高中生物-现代生物进化理论的主要内容教学设计学情分析教材分析课后反思

1《现代生物进化理论的主要内容》教学设计教学设计思路本节课内容较多且理论性较强，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、学生讨论、探究和练习的方法处理教学内容是可行的，大致思路如下：1.通过对上节课主要内容的提问，回顾达尔文自然选择学说局限性，而本节课是对自然选择学说的修正、深入和扩展，进而引入本课。通过对自然选择学说的局限性的学习，使学生领悟到对其的修正是必然的，并引出种群的概念及特点，使学生理解种群是繁殖和生物进化的基本单位。2.性状是由基因控制的，因此研究生物的进化必须研究种群的基因组成和变化。如何分析种群的基因组成和变化？由此人们提出基因库和基因频率的概念。这一部分的重点是是基因频率有关计算，通过例题讲解、学生讨论和巩固练习，使学生理解基因库和基因频率的含义和计算方法。4.由遗传平衡定律的问题引出疑问：这种现象在自然界的种群中会发生吗？然后，学生讨论在自然界中，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.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。7.探究中的英国曼彻斯特地区的桦尺蠖，虽然基因频率发生了很大变化，那么这一地区的两种颜色的桦尺蠖是同一物种还是两个物种呢？我们怎样判断两个种群是否属于一个物种呢？引入物种的概念和判断依据。8.只要物种的种群之间和种群内部个体之间，没有阻止基因交流，遗传组成的差异就不会拉大，新物种就难以形成。什么因素可以阻止种群间基因交流呢？引入隔离常见的类型：地理隔离和生殖隔离，以及隔离在物种形成中的作用。教学方法：问题导学法、讲授法、直观法三、教学实施过程教学内容教师组织和引导学生活动教学意图知识回顾复习提问达尔文自然选择学说的内容思考回答过度繁殖、生存斗争、遗传变异、适者生存强化对重要知识点的记忆和检查达尔文自然选择学说的局限性引导组织学生回答〖提示〗研究生物进化，仅研究个体的表现型是否与环境相适应是不够的，还必须研究群体的基因组成的变化，引入种群。思考讨论并总结体会对自然选择学说的修正是必然的。一、种群基因频率的改变与生物进化⑴种群是生物进化的基本单位与基因频率有关的计算思考与讨论〖问〗怎样的一群生物个体可以称为种群呢？课件展示种群的概念、特点，图片展示种群常见实例。〖问〗性状是由基因控制的，研究生物的进化必须研究种群的基因组成和变化。如何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？典型例题讲解：例1：在某昆虫种群中，决定绿翅基因为A，决定褐翅基因为a，从种群中随机抽出100个个体，测知基因型为AA、Aa和aa的个体分别是30、60和10个，就这对等位基因来说，每个个体可以看做含有2个基因。（1）那么A和a的基因频率是多少?（2）AA、Aa、aa的基因型频率是多少？小结：(1)已知调查的各种基因型的个体数，计算基因频率例2：BB、Bb、bb三种基因型个体分别占18%、78%、4%，那么B的基因频率是（）A.36%B.57%C.18%D.60%小结：(2)已知基因型频率，求基因频率讲解并板书推导公式PA=PAA+1/2PAaPa=Paa+1/2PAa巩固练习：已知人眼的褐色（A）对蓝色（a）是显性。在一个有30000人的人群中，蓝眼的人3600人;褐眼的有26400人，其中纯合体有12000人。那么在这个人群中A和a的基因频率分别为A0.64和0.36B0.36和0.64C0.50和0.50D0.82和0.18例3：某工厂有男女职工各200名，对他们进行调查时发现，女性色盲基因携带者为15人，女性患者1人，男性患者14人，这个群体中色盲基因的频率应为多少？解：（15+2+14）/600＝5.17%小结：(3)X染色体上基因频率的计算例4：在某一人群中（此人群处于遗传平衡），经调查得知，隐形性状者为16%，问该性状不同类型的基因型频率是多少（按AA、Aa、aa顺序排列答案）A0.360.480.16B0.480.360.16C0.160.360.48D0.160.480.36小结：(4)根据遗传平衡定律计算基因频率和基因型频率由遗传平衡定律的问题引出疑问：这种现象在自然界的种群中会发生吗？对自然界的种群来说，这五个条件不可能同时都成立。例如，翅色与环境色彩较一致的，被天敌发现的机会就少些。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学生在教材当中找到对应概念并大声念出，并总结计算公式学生思考计算A60﹪a40﹪AA30﹪Aa60﹪aa10﹪学生总结规律：一个等位基因频率=该等位基因纯合子频率+杂合子频率找学生去黑板上做练习学生讨论在自然界中，基因频率为什么不可能稳定不变使学生对种群有更深的印象并理解种群概念使学生初步了解，研究生物的进化需要研究群体的基因组成及其变化。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使学生理解可能引起基因频率改变的因素⑵突变和基因重组为生物进化提供原材料1、回忆变异类型不可遗传变异变异变异突变基因突变可遗传变异染色体变异基因重组2、所有的变异都能导致基因频率的变化吗？只有可遗传变异3、突变和基因重组对于种群遗传组成的改变一样吗？为什么？因为只有基因突变才能出现新基因，才能丰富基因库，改变基因频率。有性生殖中的基因重组可以增加基因型的种类。4、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？例如：每个果蝇约有104对基因，假定每个基因的突变率都是10-5。若有一个中等数量的果蝇种群(约有108个个体)，请同学们计算出每一代出现的基因突变数是多少?基因突变数是2×107这说明种群中每代产生的基因突变的数量是很大的，并通过繁殖得到积累，成为基因频率改变的基础。而且突变的有利或有害并不是绝对的，它取决于生物的生存环境。5、突变和基因重组产生的变异有方向吗？由于突变和基因重组都是随机的、不定向的，因此它们只是提供了生物进化的原材料，不能决定生物进化的方向。探究(3)自然选择决定生物进化的方向〖问〗试分析从19世纪到20世纪，由于环境改变使S（黑色）和s（浅色）基因频率如何变化？〖提示〗1.树干变黑会影响桦尺蠖种群中浅色个体的出生率，这是因为许多浅色个体可能在没有交配、产卵前就已被天敌捕食。2.S基因频率:5%——95%s基因频率：95%——5%英国曼彻斯特地区的桦尺蠖，基因频率发生了很大变化，那么这一地区的两种颜色的桦尺蠖是同一物种还是两个物种呢？我们怎样判断两个种群是否属于一个物种呢？引入物种的概念和判断依据。二.隔离与物种的形成物种的概念：能在自然条件下相互交配并且产生可育后代的一群生物。课件展示思考探讨，学生回答。隔离在物种形成中的作用：生殖隔离，地理隔离3、隔离和物种形成：①主要方式－渐变式（经过长期的地理隔离而达到生殖隔离，形成新物种）一个种群新物种产生地质变迁生殖隔离多个小种群生殖隔离地理隔离环境变化两种群相遇不能进行基因交流地理隔离保留不同基因种群基因频率改变种群基因库和基因频率继续改变两种群相遇可能进行基因交流亚种多个亚种②不同物种间都存在生殖隔离，物种的形成必须经过生殖隔离时期，但不一定要经过地理隔离隔离，如爆发式：物种A杂交染色体加倍杂种植物异源多倍体（新物种）物种B生殖隔离〖小结〗基因频率发生改变自然生殖隔离基因频率发生改变自然选择地理隔离种群小种群(产生许多变异)新物种物种形成的三个基本环节：突变和基因重组提供进化的原材料；自然选择使基因频率定向改变，决定生物进化的方向；隔离物种形成的必要条件

〖作业〗第二小节练习《现代生物进化理论的主要内容》学情分析经过前面遗传学与自然选择学说的学习，学生已初步形成进化论的观点，知道了环境对生物进化的作用，同时对于高二的学生来说，已具备一定的自学能力，掌握了一定的科学探究方法。因此本节课将采用以启发式教学为主，与探究、讨论、讲授相结合的方法进行教学，使学生将进一步运用科学学习方法如：阅读、思考、分析、讨论、探究等，来开展学生之间的协作学习和自主学习，形成以学生为主体的教学模式。让学生通过自己的主体活动，根据自身的反馈信息来形成对客观事物的认识和理解，从而发展自身的创造性思维能力，提高自身的获取信息素养。《现代生物进化理论的主要内容》效果分析学生对种群、物种、基因频率、隔离等概念已很好掌握，理解了突变和基因重组、自然选择、隔离在生物进化过程中的作用。同时，学生基本学会了基因频率的计算方法和用数学方法讨论自然选择作用可以定向改变基因频率，并理解了基因库的基本含义。形成生物进化的观点，并能运用生物进化观点解释一些生物现象。《现代生物进化理论的主要内容》教材分析本章课程的核心就是介绍现代生物进化理论。生物进化理论的发展和其他科学理论的发展一样，不是简单的新理论对旧理论的否定和排斥，而是新理论对旧理论的修正、深入和扩展。上一节课我们所学习的从拉马克的进化学说到达尔文的自然选择学说，以及现代生物进化理论的由来，大体都走过了这样的轨迹。达尔文的自然选择学说由于历史和当时科技条件的限制，而体现出来三个方面的不足，而现代生物进化理论从这几个方面对达尔文的生物进化理论的修正和完善。本节内容包括：种群是生物进化的基本单位，突变和基因重组产生生物进化的原材料，隔离导致物种的形成以及共同进化与生物多样性的形成。其中重点和难点是自然选择通过种群基因频率的改变决定生物进化的方向。生物进化论不仅是生物学中具有重要地位的基础理论，也是对人们的自然观和世界观有着重要影响的理论。学生通过本章节内容的学习，可以进一步树立生物进化的观点和辩证唯物主义观点，而且能够通过学习进化理论的发展过程，加深对科学本质的理解和感悟。7.2现代生物进化理论的主要内容【学习目标】1、知识目标（1）解释种群、种群基因库、基因频率等概念。（2）说明现代生物进化理论的主要内容。2、能力目标（1）运用数学方法讨论种群基因频率的变化。（2）运用生物进化观点解释一些生物现象。【教学重点和难点】1、教学重点（1）种群、物种、基因频率、隔离等概念。（2）突变和基因重组、自然选择、隔离在生物进化过程中的作用。2、教学难点（1）基因频率的概念。（2）自然选择对种群基因频率的影响。（3）隔离在物种形成中的作用。【预习案】一、种群基因频率的改变与生物进化种群是生物进化的基本单位①生活在________三要素②_________生物种群③_________个体实例：一片草地上的所有蒲公英种群基因库与基因频率范围:一个种群中________基因库对象:所含有的__________范围:一个种群的________基因频率计算公式:_________________2、突变和基因重组产生进化的原材料变异类型：______________突变可遗传变异的来源__________________基因重组可遗传变异的形成、特点和作用：=1\*GB3①形成：a．_______________产生等位基因b．通过有性生殖过程中的基因重组，可以形成多种多样的______________=2\*GB3②特点：随机的、_______________=3\*GB3③作用：只是提供生物进化的______________,不能决定生物进化的________3、自然选择决定生物进化的方向[判断](1)在自然选择的作用下，具有有利变异的个体的种群中，相应基因频率不断提高。（）（2）自然选择作用下，具有不利变异个体的种群基因频率不变。（）（3）在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变。（）（4）自然选择导致生物朝一定的方向进化。（）隔离与物种的隔离与物种=1\*GB2⑴物种：自然状态下条件概念______________结果：产生__________后代=2\*GB2⑵隔离：=1\*GB3①概念：不同______间的个体，在___________下基因不能_________的现象生殖隔离=2\*GB3②常见类型：地理隔离隔离在物种形成中的作用=1\*GB2⑴新物种的形成过程=1\*GB3①不同种群出现不同的_________地理隔离=2\*GB3②不同种群间不发生___________=1\*GB3①________和________互不相同自然选择=2\*GB3②自然选择对不同种群_______的改变所起的作用不同生殖隔离：_______形成明显的差异，并逐步出现生殖隔离，从而形成不同物种=2\*GB2⑵结论：________是形成新物种的必要条件。【探究案】判断下列所述情况是否是一个种群，并说明理由。=1\*GB2⑴一个池塘中的所有鱼类。=2\*GB2⑵甲地池塘中的鲤鱼和乙地池塘中的鲤鱼=3\*GB2⑶一个池塘中的所有成年鲤鱼。2.生物进化的实质是什么？如何判断一个种群是否发生了进化？3.当没有自然选择存在时，种群的基因频率就不会发生改变，这种说法对吗？为什么？4.在自然选择过程中，直接受选择的是基因型还是表现型？简要说明原因。5.物种的形成是否必须要经过隔离？是否必须要经过地理隔离？6.如何判断两种动物是否是同一物种？7.生物的进化是否一定会形成新的物种？8.物种形成有哪些方式？【练习案】1.下列关于基因库的叙述，正确的是（）A．一个种群中一个个体所含有的全部基因叫做这个种群的基因库B．一个种群中全部个体所含有的显性基因叫做这个种群的基因库C．一个种群中全部个体所含有的全部基因叫做这个种群的基因库D．一个种群的基因库会随着种群中一代一代的死亡而消减和灭亡2.在某一个人群中，经调查得知，隐性性状者为16%，该性状不同类型的基因型频率是多少（按AA、Aa、aa顺序排列答案）（）A．0.360.480.16B.0.360.240.16C.0.160.480.36D.0.160.360.483.对某校学生进行色盲遗传病调查研究后发现：780名女生中有患者23人、携带者52人，820名男生中有患者65人。那么该群体中色盲基因的频率约为（）A4.4%B5.1%C6.8%D10.2%4.长期使用青霉素治病，会出现一些抗药性强的细菌，使青霉素的药效降低，其原因是（）A.细菌适应了青霉素B.细菌为了适应青霉素而产生了定向变异C.青霉素使细菌产生了突变D.青霉素对细菌的不定向变异进行了定向选择5.下列符合现代生物进化理论的叙述是（）A.物种的形成可以不经过隔离B.生物进化过程的实质在于有利变异的保存C.基因突变产生的有利变异决定生物进化的方向D.自然选择通过作用于个体而影响种群的基因频率【课堂小结】____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________《现代生物进化理论的主要内容》教学反思本节课内容较多且理论性较强，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、学生讨论、探究和练习的方法处理教学内容是可行的。对于基因库的概念，学生是容易理解的，不必花费过多时间，只需指出基因频率是分析和描述基因库中基因组成的重要概念。这节课的重难点在于基因频率相关计算，典型例题讲解是必要的，并指导学生练习计算基因频率的方法。关于突变和基因重组产生进化的原材料，重点强调只有可遗传的变异，才对生物进化产生影响。关于“隔离与