人教版高中生物必修二第七章第2節(jié)《現(xiàn)代生物進化論的主要內(nèi)容》教案

1、種群基因頻率的改變與生物進化一、教學(xué)目標(biāo)確實定現(xiàn)代生物進化理論認為,生物進化的根本單位是種群,生物進化過程的實質(zhì) 就是種群基因頻率發(fā)生定向改變的過程.因此,要使學(xué)生到達?生物課程標(biāo)準(zhǔn)? 規(guī)定的“說明現(xiàn)代生物進化理論的主要內(nèi)容的要求,理解種群基因頻率的改變與生物進化的關(guān)系,本單元的教學(xué),應(yīng)該使學(xué)生能夠解釋種群、種群基因庫和基 因頻率三個根本概念.依據(jù)?生物課程標(biāo)準(zhǔn)?提出的“用數(shù)學(xué)方法討論基因頻率的變化的活動建 議,依據(jù)學(xué)生已有的孟德爾遺傳定律的知識根底和水平根底,以及使學(xué)生能定量討論種群基因組成特點、定量討論基因頻率的變化等,本單元的教學(xué),應(yīng)該使學(xué) 生學(xué)會基因頻率的計算方法.自然界中,種群基因頻

2、率的改變受多種因素的影響, 但最普遍、最根本的影 響是突變和基因重組.因此本小節(jié)教學(xué),要使學(xué)生能夠解釋突變和基因重組為生 物進化提供原材料的原因.生物進化過程的實質(zhì)就是種群基因頻率發(fā)生定向改變的過程. 其中“定向 改變是通過自然選擇的作用實現(xiàn)的,因此,教學(xué)應(yīng)該安排學(xué)生探究“自然選擇對 種群基因頻率變化的影響的活動,使學(xué)生能夠舉例說明自然選擇作用可以使種 群基因頻率發(fā)生定向改變.本小節(jié)內(nèi)容理論性較強,邏輯嚴密,安排有學(xué)生討論和探究活動,是開展學(xué) 生科學(xué)分析問題的水平和探究水平的良好載體, 因此,本小節(jié)教學(xué),應(yīng)該使學(xué)生 嘗試和模仿探究問題的過程和方法,促進學(xué)生養(yǎng)成分析問題的科學(xué)思維習(xí)慣.二、教學(xué)設(shè)

3、計思路本小節(jié)內(nèi)容理論性較強,前后順序邏輯嚴密,以系列的問題推進教學(xué)進程, 以教師講解、討論、探究的方法處理教學(xué)內(nèi)容是可行的.大致思路如下.1 .通過問題討論引入本課.通過討論,使學(xué)生發(fā)現(xiàn)自然選擇學(xué)說的局限性, 使學(xué)生領(lǐng)悟到對自然選擇學(xué)說的修正是必然的,并引出種群的概念.2 .通過討論種群與物種的區(qū)別和種群與生物進化的關(guān)系,使學(xué)生理解,種群是繁殖的單位,是生物進化的根本單位.3 .如何描述種群的遺傳組成？通過討論使學(xué)生理解基因庫和基因頻率的含義和計算方法.4 .首先依據(jù)孟德爾遺傳定律,計算親子代問基因頻率,然后,討論在自然界 中,基因頻率為什么不可能穩(wěn)定不變,理解可能引起基因頻率改變的因素.5

4、.從分析影響種群基因頻率的因素入手,引出變異和自然選擇對基因頻率的 影響,并得出突變和基因重組可產(chǎn)生進化的原材料,但不能決定進化的方向.6 .通過探究“自然選擇對種群基因頻率變化的影響, 使學(xué)生理解在自然選 擇的作用下,可以使種群的基因頻率發(fā)生定向改變,導(dǎo)致生物進化.本小節(jié)教學(xué)安排2課時.三、教學(xué)實施的程序第1課時教師的組織和引導(dǎo)學(xué)生活動教學(xué)意圖學(xué)生自由討論,并發(fā) 表自己的看法.通過該問題 討論,使學(xué)生發(fā)現(xiàn)自 然選擇學(xué)說中某些觀 點與現(xiàn)代遺傳學(xué)所揭 示出的遺傳和變異的 本質(zhì)之間的矛盾,體 會對自然選擇學(xué)說的 修正是必然的.上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了 達爾文自然選擇學(xué)說的主要 觀點,下面請同學(xué)們依據(jù)該 學(xué)

5、說的根本觀點,分析下面 的情境：“如果在灰色翅基因 型為aa昆蟲的群體中偶然 出現(xiàn)一只綠色翅基因型為 Aa的變異個體,且綠色比 灰色更不易被捕食.那么, 昆蟲的翅色將怎樣變化？結(jié)合學(xué)生的討論,提出 質(zhì)疑：該綠色個體一定能被選 擇下來嗎？為什么？如果該綠色個體能很好 生活下來,它體內(nèi)的A基因?qū)W生討論熟悉到,綠色 個體即使不被捕食者捕食, 也可能因其他原因中途天 折.學(xué)生討論答復(fù)出只有通 過有性生殖,才能將基因傳 給子代,將基因A保存下來.學(xué)生依據(jù)孟德爾定律, 分析子代的基因型和表現(xiàn) 性.學(xué)生閱讀教材.學(xué)生討論并自由發(fā) 表看法.引導(dǎo)學(xué)生討論出：物種可以分布在自然界不同的 區(qū)域,只有在可以發(fā)生隨機

6、交配、繁衍,使基因能夠世 代傳遞的一定區(qū)域內(nèi)的同種 全部個體的集合才是一個種 群.學(xué)生討論可以沒有 結(jié)果.學(xué)生閱讀教材有關(guān)部分.學(xué)生計算,并介紹計算 結(jié)果和方法.學(xué)生計算通過問題探 討,使學(xué)生初步了解, 研究生物的進化,僅 僅研究個體的表現(xiàn)型 是否與環(huán)境相適應(yīng)是 不夠的,還需要研究 群體的基因組成及其 變化.引入種群的概 念.使學(xué)生知道什么 是種群.通過比擬,使學(xué) 生初步理解種群和物 種的區(qū)別,理解種群 的概念.使學(xué)生初步熟悉 到種群是生物進化的 根本單位,并熟悉到, 提出新的概念在研究 中的意義.使學(xué)生熟悉到為 什么要提出并研究基 因庫和基因頻率.使學(xué)生初步怎樣才能傳遞給子代呢？如果Aa與其

7、他個體交配 生殖,后代還會是綠色的 嗎？討論發(fā)現(xiàn),出現(xiàn)有利變 異個體內(nèi)的有利基因只有在 群體中,通過有性生殖才能 世代延續(xù),另外有利變異個 體的后代不一定能真實遺 傳.因此,研究生物的進化, 僅僅研究個體的表現(xiàn)型是否 與環(huán)境相適應(yīng)是不夠的,還 需要研究群體的基因組成的 變化,這個群體就是種群.怎樣的一群生物個體可 以稱為種群呢？一個生物“種或“物 種與種群有何區(qū)別呢？人們?yōu)槭裁匆岢觥胺N 群這個概念呢？歸納出：自然界的物種 實際上是以一個個種群存在 的,種群是物種繁衍、進化 的根本單位.它為研究生物 與環(huán)境的關(guān)系和物種的變化 帶來了方便.性狀是由基因限制的, 研究生物的進化必須研究種 群的基因

8、組成和變化.如何理解基因庫和基因頻 率的概念.使學(xué)生學(xué)會計算 基因頻率的方法變 換數(shù)據(jù),防止學(xué)生照 書答復(fù).學(xué)會計算基因頻 率和基因型頻率的方 法.使學(xué)生發(fā)現(xiàn)基因 型頻率和基因頻率的 變化規(guī)律.使學(xué)生能夠領(lǐng)會 到自然界的種群發(fā)生 變化是必然的.使學(xué)生理解,種 群的前后代基因頻率 的改變是必然的,初 步理解改變的根本原 因是變異.分析種群的基因組成和變化 呢？由此人們提出基因庫和 基因頻率的概念.什么是基 因庫？基因頻率的含義是什 么？請學(xué)生計算下面假設(shè)的 種群的一對等位基因的基因 頻率：某昆蟲種群中,綠色翅 的基由于A,褐色翅的基由于 a,調(diào)查發(fā)現(xiàn),AA Aa、aa 的個體分別占20、60、2

9、0, 那么A和a的基因頻率各是 多少？計算得知,該種群基因A 的頻率為50%基因a的頻率 為50%如果讓該種群隨機交 配,依據(jù)孟德爾遺傳定律, 子一代、子二代的基因型頻 率和基因頻率又會怎樣呢？從后代的基因型頻率和 基因頻率的計算結(jié)果中,發(fā) 現(xiàn)了什么現(xiàn)象？如果種群基因型頻率和 基因頻率世代穩(wěn)定不變,生 物將無法進化,顯然與事實 不符.自然界種群的基因頻 率能世代不變嗎？為什么？顯然,同時滿足以上5學(xué)生討論,并答復(fù)出： 基因頻率在親子代問是穩(wěn)定 不變的,基因型頻率到子二 代也會穩(wěn)定下來.學(xué)生討論,通過相互 補充,歸納出保證種群基因 頻率穩(wěn)定不變的5種因素： 該種群非常大；所有的 雌雄個體都能自由

10、交配； 沒有遷入和遷出；自然選 擇對不同表現(xiàn)型的個體沒有 作用；這對基因不發(fā)生突 變和攜帶這對基因的染色體 不發(fā)生變異.學(xué)生討論答復(fù)出：變異是絕對會發(fā)生 的.變異是引發(fā)基因頻 率改變的根本原因.個條件是/、口能的,即使前4 個條件可以滿足,基因突變 和染色體變異總會發(fā)生的.為什么？以上5種因素中哪 些因素是影響基因頻率變化 的根本原因？布置作業(yè).第2課時教師的組織和引導(dǎo)從上節(jié)大家已經(jīng)知 道,自然界種群的基因頻率 變化是必然的.能說明原因 嗎？變異對生物進化會產(chǎn) 生何種影響？首先請同學(xué)們回憶變 異的類型.所有的變異都能導(dǎo)致 基因頻率的變化嗎？為什 么？教師結(jié)合學(xué)生的答復(fù), 不斷質(zhì)疑、啟發(fā)、引導(dǎo).

11、在三種可遺傳的變異 來源中,基因突變和染色體 變異可以統(tǒng)稱為突變.突變 和基因重組對于種群遺傳學(xué)生活動學(xué)生回憶上節(jié)課的內(nèi) 容.學(xué)生答復(fù)出：影響基因 頻率變化的5種因素,并指 出變異是普遍的,是絕對 的,所以基因頻率變化是必 然的.學(xué)生討論.學(xué)生大致答復(fù)出：不遺 傳的變異；可遺傳的變異, 以及變異的三種來源.學(xué)生討論.學(xué)生發(fā)表看法.學(xué)生答復(fù)出：只有 可遺傳的變異才能導(dǎo)致下 代基因型頻率和基因頻率 的改變.學(xué)生討論.教學(xué)意圖穩(wěn)固舊知識,引 入本課.復(fù)習(xí)變異的類型, 為進一步討論變異對生 物的影響性質(zhì),以及突 變和重組對進化的作用 奠定根底.使學(xué)生理解,只有 可遺傳變異才能影響種 群基因組成,才可能

12、改 變基因頻率.使學(xué)生理解突 變和重組的區(qū)別.熟悉 到突變的重要意義.學(xué)生答復(fù)出：不一樣.組成的改變一樣嗎？為什么？在自然情況下,突變的 頻率很低,且多數(shù)有害,對 生物進化有重要意義嗎？自然界生物進化是有方向的,生物具有普遍的適 應(yīng)現(xiàn)象.突變和基因重組產(chǎn) 生的變異有方向嗎？它們 會使生物產(chǎn)生適應(yīng)性嗎？生物進化的方向是什 么因素決定的呢？請?zhí)骄?下面問題.如何解釋樺尺蟆種群中s基因的頻率越來越低的現(xiàn)象？大家提出的解釋或假設(shè)合理嗎？下面我們可以創(chuàng)設(shè)一 個情境,探究假設(shè)的合理 性.明確探究任務(wù),提出具 體要求.指導(dǎo)學(xué)生討論、計算,將結(jié)果填寫在表格中.分析計算結(jié)果,給你什么啟示？環(huán)境對樺尺蟆產(chǎn)生了 怎

13、樣的影響？在自然選擇由于只有基因發(fā)生改變才 能出現(xiàn)新基因,才能豐富基 因庫,改變基因頻率.重組可以增加基因 型的種類.學(xué)生閱讀教材有關(guān) 局部.學(xué)生答復(fù)下列問題.學(xué)生討論,并答復(fù)出, 突變和重組都是隨機的、不 定向的,它只是為進化提供 原始材料.使學(xué)生理解突 變和重組都是隨機的、 不定向的,它只是為進 化提供原始材料,不能 決定生物進化的方向.使學(xué)生了解有關(guān)事 實.鍛煉學(xué)生作出假設(shè) 的技能.學(xué)生閱讀“探究中 的資料和提出的問題.學(xué)生討論.學(xué)生解釋假設(shè)：自 然選擇可以使種群的基因 頻率發(fā)生定向改變.學(xué)生閱讀有關(guān)內(nèi)容.學(xué)生閱讀教材有關(guān)部 分,分組討論情境中的問 題.學(xué)生計算.學(xué)生報告計算結(jié)果.使學(xué)生知道情境, 明確探究的問題.使學(xué)生學(xué)會用數(shù)學(xué) 方法討論自然選擇作用 可以使基因頻率定向改 變.使學(xué)生了解自然選 擇作用中的選