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1、种群基因频率的改变与生物进化 一、教学目标（一）知识与技能 1.解释种群是生物进化的基本单位。2.简述基因频率的概念及基因频率的计算方法。3.解释突变和基因重组为生物进化提供原材料.4阐述自然选择可以使种群基因频率发生定向改.（二）过程与方法 1.学会获取和整合信息.2.运用生物进化观点解释一些生物现象。3.学会运用数学方法探究生物进化的实质（三）情感态度与价值观 1.体验合作学习的乐趣 2.树立辩证唯物主义的认识观 二、教学重难点 重点：1.种群、物种、基因频率等概念。2.突变和基因重组、自然选择在生物进化过程中的作用 难点：自然选择对种群基因频率的影响 三、教学策略 学生已经具有一定的逻辑
2、推理能力，并且学过基因突变、基因重组和染色体变异的相关知识,这些为本节课的授课提供了大大地帮助。但是由于知识抽象，理论性强，计算繁琐，学生容易厌倦，从而导致课堂气氛沉闷，效果大打折扣。为此，将采取启发式教学，创设趣味性教学情境，有效地激发学生的求知欲，在多种活动中探索生物进化的实质。四、教学准备 教学课件、黑白卡纸、黑白两种棋子等 五、教学过程 教 学过程 教师活动 学生活动 设计意图 导入 同学们，请欣赏图片，这张图片展示了什么过程呢？是的，关于生物进化，达尔文用“自然选择学说”较完整地作出了阐述。随着科学的发展，该学说不断地被修正和完善，形成了以自然选择学说为核心的现代生物进化理论。今天我
3、们将一起讨论种群基因频率的改变与生物进化。请同学们把课本翻到P114(板书)。人类的进化 展示人类进化图片，吸引学生注意力，导入课题。一、种 群是 生物 进化 的基 因单位 首先，我们看一个例子：假如在褐色翅（基因型为aa)昆虫的群体偶然出现一只绿色翅（Aa)的变异个体.如图所示，在绿草地中，这个变异个体的出现，会使该群体发生什么变化？控制绿色的基因能通过繁殖传给后代，并且在群体中扩散。所以研究生物的进化不能局限于个体的变化，而是应该关注群体的变化。引出种群的概念 种群是生物进化的基本单位。例如生活在卧龙自然保护区的熊猫，一片草地上的蒲公英。组成种群的个体有幼年、成年、老年，每个个体含有许多基
4、因，并且有差异。我们把一个种群中全部个体含有的全部基因称为“基因库”。通过举例分析基因频率的计算。已知某昆虫翅的绿色由A基因控制，褐色由 a 基因控制。测得基因型为AA、Aa、aa 的个体数分别是 30、60、10 个。求该种群基因 A和 a 的频率。我们用数学公式来描述基因频率：A 基因频率与a 基因频率之和等于1，则 a 的频率=1 0.6=0.4 过渡：这是在特定的条件下计算的基因频率，如果环境改变了，A基因频率还会保持在 60%吗？展示英国的曼彻斯特地区的桦尺蠖。桦尺蠖白天生活在树干上。其 思考 回答：绿色不容易被发现，生存几率大。通过繁殖产生后代。绿色个体会越来越多。回答：它们生活在
5、一定区域，它们属于同种生物，可以交配，不是机械地集合在一起。听讲、计算 100 个个体基因的总数是 200 个。a 的频率=（60+102）/200=0.4 答：不会 训练学生的语言表达能力。提出有利变异和不利变异为后续内容的 教 学 作 出 铺垫。学会运用数学方法理解基因频率的概念。基因频率的计算方法解释突变和基因重组为生物进化提供原材料阐述自然选择可以使种群基因频率发生定向改二过程与方法学会获取和整合信息运用生物进化观点解释一些生物现象学会运用数学方法探究生物进化的实质三情感态度重组自然选择在生物进化过程中的作用难点自然选择对种群基因频率的影响三教学策略学生已经具有一定的逻辑推理能力并且学
6、过基因突变基因重组和染色体变异的相关知识这些为本节课的授课提供了大大地帮助但是于知识抽象理效地激发学生的求知欲在多种活动中探索生物进化的实质四教学准备教学课件黑白卡纸黑白两种棋子等五教学过程教学过程教师活动学生活动设计意图展示人类进化图片吸引学生注意力导入课题导入一种群是生物进化的基因单位人 二、自然 选择 决定 生物 进化 的方向 三、突变 和基 因重 组为 生物 进化 提供 原材料 体色受等位基因（S 和 s）控制，黑色对浅色是显性的。19 世纪时，在长满浅色的地衣树干上，天敌最容易捕捉到哪种类型的个体？当时 S 基因频率在 5%以下。到了 20 世纪中叶，树干被煤烟熏黑了，在黑色树干上，
7、天敌最容易捕捉的是浅色个体。这时候 S 基因上升到95%。这种现象让我们思考：控制浅色的 s基因的频率越来越低呢？结合所学的知识，你的答案是什么？请一位同学说说自己的观点。下面我们就一起探究自然选择是如何影响种群基因频率的？老师将同学们分成6 个小组，每组 4 个人。请看实验的材料：1.黑色棋子模拟黑色的桦尺蠖白色棋子模拟浅色的个体黑、白卡纸代表桦尺蠖生活的环境。2.每组中 2 位学生模拟鸟类。（备注：要根据自然规律，模拟自然选择的过程。但不要特意捕捉某种类型个体；捕捉时，背对卡纸，转身捕捉第一眼看到的）3.另两位同学统计各种基因型剩余的个体数量并计算基因型频率和基因频率.在坐标系中绘制 S
8、基因频率和 s 基因频率的曲线图。巡查指导，展示学生的研究结果。并设问：结合数据尝试分析天敌对桦尺蠖种群基因频率改变的影响。（板书）过渡：自然界的有利变异和不利变异是怎么产生的？变异的途径有哪些？其中，基因突变和染色体变异统称突变。基因突变能产生新的等位基因。基因重组能使种群出现大量的可以遗传变异。由于突变和重组都是随机的、不定向的，它们为生物进化提供了原材料。这些原材料经过自然选择作用，生物朝着一定的方向进化。生物进化的实质：种群基因频率的定 答：黑色桦尺蠖 回答：环境变化 学生分组活动、讨论、分析整理数据、绘制曲线图。答：自然选择淘汰掉不利变异个体，保留有利变异个体，经过繁殖产生更多后代，
9、使相应基因的频率上升。答：基因突变、基因重组和染色体变异 培养学生的团结协作意识，体验合 作 学 习 的 乐趣。基因频率的计算方法解释突变和基因重组为生物进化提供原材料阐述自然选择可以使种群基因频率发生定向改二过程与方法学会获取和整合信息运用生物进化观点解释一些生物现象学会运用数学方法探究生物进化的实质三情感态度重组自然选择在生物进化过程中的作用难点自然选择对种群基因频率的影响三教学策略学生已经具有一定的逻辑推理能力并且学过基因突变基因重组和染色体变异的相关知识这些为本节课的授课提供了大大地帮助但是于知识抽象理效地激发学生的求知欲在多种活动中探索生物进化的实质四教学准备教学课件黑白卡纸黑白两种
10、棋子等五教学过程教学过程教师活动学生活动设计意图展示人类进化图片吸引学生注意力导入课题导入一种群是生物进化的基因单位人向改变。（师生总结）基因频率改变就表示生物在进化，生物进化一定会形成新的物种吗？这个内容我们将在下节课学习。课 堂巩 固练习 详见导学案 练习 进行技能训练，及时反馈。假如某种群非常大，所有雌雄个体能自由交配产生后代，没有迁入和迁出，没有自然选择，没有发生突变。请思考该种群繁殖若干代后，其基因频率会发生变化吗？如何分析？课后作业 板书设计 种群基因频率的改变与生物进化 基因频率的计算方法解释突变和基因重组为生物进化提供原材料阐述自然选择可以使种群基因频率发生定向改二过程与方法学会获取和整合信息运用生物进化观点解释一些生物现象学会运用数学方法探究生物进化的实质三情感态度重组自然选择在生物进化过程中的作用难点自然选择对种群基因频率的影响三教学策略学生已经具有一定的逻辑推理能力并且学过基因突变基因重组和染色体变异的相关知识这些为本节课的授课提供了大大地帮助但是于知识抽象理效地激发学生的求知欲在多种活动中探索生物进化的实质四教学准备教学课件黑白卡纸黑白两种棋子等五教学过程教学过程教师活动学生活动设计意图展示人类进化图片吸引学生注意力导入课题导入一种群是生物进化的基因单位人