主题六 遗传与进化教学设计

主题六遗传与进化教学设计学校授课教师课时授课班级授课地点教具设计意图本节课旨在通过引导学生探究遗传与进化的基本概念和原理，帮助学生建立生物学基础知识体系，培养其观察、分析和解决问题的能力。结合七年级学生的认知水平，本节课将围绕课本内容，通过实例讲解、小组讨论和实验探究等方式，让学生了解遗传与进化的基本规律，理解生物多样性的形成过程，为后续生物学学习打下坚实基础。核心素养目标培养学生科学探究素养，通过观察和分析生物的遗传现象，提升实验操作和问题解决能力；发展学生的生命观念，使其理解生物进化的过程和原理，增强对生物多样性的认识与尊重；培养信息获取和处理能力，学会运用科学思维方法分析生物学问题，形成科学的自然观。教学难点与重点1.教学重点

-遗传现象的理解：通过讲解基因的概念、遗传规律（如孟德尔的分离和自由组合定律），使学生能够理解父母如何将性状传给后代，例如通过分析家谱中的遗传特征来理解遗传的模式。

-进化机制的掌握：强调自然选择、基因突变和基因流等进化机制的作用，通过实例（如达尔文的鸽子实验、长颈鹿的长颈进化）让学生理解生物进化的过程和原理。

2.教学难点

-遗传变异的复杂性：学生可能会对基因如何产生变异以及这些变异如何影响遗传性状感到困惑，例如解释基因突变如何导致新的遗传特征出现。

-进化时间的感知：学生难以理解进化是一个长期且缓慢的过程，需要通过展示地质时期生物化石的变迁，帮助学生建立时间观念。

-复杂遗传规律的应用：在讲解多因素遗传和性别决定等复杂遗传规律时，学生可能会对如何运用这些规律进行预测和解释具体遗传现象感到困难，例如分析伴X染色体遗传病的特点和遗传方式。教学资源-软硬件资源：生物实验室、显微镜、DNA模型、遗传图解软件

-课程平台：校园网络教学平台

-信息化资源：数字化教学素材库、生物学虚拟实验系统

-教学手段：多媒体投影、互动式白板、在线讨论平台、实物模型展示教学流程1.导入新课（5分钟）

利用学生已知的家庭遗传特征，如眼睛颜色、血型等，引导学生思考这些特征的来源，从而引入遗传的概念。通过展示一张家族遗传图谱，让学生观察并猜测图谱中人物可能的遗传关系，激发学生对遗传现象的兴趣。

2.新课讲授（15分钟）

-讲解遗传的基本概念，包括基因、DNA和染色体，通过展示DNA双螺旋结构模型，帮助学生形象理解基因的组成和功能。

-介绍孟德尔的遗传规律，通过具体的遗传实验例子（如豌豆植物的实验），讲解分离定律和自由组合定律，并让学生尝试分析特定遗传交叉的结果。

-讲解生物进化的基本原理，包括自然选择、适者生存等概念，通过展示不同物种的进化历程（如马的进化），让学生理解生物是如何随环境变化而进化。

3.实践活动（10分钟）

-安排一次简单的遗传实验，如观察不同种类的种子发芽情况，让学生记录并分析种子的遗传特征。

-利用互动式白板，进行遗传交叉模拟实验，让学生在虚拟环境中观察基因如何传递和组合。

-通过在线讨论平台，让学生分享自己家中遗传特征的观察结果，并讨论这些特征的遗传模式。

4.学生小组讨论（10分钟）

-让学生讨论遗传病如何传递给后代，例如讨论家族性高胆固醇血症的遗传方式。

-探讨基因突变对生物进化的影响，举例分析某种生物在特定环境下的基因突变如何帮助其生存。

-讨论性别决定机制，如鸟类中的ZW性别决定系统，与人类的XY系统进行对比。

5.总结回顾（5分钟）

通过提问方式，让学生回顾本节课学习的遗传和进化的关键概念，如基因如何传递、自然选择如何作用于生物群体。老师通过总结学生的回答，强调本节课的重难点，确保学生对遗传与进化的基本概念有一个清晰的认识。教学资源拓展1.拓展资源

-相关书籍：《自私的基因》、《进化论：大自然的实验》等，这些书籍能够帮助学生更深入地理解遗传与进化的原理。

-科普视频：如“遗传与变异的奥秘”、“生命的进化历程”等视频，通过视觉化的方式展示遗传与进化的过程。

-在线课程：例如Coursera、edX上的生物学相关课程，提供更系统的学习资源，适合对生物学有更深入兴趣的学生。

-实物模型：DNA双螺旋模型、生物进化模型等，可以帮助学生直观地理解复杂的生物学概念。

-学术论文：推荐一些适合学生阅读的生物学领域的学术论文，如关于特定物种进化历程的研究论文。

2.拓展建议

-鼓励学生在课后阅读相关书籍，以加深对遗传与进化理论的理解，并尝试将书中的理论联系到实际生活中。

-观看科普视频，通过视频中的实例和动画，形象地理解基因如何传递和生物如何进化。

-参与在线课程，通过更系统的学习，让学生能够从多个角度理解生物学问题，并与其他学习者进行交流。

-利用实物模型进行自主学习，通过动手操作，加深对生物学概念的记忆和理解。

-阅读学术论文，培养学生科学阅读的能力，同时也能让学生接触到遗传与进化领域的最新研究成果。

-开展家庭遗传调查，让学生调查家庭成员的遗传特征，如血型、眼睛颜色等，并尝试绘制家系图。

-参观自然博物馆或科学展览，实地观察生物化石和标本，理解生物进化的历程。

-组织生物学俱乐部，让学生在课后进行生物学相关的讨论和活动，如举办小型讲座、研讨会等。

-鼓励学生参与科学实验竞赛，通过实际操作来加深对遗传与进化知识的理解和应用。典型例题讲解例题1：家系分析

题目：在一个家族中，有一种遗传病的表现型为常染色体隐性遗传。家族中有一个患病个体，其父母均未患病。请问该家族中，其他成员患病的概率是多少？

解答：由于患病个体为隐性遗传，其父母必须为携带者（杂合子）。因此，其他子女患病的概率为25%，携带者的概率为50%，不携带的概率为25%。

例题2：基因突变分析

题目：某生物的基因序列发生了突变，导致其产生了一种新的酶，这种酶使得该生物能够在新的环境中生存。请问这种基因突变对该生物的进化有何影响？

解答：这种基因突变增加了该生物在新环境中的适应性，使得其在自然选择中具有优势，从而可能被保留并传递给后代，促进物种的进化。

例题3：自然选择案例分析

题目：在干旱地区，有两种植物A和B，植物A具有深根，能够吸收深层的水分，而植物B则具有耐旱的叶片。请问这两种植物如何通过自然选择适应环境？

解答：在干旱环境中，植物A和B均具有生存优势。植物A通过深根吸收深层水分，植物B通过耐旱叶片减少水分蒸发。这两种特征均能帮助它们在干旱环境中生存，并通过自然选择逐渐成为该地区的主要植物种类。

例题4：遗传规律应用

题目：假设有两个纯合子品种的植物，一个是红色花瓣（RR），一个是白色花瓣（rr）。如果将这两个品种进行交配，第一代（F1）的表现型是什么？如果将F1代进行自交，第二代（F2）的表现型比例是多少？

解答：F1代的表现型均为红色花瓣（Rr），因为红色花瓣为显性特征。F2代的表现型比例为红色花瓣（RR或Rr）：白色花瓣（rr）=3:1。

例题5：生物进化历程分析

题目：根据地质记录，某种生物的化石在距今5000万年前的地层中被发现，而在距今1亿年前的地层中没有发现。请问这种生物的进化历程可能经历了哪些阶段？

解答：这种生物可能在距今1亿年前尚未出现，或者在那时已经灭绝。从5000万年前的地层中发现化石，说明这种生物在那个时期开始出现，并经历了从原始种到现代种的进化过程。这个过程可能包括物种的形成、适应环境和自然选择等阶段。课堂小结，当堂检测课堂小结：

本节课我们学习了遗传与进化的基本概念和原理。首先，我们了解了遗传现象是如何通过基因在亲子间传递的，以及孟德尔的遗传规律如何解释这些现象。接着，我们探讨了生物进化的过程，包括自然选择和基因变异如何影响物种的演化。通过实例分析和讨论，我们加深了对这些生物学基本概念的理解。现在，让我们回顾一下本节课的主要学习点：

1.遗传的基本单位是基因，基因通过DNA分子编码。

2.遗传规律包括分离定律和自由组合定律，能够解释亲子间遗传特征的传递。

3.生物进化是一个长期的、缓慢的过程，自然选择是驱动生物进化的主要力量。

4.基因变异为生物进化提供了原材料，使得物种能够适应不断变化的环境。

当堂检测：

为了检验大家对课堂内容的掌握程度，下面有几个练习题，请同学们尝试回答。

1.问题：简述基因如何在亲子间传递。

答案：基因通过精子和卵细胞在亲子间传递，每个父母贡献一半的基因给子女，遵循孟德尔的遗传规律。

2.问题：解释自然选择如何作用于生物群体。

答案：自然选择是指环境因素对生物个体的选择性影响，使得具有有利特征的个体更容易生存和繁殖，从而将这些特征传递给后代。

3.问题：如果某生物群体的基因发生了突变，这可能会对生物进化产生什么影响？

答案：基因突变可能产生新的遗传特征，如果这些特征对生物的生存和繁殖有利，它们可能会在自然选择中被保留，并可能导致生物进化。

4.问题：设计一个简单的遗传实验，以验证孟德尔的分离定律。

答案：可以设计一个豌豆植物的杂交实验，观察F1代和F2代的表现型比例，预期F2代的表现型比例为3:1。

5.问题：讨论一个物种的进化可能受到哪些因素的影响。

答案：物种的进化可能受到多种因素的影响，包括自然选择、基因流、基因漂变和基因突变等。这些因素共同作用，推动物种适应环境并发生演化。

请同学们在纸上写出答案，然后我们可以一起讨论和检查。板书设计1.遗传现象与基因