高中生物必修1《第7章生物的进化第2节种群是进化的基本单位》19北师大教案设计.docx
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高中生物必修1《第7章生物的进化第2节种群是进化的基本单位》19北师大教案设计
【三维目标】
1．知识与技能
⑴
解释种群、种群基因库、基因频率等概念。
⑵
运用数学方法讨论种群基因频率的改变。
⑶
说明现代生物进化理论的主要内容。
（4）培养学生收集资料和数据的能力以及处理资料和数据的能力。
（5）运用生物进化观点解释一些生物现象。
（6）通过教学活动使学生学会抽样调查的方法。
2．过程与方法
采用互动式教学模式，以教师提供讨论素材，组织引导学生讨论、活动，最后由师生共同总结的形式进行。
3．情感态度与价值观
⑴
通过引导学生分析调查或实验所取的数据，培养学生以事实或实验结果为依据得出结论的科学态度。
⑵
通过教学活动，培养学生“生物是进化来的”、“生物的进化与环境密切相关”的思想观念，帮助学生树立辩证唯物主义的认识观。
【教学重点】
1．种群、物种、隔离、基因频率等概念。
2．突变和基因重组、自然选择。
【教学难点】
1．基因频率的概念。
2．自然选择对种群基因频率的影响。
【教具准备】
大量的电子图片和动画
【课时安排】
1课时
第1课时
【教学过程】
一．课前准备
1．搜集相关电子图片和生物进化有关的影音文件或flash，并制作成教学课件。
2．制定学生课前预习的提纲
⑴
通读课文。
⑵
思考“问题探讨”中的2个问题。
⑶
思考“本节聚焦”中的3个问题。
⑷
复习数学课中学过的概率统计的相关知识和孟德尔遗传规律。
二、情境创设
通过语言陈述或设问与学生对话交流的形式复习有关进化的基础知识——达尔文进化论的基本内容。
通过提出问题：
“在达尔文进化论的基础之上，现代生物学的研究有又了什么新进展？
”引起学生的兴趣，吸引学生的注意。
三．师生互动
引入（复习）：
上节课我们学习了达尔文自然选择学说的主要观点，那么此观点是什么？
（答：
略）请同学们根据此观点，分析下面的情境：
“如果在灰色翅（基因型为aa）昆虫的群体中偶然出现一支绿色翅（基因型为Aa）的变异个体，且绿色比灰色更不容易捕食。
那么，昆虫的翅色将怎样变化？
”
学生讨论：
学生自由讨论，并发表自己的看法。
提出质疑：
该绿色个体一定能被选择下来吗？
为什么？
（我们教师要明确提这个问题的教学意图：
让学生通过讨论，发现自然选择学说中的某些观点与现代遗传学所揭示的遗传和变异的本质之间的矛盾，体会对自然选择学的修正是必然的。
）
学生回答：
（学生的答案可能五花八门）可能有几种答案：
1.绿色个体确实比灰色个体容易生存下来，昆虫的翅色由灰色朝着绿色的方向进化。
2.即使绿色个体不容易被捕食，也可能由于其他原因中途夭折。
提问：
如果该绿色个体能很好的生活下来，它体内的A基因怎样才能传递给它的下一代呢？
回答：
（学生讨论）只有通过有性生殖，才能将基因传给子代，将基因A保留下来。
提问：
如果Aa与其他个体交配生殖，后代还会使绿色吗？
学生活动：
复习孟德尔遗传定律，讨论、分析子代的基因型和表现型以及基因型与表现型的关系。
回答：
不一定。
教师讲述：
出现有利变异个体内的有利基因只有在群体中，通过有性生殖才能世代延续，另外有利变异的个体的后代不一定能真实遗传。
因此，研究生物的进化，仅仅研究个体的表现形式是否与环境相适应是不够的，还需要研究群体的基因组成的变化，这个群体就是种群。
种群是生物进化的基本单位
提问:
怎样的一群生物个体可以称为种群呢？
学生活动：
阅读教材
回答：
生活在一定区域的同种生物的全部个体叫做种群。
课堂练习：
以下属于种群范畴的是：
A．一座山上所有的马尾松
B．一块草地上所有的昆虫
C．一个池塘内所有的鱼类
D．一个公园内所有的树木
与学生一起进行分析：
首先让学生复习种群的概念。
选项A指的是在一定自然区域内（一座山）一种生物（马尾松）全部的个体，符合种群的定义。
选项B指的是在一定自然区域内（一块草地）的全部昆虫，昆虫并不是一种生物，而是多种生物的总和（纲），故不符合种群的定义。
选项C、D与选项B原因基本相同，故答案选A。
提问：
一个生物“种”或“物种”与种群有何区别？
学生活动：
学生讨论并自由发表看法
教师总结：
物种可以分布在不同的自然界的不同区域，只有在可以发生随即交配、繁衍，使基因能够世代传得一定区域内的同种全部个体的集合才是一个种群。
提问：
人们为什么要提出“种群”这个概念呢？
学生活动：
学生讨论，可以没有结果。
教师归纳：
自然界的物种实际上是以一个个种群存在的，种群是物种繁衍、进化的基本单位。
它为研究生物与环境的关系和物种的变化带来了方便。
教师讲述：
性状是由基因控制的，研究生物的进化必须研究种群的基因组成和变化。
如何分析种群的基因组成和变化呢？
由此人们提出了基因库和基因频率的概念。
提问：
什么是基因库？
什么是基因频率？
学生活动：
阅读教材有关部分
回答：
一个种群中全部个体所含有的全部基因，叫做这个种群的基因库。
在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率，叫做基因频率。
讲解例题：
某昆虫种群中，绿色翅的基因为A，褐色翅的基因为a，调查发现，AA、Aa、aa的个体分别占40、120、40，那么a和A的基因频率各是多少？
学生活动：
学生计算并汇报计算结果和方法。
回答：
种群基因A的频率为50﹪，基因a的频率为50﹪。
教师总结：
某种基因的频率=该种群中此基因的数量/该种群中该基因数和其等位基因数的总和
等位基因的频率之和等于1
巩固练习：
展示在投影上（或写在黑板上）让学生当堂练习加以巩固
在一个种群中随机抽出一定数量的个体，其中基因型为AA的个体占18﹪，基因型Aa的个体占78﹪，aa的个体占4﹪。
那么基因A和a的频率分别是多少？
教师与学生一起分析：
解：
设所抽出的个体数为n，则：
∵
基因A的数量=n×18﹪×2
+
n×78﹪=1．14
n
基因a的数量=
n×4﹪×2
+
n×78﹪=0．86
n
此对等位基因的总数=2
n
∴
基因A的频率=1．14
n
/
2
n
=
57﹪
基因a的频率=1-57﹪=
43﹪
提问：
如果让该种群随机交配，依据孟德尔遗传规律，子一代、子二代的基因型频率和基因频率又会怎样呢？
学生活动：
学生计算（教师要加强引导，注意然学生计算并从结果中观察基因频率和基因型频率变化的规律）
提问：
从计算结果中，发现了什么现象？
回答：
基因频率在亲子代之间是稳定不变的，基因型频率到了子二代也会稳定下来。
提问：
自然界种群的基因频率能世代不变吗？
为什么？
学生活动：
讨论要使种群基因频率不发生变化此种群应具备哪些条件？
、学生自由发表看法
教师归纳：
要使种群的基因频率世代不变，要满足以下条件：
①
该种群非常大
②
所有的雌雄个体都能自由交配
③
没有迁入和迁出
④
自然选择对不同表现性的生物个体没有作用
⑤
这对基因不发生突变和携带者对基因的染色体不发生异常。
这五个条件都是影响种群基因频率变化的原因。
显然要全部满足这五个条件是不可能的，即使满足了前四个条件，基因突变和染色体变异总是会发生。
提问：
影响种群基因频率变化的根本原因是什么？
回答：
变异。
（为下一课时的教学做好铺垫）
四、教师精讲
以生物个体为单位来研究生物的进化，可以看出有局限性，有利的变异个体不一定能真实地的遗传。
因此，研究生物的进化，仅仅研究个体的表现形式是否与环境相适应是不够的，还需要研究群体的基因组成的变化，也就是说，我们应将种群作为研究生物进化的基本单位。
种群是指生活在一定区域内的同种生物的全部个体。
这里要求根据种群的概念能够做出对种群的判断。
研究生物的进化要以种群为单位，研究种群就必须研究种群的基因组成和变化，既要掌握基因库和基因频率的概念和相关的计算。
基因库是指一个种群中全部个体所含有的全部基因。
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率。
关于基因频率的计算我们要掌握计算的方法：
某种基因的频率=该种群中此基因的数量/该种群中该基因数和其等位基因数的总和
等位基因的频率之和等于1
最后，我们要知道在各种环境因素的影响下种群的基因频率不是世代不变的，而是在不断变化的。
五、评价反馈
1．现在许多学者认为，生物进化的基本单位是
（
）
A．生物个体
B．同种生物的全部个体
C．种群
D．生活在一起的全部生物
2．根据现代生物进化理论,下列符合种群概念的是
（
）
A.
太平洋里全部的鱼
B.
中华人民共和国国土上的所有汉族人
C.
稻田里全部的蛇
D.
草原上的灰仓鼠
3．已知人眼的褐色（A）对蓝眼（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，其中杂合子的个体有14400人。
那么，在这一个人群中A和a的基因频率分别为
（
）
A.
0.64和0.36
B.
0.36和0.64
C.
0.50和0.50
D.
0.82和0.18
4．下列有关种群基因库的叙述中，不正确的是
（
）
A.
一个种群的基因库包括这个种群所含有的全部基因
B.
生物的个体总是要死亡的，但基因库却因种群个体的繁殖而代代相传
C.
种群中每个个体含有种群基因库的全部基因
D.
基因突变可改变基因库的组成
答案和解析：
1．C
解析:
研究生物的进化，仅仅研究个体的表现形式是否与环境相适应是不够的，还需要研究群体的基因组成的变化，即要一种群为单位开展研究，故答案选C。
2．B
解析：
选项A和C说的都是多种生物的总和，与种群定义不符；选项D指的是一种生物（物种）；选项B说的是在中华人民共和国这个区域内全部的汉族人（一种）。
故答案选B。
3．A
解析：
此对等位基因（A+a）数目的总和=30000×2=60000，基因a的数量=14400+3600×2=21600,基因A的数量=14400+（26400-14400）×2=38400，根据公式：
某种基因的频率=该种群中此基因的数量/该种群中该基因数和其等位基因数的总和
等位基因的频率之和等于1
代入公式得出：
基因A的频率=0.64，基因a的频率=1-0.64=0.36，故答案选A。
4．C
解析：
例如，基因库中含有等位基因A和a，而在这个种群中就可能存在基因型为aa或AA的个体，故答案C不正确。
六．课堂小结
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