人教版必修2 种群基因频率的改变与生物进化 第1课时 教案.docx
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人教版必修2种群基因频率的改变与生物进化第1课时教案
种群基因频率的改变与生物进化
一、教学目标
一、知识目标
1、知识目标
(1)理解种群、种群基因库、基因频率等概念。
(2)说明现代生物进化理论的主要内容。
(3)举例说明共同进化和生物多样性形成的原因。
2、能力目标
(1)运用数学方法讨论种群基因频率的变化。
(2)运用生物进化观点解释一些常见生物进化现象。
3、情感态度与价值观
A.形成生物进化的观点和生物进化理论在发展的观念。
B.学习达尔文这一伟大科学家的执着精神,将其延伸到学习上。
二、学情分析
二、学情分析
1.针对学生
因为所授班级班级为平行班学生,基础较差,学习兴趣较低,所以在教学前要通过介绍达尔文的«自然选择学说»提起学生兴趣。
2.针对本节课知识
学生在初中阶段学习过生物进化的内容,知道达尔文的自然选择学说的要点,但是现在已经遗忘,而且拉马克进化论,达尔文进化论的贡献及其局限性尚不了解。
因此,在授课前先介绍生物进化理论的发展过程,分析拉马克和达尔文的进化理论的重要贡献和历史局限性,这样有助于学生理解科学不是一个静态的体系,而是一个不断发展的动态过程。
学生在上一节已经学习了达尔文的自然选择学说等生物进化的有关知识,掌握了自然选择学说的重要意义和局限性。
同时,学生在前面已经全面学习了遗传变异的有关知识,已经掌握了遗传和变异的实质,对于生物进化的知识在初中的学习中也已有所了解,在此基础上,结合一些实际的事例,利用已有知识,在老师的引导下,通过交流、讨论,可以对未知进行探究;归纳出所要获得的知识。
三、重点难点
三、教学重点难点
教学重点:
(1)种群、物种、基因库、基因频率、隔离等概念。
(2)突变和基因重组、自然选择在生物进化过程中的作用。
教学难点:
(1)基因频率的概念及相关计算。
(2)自然选择对种群基因频率的影响。
四、教学过程
4.1第一学时
4.1.一、教学目标
(1)通过讲授学生能够掌握并理解理解种群、种群基因库、基因频率等概念。
(2)解释在生物进化过程中突变和基因重组、自然选择、是如何影响生物进化的。
4.1.2学时重点
(1)种群基因频率的概念及相关计算。
(2)生物进化的根本原因。
4.1.3学时难点
1.对新概念的理解(物种、基因库、基因频率)。
2.突变和基因重组、自然选择、隔离在生物进化过程中的作用。
4.1.4教学活动
活动1【导入】
(一)预习检查、总结疑惑
通过几个简单练习题检查落实学生的预习情况并了解了学生的疑惑,使教学具有针对性。
活动如下:
1.判断下列是否属于种群
(1)一个池塘中的全部鱼
(2)一个池塘中的全部鲤鱼
(3)两个池塘内的全部青蛙
(4)一片草地上的全部植物
(5)一片草地上的成年梅花鹿
2.什么是种群?
基因库?
基因频率?
活动2【导入】
(二)情景导入、展示目标。
提出问题:
从历史角度让学生分析人由最初元谋人怎样一步步进化的,激发出学生学习兴趣,再向学生详细介绍人由单细胞生物如何进化来,这是什么原因导致的呢?
进化论提供了最科学的解释。
”这就激起了学生主动探究的热情,而这个问题就是本节所学的主要内容,以情激情,创设情境)探索研究。
活动3【讲授】教学活动
(一)种群是生物进化的基本单位
1、种群概念:
生活在一定区域的同种生物的全部个体。
2.种群的基因库:
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。
(注:
每个个体所含的基因只是基因库的一部分.)
3.种群的基因频率:
在一个种群基因库中,某个基因占全部等位基因数的比率。
?
基因频率计算
‚基因型频率计算
例1:
在某昆虫中,决定翅色为绿色基因为A,决定翅色为褐色基因为a,从这个种群中随机抽出100个个体,测知基因型为AA、Aa和aa的个体分别是30、60和10个。
那么A和a的基因频率,AA、Aa和aa基因型.频率是多少?
4、探究活动
用数学方法讨论基因频率的改变
假设的昆虫群体满足以下五个条件:
①昆虫群体数量足够大,
②全部的雌雄个体间都能自由交配并能产生后代,
③没有迁入与迁出,
④AA、Aa、aa三种基因型昆虫的生存能力完全相同(也就是说自然选择对A、a控制的翅型性状没作用)
⑤也没有基因突变和染色体变异。
根据课本上的思考与讨论回答如下问题:
某昆虫种群中,绿色翅的基因为A,褐色翅的基因位a,调查发现AA、Aa、aa的个体分别占30%、60%、10%、那么A、a的基因频率是多少?
〖提示〗1.
(1)A配子占60%,a配子占40%。
(2)子代基因型频率:
AA占36%;Aa占48%;aa占16%。
(3)子代种群的基因频率:
A占60%;a占40%。
5.哈代——温伯格定律:
一个有性生殖的自然种群中,在符合5个条件的情况下,各等位基因的频率和等位基因的基因型频率在一代一代的遗传中是稳定不变的,或者说,是保持着基因平衡的。
哈代-温伯格定律可用数学方程式表示:
(p+q)2=p2+2pq+q2=1
其中p代表A基因的频率,q代表a基因的频率。
p+q永远为1,p2代表AA的频率,q2代表aa的频率,2pq代表杂合子Aa的频率。
活动4【活动】思考
思考1:
上述结论是在满足五个假设条件的基础上计算的,对自然界的种群来说,这五个条件都能成立吗?
特别是如果第⑤点假设(⑤基因A和a都不产生突变,即没有基因突变和染色体变异。
)
答:
满足五个假设条件的种群是理想的种群,在自然条件下,这样的种群是不存在的。
这也从反面说明了在自然界中,种群的基因频率迟早要发生变化。
思考2:
如果该种群出现新的突变型,也就是产生新的等位基因(A2),种群的基因频率会变化吗?
基因A2的频率可能会怎样变化?
答:
?
基因突变突变产生的新基因会使种群的基因频率发生变化。
‚基因A2的频率是增加还是减少,要看这一突变对生物体是有益还是有害的,这往往取决于生物生存的环境。
活动5【讲授】影响种群基因频率的因素:
可遗传的变异、自然选择、
迁入迁出、遗传漂变
活动6【练习】加强练习,巩固知识
1下列关于物种的叙述,不正确的是(D)
A.物种是形态上类似的,彼此能交配的,要求类似环境条件的生物个体的总和
B.物种是一个具有共同基因库的,与其他类群有生殖隔离的类群
C.区分物种有多种依据,但最主要的是看有无生殖隔离
D.不同物种的种群若生活在同一地区,也会有基因交流
2.基因型AA和aa的相同物种的两个个体杂交,其F1中A和a基因频率分别为(C)
A.60%和40%B.40%和60%C.50%和50%D.30%和70%
3.下列关于基因频率的叙述中,正确的是(B)
A.某种群中某基因的突变率B.某种群中某种基因的出现比例
C.某种基因在基因库中所占的比例称为基因频率D.一对等位基因的基因频率之和为1/2
4.种群基因频率总是在不断变化的原因包括①突变②基因重组③自然选择(D)
A.①②
B.②③
C.①③
D.①②③
5.下列关于基因库的叙述正确的是(C)
A一个种群中一个个体所含有的全部基因叫做这个种群的基因库
B一个种群中全部个体所含有的显性基因叫做这个种群的基因库
C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
D一个种群的基因库会随着种群中一代一代的死亡而消减和灭亡
6.AA、Aa、aa的个体分别占24%、72%、4%那么A、a的基因频率是多少?
(D)
A.36%和64%B.57%和43%
C.24%和72%D.60%和40%
活动7【活动】知识总结提升
总结
种群基因频率的改变与生物进化
(一)种群是生物进化的基本单位
1、种群、基因库、基因频率等概念
2、用数学方法讨论基因频率的变化
3、种群基因频率改变影响因素
4.2第二学时
4.2.一、教学目标
1.突变和基因重组、自然选择、在生物进化过程中的作用。
2.生物进化的实质。
4.2.2学时重点
1.对于生物进化原材料的理解。
2.自然选择对生物进化的影响。
4.2.3学时难点
1、突变和基因重组、自然选择在生物进化过程中的作用。
2.生物进化根本原因。
4.2.4教学活动
活动1【导入】知识回顾:
1、在一个大的种群中,没有突变、自然选择、迁入和迁出的情况下,自由交配N代以后基因频率和基因型频率怎么变?
如果是自交呢?
答:
不变,基因突变突变产生新基因会使种群的基因频率发生变化。
2、生物进化的实质是什么?
答:
种群的进化过程就是种群基因频率发生变化的过程。
3.影响种群基因频率变化的根本原因是什么?
?
可遗传的变异:
基因突变染色体变基因重组
不可遗传变异:
‚自然选择、
ƒ迁入迁出、遗传漂变
活动2【讲授】新课内容
(二)突变和基因重组产生生物进化的原材料
突变产生新等位基因,等位基因重组,产生多种多样的基因型,最后导致多种多样表现型。
自然界中生物的突变一般对生物体是有害的。
为什么它还能作为生物进化的原材料呢?
突变的有害还是有利不是绝对的,这取决于生物的生存环境。
活动3【活动】探究
(三)自然选择决定生物进化的方向
探究——自然选择对种群基因频率的影响
现在我们用数学方法来讨论一下桦尺蠖基因频率变化的原因。
1870年桦尺蠖的基因型频率为SS10%;Ss20%;ss70%,在树干变黑这一环境条件下假如树干变黑不利于桦尺蠖的生存,使得种群中浅色个体每年减少10%,黑色个体每年增加10%,以后的几年内,桦尺蠖种群每年的基因型频率与基因频率是多少呢?
请阅读教材116-117页“探究活动”前两段文字。
思考:
桦尺蠖种群中s基因的频率为什么越来越低?
对比分析19世纪曼彻斯特地区的桦尺蠖种群中s基因的频率为什么越来越低?
通过填表格得出结论:
自然选择使基因频率定向改变:
即自然选择决定生物进化的方向
活动4【讲授】总结
总结:
(三)、自然选择决定生物进化的方向
1、从宏观(性状)上来看进化过程:
性状与环境色彩相似,较能适应环境而大量生存;性状与环境色彩差异很大,易被捕食者捕食而大量被淘汰。
表现为适者生存,不适者被淘汰。
2、从微观(基因)来看进化过程为:
淘汰不利变异的基因,保留了有利变异基因,通过遗传逐渐积累。
原因:
淘汰不利变异基因、积累有利变异基因。
结果:
使基因频率定向改变。
结论:
自然选择决定生物进化的方向
变异是不定向的,自然选择是定向的.
活动5【测试】练习讲解
练习:
1.现在许多学者认为,生物进化的基本单位是(C)
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.下列有关种群基因库的叙述中,不正确的是(C)
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
3.“基因突变对绝大多数个体是不利的,但却是生物进化的重要因素之一”。
你认为这一说法(A)
A.正确,基因突变虽对多数个体不利,但它为定向的自然选择提供了材料,为物种的进化奠定了基础
B.正确,基因突变对多数个体不利,但突变的方向与生物进化的方向是一致的
C.不正确,因为基因突变不利于个体的繁殖,会导致物种的绝灭
D.不正确,因为基因突变会导致个体死亡,不利于生物进化
4.现代进化理论是在达尔文自然选择学说的基础上发展起来的.现代生物进化理论观点,对自然选择学说的完善和发展表现在(A)
.①突变和基因重组产生进化的原材料
②种群是进化的单位③自然选择是通过生存斗争实现的
④自然选择决定生物进化的方向⑤生物进化的实质是基因频率的改变⑥隔离导致物种形成⑦适者生存,不适者被淘汰
A.②④⑤⑥⑦
B.②③④⑥
C.①②⑤⑥
D.①②③⑤⑦
5.下列有关物种形成的说法不.正确的是(B)
A.自然选择可以定向改变种群的基因频率,因而可能导致新种的形成
B.突变和基因重组可以使种群产生定向变异,因而可能导致新种的形成
C.经过突变的基因重组.自然选择及隔离三个基本环节,能导致物种形成
D.经过长期的地理隔离,最后出现生殖隔离,而导致物种的形成
活动6【讲授】总结
现代生物进化理论的内容:
1、种群是生物进化的基本单位;
2、突变和基因重组产生进化的原材料;
3、自然选择决定生物进化的方向;
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