了 怎

13、样的影响？在自然选择由于只有基因发生改变才 能出现新基因,才能丰富基 因库,改变基因频率.重组可以增加基因 型的种类.学生阅读教材有关 局部.学生答复下列问题.学生讨论,并答复出, 突变和重组都是随机的、不 定向的,它只是为进化提供 原始材料.使学生理解突 变和重组都是随机的、 不定向的,它只是为进 化提供原始材料,不能 决定生物进化的方向.使学生了解有关事 实.锻炼学生作出假设 的技能.学生阅读“探究中 的资料和提出的问题.学生讨论.学生解释假设：自 然选择可以使种群的基因 频率发生定向改变.学生阅读有关内容.学生阅读教材有关部 分,分组讨论情境中的问 题.学生计算.学生报告计算结果.使学生知道情境, 明确探究的问题.使学生学会用数学 方法讨论自然选择作用 可以使基因频率定向改 变.使学生了解自然选 择作用中的选