高中生物-第7章现代生物进化理论教学设计学情分析教材分析课后反思

《种群基因频率的变化与生物进化》高中生物教学设计【教学目标】

一、树立生命观念1．理解“种群是生物进化的基本单位”，并能够说出“种群”、“基因库”、“基因频率”等概念。2．能够说出影响种群基因频率变化的因素，明确在自然条件下，种群基因频率一定会发生改变，生物进化是必然的。

二、具有科学思维习惯、掌握科学探究的思路和方法

通过用模拟实验中的人造种群快速观察很多代基因的变化，给学生提供科学实践的机会，让学生能够在科学实践活动中领悟生物进化概念的本质，理解科学实践的目的，获得科学的思维能力和实践技能。调动学生积极参与讨论的兴趣，培养逻辑思维能力及语言表达能力。三、德育目标通过引导学生对教材所列知识的探究使学生不仅掌握所学的知识，而且掌握探究生物学科知识的方法，通过模拟实验学会数据统计和分析的方法来培养学生分析问题和解决问题的能力，达到不仅教书、而且育人的目的。【教材分析】《种群基因频率的改变与生物进化》是人教版必修二“遗传与进化”模块第7章第2节的第一部分内容。对于本节内容，课程标准的要求是“说明现代生物进化理论的主要内容。”教材利用为什么说种群是生物进化的基本单位？种群的基因频率为什么会发生变化？自然选择与种群基因频率的变化有什么关系？这三个问题形成的主线引导学生自己去体会现代生物进化理论的主要内容。本节内容是在学生学习了有关遗传学知识及现代生物进化理论的由来基础上来进行学习的，可以说这节内容很好的将前面所有的知识进行了总结并提升到理论实质的高度上来，也为物种及生物多样性的学习做好铺垫。【教法建议】

按照教材安排的顺序，先明确“种群是生物进化的基本单位”，初步了解“基因库”、“基因频率”等相关概念。通过模拟实验，让学生在实践中理解种群基因频率变化的原因，由此掌握哈迪-温伯格定律的意义及规律，并应用到具体的题目分析中。【教学重点】

1、对种群基因频率的理解。2、对哈迪-温伯格定律的理解及应用。【教学难点】

对哈迪-温伯格定律的理解及应用。【教学过程】一、种群是生物进化的基本单位1．新课的引入（复习达尔文的自然选择学说）

（1）思考：达尔文认为自然选择直接作用的对象是？他的这种观点存在局限性吗？（2）老师引导，把学生的思考方向引向具体生活实例。如在某灰色翅（aa）的昆虫中偶然出现了一只绿色翅（Aa）的变异个体，且绿色比灰色更不易被捕食，那么该绿色个体一定能被选择下来吗？它体内的Aa基因怎样才能传递给子代？学生回答：“不一定”，“繁殖”、“有性生殖”。（3）归纳总结：研究生物进化仅仅研究个体的表现型是否与环境相适应是不够的，还需研究群体的基因组成的变化，这个群体就是种群。（设计说明：让学生认识到自然选择直接作用于个体，但是种群并不是个体简单的集合，所有的个体最终都会死亡，那么能够给子代，给这个种群留下的是什么？让学生理解现代生物进化理论的研究范围。）

二．种群是生物进化的基本单位1、思考什么是“种群”？2、学生回答后并判断下列是否属于种群：（1）一个池塘里所有的鱼（2）一片树林中所有的白桦树。3、让学生通过阅读说出自己对“基因库”、“基因频率”概念的理解。（设计说明：让学生回顾什么是“种群”？并能够做出判断。对“基因库”、“基因频率”概念的理解，有助于后面实验的进行）

三．模拟实验“探究影响种群基因频率的因素”1、实验材料：小烧杯模拟“亲代种群”。每张小硬纸板代表一个配子。“配子”的颜色（或）代表其携带的一个等位基因。两张小硬纸板组合代表一个个体。本实验研究的性状是动物皮毛的颜色。红色硬纸板代表含B基因的配子，表现型为黑色。橙色硬纸板代表含b基因的配子，表现型为白色。白色硬纸板代表B基因突变产生B1基因的配子，表现型为棕色。2、实验步骤：（1）首先创设“亲本种群”，选择显性纯合子个体（BB）和隐性纯合子个体（bb）各25个，杂合子个体（Bb）50个，放入标有“亲本种群”的烧杯中。思考：①在该种群中控制该性状的等位基因共有多少个？红色硬纸板和橙色硬纸板的数量分别是？②请计算B、b的基因频率及BB、Bb、bb的基因型频率。（2）先将烧杯中的硬纸板摇匀，让两种颜色的硬纸板充分混合均匀，然后从亲本种群中（不能看！）随机选取两个配子。记录它们的基因型，每对小纸片组合代表一个个体。（3）在表格中记录基因型出现的次数（用“正”计数），然后将纸片放回烧杯中。3、将学生分成12组进行实验，探究6种情况下种群基因频率变化情况。项目实验小组情况一：假设亲本种群为20个个体，模拟种群数量少对基因频率的影响。一、二组情况二：假设aa无生育能力，模拟雌雄个体间不能随机交配对基因频率的影响。三、四组情况三：假设随机迁出30个个体，模拟迁入、迁出对基因频率的影响。五、六组情况四：假设白色易被天敌捕食，模拟自然选择对种群基因频率的影响。七、八组情况五：假设B基因突变产生B1基因，模拟突变对种群基因频率变化的影响。九、十组情况六：在上述5个理想条件下,种群基因频率的变化。十一、十二组3、计算相应的基因频率和基因型频率.（学生白板展示）4、让学生讨论、分析：与亲代基因频率、基因型频率差距最小的是？总结影响种群基因频率变化的5个因素。思考实验出现误差的原因分析。5、总结哈迪-温伯格定律的意义及规律：一个种群只要符合以下5个条件：①种群数量足够大；②雌雄个体间可相互交配；③没有突变④自然选择对该性状不起作用；⑤没有迁入、迁出。这个种群无论繁殖多少代，其基因频率和基因型频率均不变。并且符合(P+Q)2=P2+2PQ+Q2，其中P为A的基因频率，Q为a的基因频率，P2为AA的基因频率，2PQ为Aa的基因频率，Q2为aa的基因频率。（设计说明：学生能通过活动构建了有关生物进化实质的核心概念和技能，这些模拟活动更加接近真实的科学探究情境，为学生提供了应用所学知识与技能的机会，以及像科学家一样思考和工作的机会，学生不仅获得对科学本质的深刻理解，而且还能获得做科学的各种能力。）

四、例题例1据调查，某小学的小学生中，基因型的比例为XBXB（43.32%）、XBXb（7.36%）、XbXb（0.32%）、XBY（46%）、XbY（4%），则在该地区XB和Xb的基因频率分别是多少？例2已知苯丙酮尿是位于常染色体上的隐性遗传病。据调查，该病的发病率大约为1/10000，请问在人群中该丙苯酮尿隐性致病基因（a）的基因频率以及携带此隐性基因的携带者(Aa)基因型频率各是多少？五、总结梳理本节课学习的内容，除了要掌握“种群”、“基因频率”等重要的概念，能理解哈迪-温伯格定律的意义及规律，并且应用到具体的题目分析中去。六、板书设计

（一）种群是生物进化的基本单位1．种群2．基因库3．基因频率（二）哈迪-温伯格定律1.意义2.规律七、教学反思首先，本节课最重要是对一些科学研究方法的教学，若仅仅是对这些知识的传授而不重视科学生物研究方法的教学，则这堂课还不能算是一堂成功的课。其次，在教学过程中应多让学生自己参与到探究活动中去，这样让学生自己通过实践探究出来的结果比教师告诉得到的结果印象要深刻的多，也让课堂教学的师生互动有了更好的效果。学情分析本节课的难点是如何让学生理解种群基因频率的改变与生物进化的关系是教学难点，因为在真实的种群中观察自然选择的影响是非常耗时和繁琐的，这在实验教学中是无法实现的，因此可以用模拟实验中的人造种群快速观察很多代基因的变化。通过对“用数学方法讨论基因频率的改变”模拟活动的改进，对六种情况分析比较，得出种群在满足5个条件，即理想状态下，基因频率是不变的。从而引出哈迪-温伯格定律的内容及意义，并应用该定律去解决基因频率和基因型频率的计算问题。效果分析本节内容容量适中，理论性和逻辑性强、相关数据处理多，在学生课外预习的基础上，通过多种手段的运用，科学合理、条理清楚、环环相扣，梳理现代生物进化理论的内容。使学生在探究实验中高效的完成教学目标。在教学过程中，既注重课堂的趣味性和情景化，有效激发学生学习的积极性，又注重课堂的趣味性和情景化，有效激发学生学习的积极性。对于相关的基本概念采用将文字转化为数学公式，让学生在例题中领悟“基因频率”、“基因型频率”的概念，理解哈迪-温伯格定律，学会如何将所学的知识转化为分析问题、解决问题的能力。教材分析《种群基因频率的改变与生物进化》是人教版必修二“遗传与进化”模块第7章第2节的第一部分内容。对于本节内容，课程标准的要求是“说明现代生物进化理论的主要内容。”教材利用为什么说种群是生物进化的基本单位？种群的基因频率为什么会发生变化？自然选择与种群基因频率的变化有什么关系？这三个问题形成的主线引导学生自己去体会现代生物进化理论的主要内容。本节内容是在学生学习了有关遗传学知识及现代生物进化理论的由来基础上来进行学习的，可以说这节内容很好的将前面所有的知识进行了总结并提升到理论实质的高度上来，也为物种及生物多样性的学习做好铺垫。高一生物班级_________小组_________姓名______________使用时间：年月日编号：第七章现代生物进化理论第2节现代生物进化理论的主要内容编制人审核人1.阅读课本114-115，解释种群、种群基因库、基因频率、基因型频率等概念。2.阅读课115页，结合思考与讨论部分，学会运用数学方法讨论种群基因频率的变化。3.阅读116-118页，理解生物进化的原材料。学案内容一、现代生物进化理论内容种群是生物进化的基本单位：，1.阅读课本114页第二、三段，掌握种群的概念，判断下列生物群体中是否构成种群，分别阐述原因。①一个森林中的全部蛇②分散在各湖泊、河流的鲤鱼③卧龙自然保护区中的全部大熊猫④一间屋中的全部蟑螂总结：种群是的基本单位，也是生物的基本单位2．阅读115页第二段及并完成思考与讨论部分题目，掌握基因库的概念，基因频率的概念及计算方法。①思考：小麦有抗锈病（R）和不抗锈病（r）之分，在锈病病毒肆虐的季节中，基因频率会发生怎样的变化？②关于基因频率与基因型频率的计算：例1已知人的褐色(A)对蓝色(a)是显性。在一个有30000人的群体中，蓝眼的有3600人，褐眼的有26400人，其中纯体12000人。那么，在这个人群中A、a基因频率和AA、Aa、aa基因型频率是多少？阅读记录课后反思由于课程理论性较强且相对抽象，前后顺序逻辑严密。虽有探究活动，但都是要求学生通过过计算得出结论，容易使学生产生疲劳、厌烦。因此通过模拟实验来探究影响种群基因频率的因素，让小组之间合作，加强学生学习兴趣和积极性。通过改进概念呈现方式、模拟实验方法和问题情境设计，创设一系列科学实践活动，给学生提供更多参与科学实践的机会，让学生能够在科学实践活动中领悟生物进化概念的本质，理解科学实践的目的，获得科学的思维能力和实践技能。课标分析《种群基因频率的改变与生物进化》是人教版必修