2024-2025学年高中生物 第七章 现代生物进化理论 第2节 一 种群基因频率的改变与生物进化教案4 新人教版必修2

2024-2025学年高中生物第七章现代生物进化理论第2节一种群基因频率的改变与生物进化教案4新人教版必修2学校授课教师课时授课班级授课地点教具教材分析本节课为人教版高中生物必修2第七章现代生物进化理论的第2节,主要讲述种群基因频率的改变与生物进化。本节课的内容与必修1中遗传学知识有所联系,同时为后续学习物种形成和生物进化提供理论基础。

本节课知识点包括:

1.种群基因频率的概念及其改变方式

2.自然选择对基因频率的影响

3.突变和基因流对基因频率的影响

4.生物进化的实质和标志

教学重点为种群基因频率的概念及其改变方式,教学难点为自然选择、突变和基因流对基因频率的影响以及生物进化的实质和标志。

针对学生的认知水平,本节课应注重概念的理解和实际应用,引导学生通过实例理解基因频率的改变与生物进化的关系,同时加强学生的实验操作和数据分析能力。核心素养目标本节课旨在提高学生的生命科学核心素养，主要包括：

1.理解种群基因频率的概念及其在生物进化中的重要性，培养学生对生物学基本概念的掌握和理解能力。

2.通过分析自然选择、突变和基因流对基因频率的影响，培养学生运用生物学知识解释生物进化过程的能力。

3.结合实例，引导学生运用所学的知识分析实际问题，提高学生将理论知识应用于实际问题的能力。

4.培养学生进行实验操作和数据分析的能力，加深对生物进化理论的理解，提高学生的实践操作能力。

5.培养学生对生物进化问题的思考和探究能力，激发学生对生命科学的兴趣和好奇心，培养学生的科学探究精神。教学难点与重点1.教学重点：

（1）种群基因频率的概念及其改变方式：种群基因频率是指在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比例。种群基因频率的改变方式有自然选择、基因突变、基因重组和遗传漂变等。

（2）自然选择对基因频率的影响：自然选择是指适应环境的个体能够生存并繁殖，从而使其有利基因在种群中频率增加的过程。例如，达尔文的雀嘴长度实例，长嘴雀在食物短缺时能够更好地获取食物，从而在种群中的基因频率增加。

（3）突变和基因流对基因频率的影响：突变是指基因发生突然的变化，包括基因突变和染色体变异。突变产生的新基因可能对生物的适应性有利，从而改变种群基因频率。基因流是指基因在种群间的传递，通过个体的迁移，可以将某个种群的基因引入另一个种群，从而改变后者的基因频率。

（4）生物进化的实质和标志：生物进化的实质是种群基因频率的改变，而生物进化的标志是物种形成和新物种的出现。

2.教学难点：

（1）自然选择对基因频率的影响：学生可能难以理解自然选择是如何导致有利基因在种群中频率增加的，需要通过实例和实际操作，让学生直观地感受自然选择的过程。

（2）突变和基因流对基因频率的影响：学生可能对突变和基因流的概念理解不清，难以理解它们如何改变种群基因频率。需要通过具体的实例和图示，帮助学生理解这两个概念。

（3）生物进化的实质和标志：学生可能对生物进化的实质和标志的概念理解不清，难以理解种群基因频率的改变与生物进化的关系。需要通过具体的实例和实际操作，让学生深入理解生物进化的实质和标志。

（4）基因频率的计算：学生可能对基因频率的计算方法不熟悉，难以进行实际的计算和分析。需要通过具体的实例和练习，让学生掌握基因频率的计算方法。教学方法与手段教学方法：

1.问题驱动法：通过提出与种群基因频率改变相关的问题，激发学生的思考和探究欲望，引导学生主动参与学习过程。

2.实例分析法：利用具体的生物进化实例，让学生直观地理解种群基因频率的改变与生物进化的关系，提高学生的理解和应用能力。

3.小组讨论法：组织学生进行小组讨论，促进学生之间的交流与合作，培养学生的团队合作能力和批判性思维。

教学手段：

1.多媒体演示：利用多媒体课件和视频资料，生动形象地展示种群基因频率的改变过程，增强学生的直观感受和理解。

2.网络资源：利用互联网资源，提供相关的学术文章和案例分析，拓宽学生的知识视野，促进学生的自主学习和探究。

3.模拟实验：设计相关的模拟实验，如模拟自然选择过程的实验，让学生亲自动手操作，加深对自然选择和基因频率改变的理解。

4.数据分析软件：利用数据分析软件，让学生进行实际的基因频率数据分析，提高学生的数据分析能力和科学探究能力。

5.互动式教学平台：利用互动式教学平台，进行在线问答和讨论，及时解答学生的疑问，提供个性化的学习指导。教学过程设计1.导入新课（5分钟）

目标：引起学生对种群基因频率改变与生物进化的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

开场提问：“你们知道种群基因频率是什么吗？它与生物进化有什么关系？”

展示一些关于自然选择和基因频率改变的图片或视频片段，让学生初步感受生物进化的魅力或特点。

简短介绍种群基因频率的概念和重要性，为接下来的学习打下基础。

2.种群基因频率基础知识讲解（10分钟）

目标：让学生了解种群基因频率的基本概念、改变方式和生物进化的关系。

过程：

讲解种群基因频率的定义，包括其主要改变方式。

详细介绍自然选择、突变和基因流对基因频率的影响，使用图表或示意图帮助学生理解。

3.种群基因频率案例分析（20分钟）

目标：通过具体案例，让学生深入了解种群基因频率的特性和重要性。

过程：

选择几个典型的种群基因频率案例进行分析。

详细介绍每个案例的背景、特点和意义，让学生全面了解种群基因频率的多样性或复杂性。

引导学生思考这些案例对实际生物进化的影响，以及如何应用种群基因频率的知识解决实际问题。

4.学生小组讨论（10分钟）

目标：培养学生的合作能力和解决问题的能力。

过程：

将学生分成若干小组，每组选择一个与种群基因频率相关的主题进行深入讨论。

小组内讨论该主题的现状、挑战以及可能的解决方案。

每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果。

5.课堂展示与点评（15分钟）

目标：锻炼学生的表达能力，同时加深全班对种群基因频率改变与生物进化的认识和理解。

过程：

各组代表依次上台展示讨论成果，包括主题的现状、挑战及解决方案。

其他学生和教师对展示内容进行提问和点评，促进互动交流。

教师总结各组的亮点和不足，并提出进一步的建议和改进方向。

6.课堂小结（5分钟）

目标：回顾本节课的主要内容，强调种群基因频率改变与生物进化的重要性和意义。

过程：

简要回顾本节课的学习内容，包括种群基因频率的基本概念、改变方式和案例分析等。

强调种群基因频率改变与生物进化在现实生活或学习中的价值和作用，鼓励学生进一步探索和应用相关知识。

布置课后作业：让学生撰写一篇关于种群基因频率改变与生物进化的短文或报告，以巩固学习效果。知识点梳理本节课的主要知识点包括以下几个方面：

1.种群基因频率的概念：种群基因频率是指在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比例。它是生物进化的基本单位和实质，反映了种群内基因型的分布情况。

2.种群基因频率的改变方式：种群基因频率的改变是生物进化的核心过程，主要包括自然选择、突变、基因重组和遗传漂变等。

自然选择是指适应环境的个体能够生存并繁殖，从而使其有利基因在种群中频率增加的过程。它是生物进化的重要驱动力，通过选择适应性优良的个体，使得种群逐渐适应环境，改变基因频率。

突变是指基因发生突然的变化，包括基因突变和染色体变异。突变是生物变异的主要来源，它产生了新的基因型和等位基因，为生物进化提供了原材料。

基因重组是指在生物体进行有性生殖过程中，不同性状的基因重新组合的过程。基因重组使得生物个体具有多样性，为自然选择提供了丰富的选择材料。

遗传漂变是指由于样本大小不足或随机事件的影响，种群基因频率发生随机变动的现象。遗传漂变在小型种群中尤为明显，它可能导致基因频率的随机改变，影响种群遗传结构的稳定性。

3.生物进化的实质和标志：生物进化的实质是种群基因频率的改变，而生物进化的标志是物种形成和新物种的出现。种群基因频率的改变反映了生物在长时间演化过程中的适应性和多样性变化，而新物种的形成则是生物进化的最终结果。

物种形成是指在演化过程中，原有物种的种群基因频率发生显著改变，最终导致新物种的形成。物种形成的标志包括生殖隔离、形态结构和生理功能的差异等。

4.现代生物进化理论的主要内容：现代生物进化理论主要包括种群基因频率的改变、自然选择、突变和基因流等要素。这些要素相互作用，共同推动生物进化的过程。

种群基因频率的改变是现代生物进化理论的核心，它揭示了生物进化的实质和机制。自然选择、突变和基因流是影响种群基因频率改变的重要因素，它们通过不同的途径影响基因频率的变动。

5.种群基因频率改变的实例分析：通过分析具体的生物进化实例，可以更好地理解种群基因频率改变的机制和生物进化的过程。实例包括达尔文的雀嘴长度实例、果蝇眼色的遗传、细菌抗药性的产生等。

达尔文的雀嘴长度实例是通过自然选择的过程，长嘴雀在食物短缺时能够更好地获取食物，从而在种群中的基因频率增加。

果蝇眼色的遗传是通过突变产生的新基因，影响了果蝇的眼色表现型，从而改变种群基因频率。

细菌抗药性的产生是由于突变导致细菌对抗生素产生耐药性，这种耐药性基因在细菌种群中的频率逐渐增加，使得细菌对抗生素产生抗性。

综上所述，本节课的知识点梳理涵盖了种群基因频率的概念、改变方式以及生物进化的实质和标志等方面的内容。这些知识点相互关联，共同构成了现代生物进化理论的基本框架，对于学生深入理解生物进化的机制和过程具有重要意义。重点题型整理1.种群基因频率的概念和计算

题型：请解释种群基因频率的概念，并给出一个具体的实例来说明如何计算种群基因频率。

答案：种群基因频率是指在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比例。例如，在一个种群中，A基因占全部等位基因A和a的比例为0.8，则A基因的频率为0.8。

2.自然选择对基因频率的影响

题型：请举例说明自然选择是如何影响基因频率的。

答案：自然选择是指适应环境的个体能够生存并繁殖，从而使其有利基因在种群中频率增加的过程。例如，达尔文的雀嘴长度实例，长嘴雀在食物短缺时能够更好地获取食物，从而在种群中的基因频率增加。

3.突变和基因流对基因频率的影响

题型：请分别举例说明突变和基因流是如何影响基因频率的。

答案：突变是指基因发生突然的变化，包括基因突变和染色体变异。突变产生的新基因可能对生物的适应性有利，从而改变种群基因频率。例如，果蝇眼色的遗传，突变产生的新基因影响了果蝇的眼色表现型，从而改变种群基因频率。

基因流是指基因在种群间的传递，通过个体的迁移，可以将某个种群的基因引入另一个种群，从而改变后者的基因频率。例如，细菌抗药性的产生，细菌通过迁移将抗药性基因引入其他细菌种群，从而改变后者的基因频率。

4.生物进化的实质和标志

题型：请解释生物进化的实质和标志。

答案：生物进化的实质是种群基因频率的改变，反映了生物在长时间演化过程中的适应性和多样性变化。生物进化的标志是物种形成和新物种的出现，例如，雀鸟的雀嘴长度逐渐变长，最终形成了新物种。

5.现代生物进化理论的主要内容

题型：请列举现代生物进化理论的主要内容。

答案：现代生物进化理论主要包括种群基因频率的改变、自然选择、突变和基因流等要素。这些要素相互作用，共同推动生物进化的过程。例如，自然选择通过选择适应性优良的个体，使得种群逐渐适应环境，改变基因频率。突变和基因流为生物进化提供了原材料和选择材料，共同影响基因频率的变动。教学反思与改进本节课结束后，我进行了深入的教学反思，以评估教学效果并识别需要改进的地方。以下是我的一些反思和计划：

首先，我认为课堂导入部分效果良好。通过开场提问和展示相关图片或视频片段，我成功地引起了学生的兴趣并激发了他们的探索欲望。然而，在讲解种群基因频率的基本概念时，我发现部分学生对概念的理解存在困难。为了改进这一部分，我计划在未来的教学中增加更多的实例和图示，以帮助学生更好地理解和掌握概念。

其次，在种群基因频率的改变方式部分，我通过讲解自然选择、突变、基因重组和遗传漂变等概念，帮助学生理解种群基因频率的改变方式。我发现学生在理解自然选择和突变对基因频率的影响方面存在一定困难。为了改善这一部分的教学效果，我计划在未来的教学中增加更多的实例和案例，以帮助学生更好地