高中生物《現(xiàn)代生物進化理論的主要內(nèi)容》教案5新人教版必修.doc

備課組員課時 2 課時課題第七章 第2節(jié) 現(xiàn)代生物進化理論的主要內(nèi)容課型科學探究教學目的一、教學目標 1.解釋種群、種群基因庫、基因頻率等概念。2.運用數(shù)學方法討論種群基因頻率的變化。3.說明現(xiàn)代生物進化理論的主要內(nèi)容。4.舉例說明共同進化和生物多樣性形成的原因。5.形成生物進化的觀點和生物進化理論在發(fā)展的觀念。教學重點難點二、教學重點和難點1.教學重點（1）種群、物種、基因頻率、隔離等概念。（2）突變和基因重組、自然選擇、隔離在生物進化過程中的作用。2.教學難點（1）基因頻率的概念。（2）自然選擇對種群基因頻率的影響。（3）隔離在物種形成中的作用。教學方法手段猜想,問題情境導入法，觀察法，談話法，歸納總結(jié)法教學過程設計引入 達爾文自然選擇學說中某些觀點，與現(xiàn)代遺傳學所揭示的遺傳和變異的本質(zhì)之間引發(fā)的問題沖突開始一 種群是生物進化的基本單位問題探討使學生初步了解一種生物個體的有利變異的基因，只有在該種生物的某一群體中才能傳遞、擴散，這個群體就是種群，種群是生物進化的基本單位。探討種群的定義 學生舉例說明種群的例子。種群與種的區(qū)別；種群是繁殖的單位；研究生物性狀的維持和變化不能立足于個體的變化，只能以種群為單位。因此，要從研究種群中全部個體所含有的全部基因入手（引出基因庫的概念）。過渡 某種昆蟲的翅色是灰色(基因型為aa)，偶然出現(xiàn)一綠色的變異個體（基因型為Aa），如果綠色翅與灰色翅比較，更適應環(huán)境。按照達爾文“適者生存，不適者淘汰”的觀點，這一有利變異的個體能永遠生存下去嗎？該個體中的有利基因A，怎樣才能世代傳衍下去？即使Aa的個體能夠繁殖，后代都是綠色個體嗎？通過該問題的探討，可以使學生發(fā)現(xiàn)，某個體的有利變異的基因只有在群體中，通過有性生殖才能世代延續(xù)，另外有利變異個體（Aa）的有性生殖的后代，還會出現(xiàn)aa的個體。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)境相適應是不夠的，還需要研究群體的基因組成變化，這個群體就是種群（提出種群的概念）。計算基因頻率的方法例題講解：課本115頁例題?？偨Y(jié)基因頻率計算公式： 某種基因的頻率= 該種群中此基因的數(shù)量/該種群中該基因數(shù)和其等們基因數(shù)的總和100%練習 基因頻率的計算 兩位學生上黑板演算教師點評 1 個體數(shù)與基因總數(shù)的關系2 等位基因的基因頻率之種等于1思考與討論教師可以引出：一個種群基因庫中的基因頻率，在子代又會怎樣呢？關于用數(shù)學方法討論基因頻率的變化，可以采用教材中所設計的順序和方式進行，也可以先依據(jù)孟德爾遺傳定律，從親代的基因型頻率，計算子代的基因型頻率和基因頻率，如果時間允許，還可以繼續(xù)計算子二代、子三代的基因型頻率和基因頻率。如果采用后一種方式，在計算后，教師應引導學生從中概括出：依據(jù)孟德爾遺傳法則，一個種群的等位基因頻率，在上下代是穩(wěn)定不變的，也就是說種群是穩(wěn)定不變的。這種現(xiàn)象在自然界的種群中會發(fā)生嗎？由此引發(fā)學生討論。在學生討論的基礎上思考與與討論教師和學生共同得出，自然界中種群的基因頻率要穩(wěn)定不變（不進化），必須滿足以下幾點： 該種群非常大；所有的雌雄個體都能自由交配；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，并且攜帶這對基因的染色體不發(fā)生變異。顯然，同時滿足以上5個條件是不可能的，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。通過討論基因頻率的變化可以認識到，自然界中種群的基因頻率一定會發(fā)生變化，也就是說種群的進化是必然的。第二課時的引入影響種群基因頻率的因素有哪些？引出變異和自然一 生物進化的原材料選擇對基因頻率的影響關于突變和基因重組產(chǎn)生進化的原材料，只有可遺傳的變異，才對生物進化產(chǎn)生影響。讓學生回答可遺傳變異的來源，即基因突變、基因重組和染色體變異。介紹三種變異的特點 以及對基因頻率的影響。在這里還應該強調(diào)，突變和重組都是隨機的、不定向的，因此，它們可以改變基因頻率，但不能決定基因頻率改變的方向，也就是說，它們只是提供了生物進化的原始材料，不能決定生物進化的方向。生物進化方向又是由什么因素決定的呢？（引入自然選擇的作用）探究活動 自然選擇對種群基因頻率變化的影響探究“自然選擇對種群基因頻率變化的影響”以方便學生討論為原則，將教學班分成若干個小組。注意以下幾點。1.指導學生閱讀樺尺蠖種群變化的資料（教師可以導讀教材相關部分），依據(jù)這些事實明確提出問題。2.作出假設。針對事實和問題，依據(jù)學生已有的知識背景提出假設。在這里，假設可以是：黑褐色的生活環(huán)境，不利于淺色樺尺蠖的生存，對黑色樺尺蠖生存有利，這種環(huán)境的選擇作用使該種群的S基因的頻率越來越低，即自然選擇可以使種群的基因頻率發(fā)生定向改變。3.制定探究方案，可以根據(jù)學生情況靈活處理。一般情況下，可以直接使用教材提供的問題情境?？梢韵戎笇W生，依據(jù)假設計算第2年的基因型頻率和基因頻率，即：如果第1年種群個體數(shù)為100個，當黑色 （表現(xiàn)型） 個體每年增加10%時，基因型為SS （黑色） 個體第2年將會增加到11個，基因型為Ss （黑色） 個體第2年將增加到22個，基因型為ss （淺色） 個體第2年將減少到63個。第2年種群個體總數(shù)為96個，基因型SS的頻率是1196=11.5%；基因型Ss的頻率是2296=22.9%；基因型ss的頻率是6396=65.6%。在學生理解了計算方法后，可獨立計算以后年份的基因型頻率和基因頻率，找出規(guī)律在分析計算結(jié)果的基礎上，應要求學生討論教材中設置的兩個討論題。使學生理解，在黑色背景下，淺色樺尺蠖被天敵發(fā)現(xiàn)和捕食的幾率大于黑色的樺尺蠖，但不影響樺尺蠖的生存和繁殖，直接受選擇的是表現(xiàn)型。探究之后，教師應強調(diào)，在自然選擇的作用下，可以使基因頻率發(fā)生定向改變，決定生物進化的方向。關于“隔離與物種的形成”內(nèi)容的教學，可直接使用教材中的引言，引出物種的概念。指出人們是如何定義物種的，至于為什么如此定義物種可以不深究，教師應著重引導學生依據(jù)物種定義，舉例說明并區(qū)分物種。學生理解物種概念后，教師可以再提出曼徹斯特地區(qū)的樺尺蠖，雖然基因頻率發(fā)生很大的定向變化，但并沒有形成新物種的原因，并通過師生討論得出，只要物種的種群之間和種群內(nèi)部個體之間，沒有形成生殖隔離，基因交流就不會停止，遺傳組成的差異就不會拉大，新物種就難以形成。什么因素可以阻止種群間基因交流呢？由此可引出隔離的概念。學生初步理解隔離的概念之后資料分析安排學生討論隔離的各種可能的方式，教師歸納出隔離的類型。然后組織學生閱讀分析教材中的，組織討論“資料分析”中提出的幾個問題。最后教師應強調(diào)，一般情況下，地理隔離是生殖隔離的先決條件，生殖隔離一旦形成，原來屬于一個物種的兩個種群，就成了兩個物種。關于“共同進化與生物多樣性的形成”內(nèi)容的教學，可以學生自學為基礎，教師提出一些具有啟發(fā)性的問題，師生共同歸納總結(jié)的方式推進教學過程。使學生理解共同進化的含義，無機環(huán)境的變化、無機環(huán)境的復雜化和多樣化、有性生殖的出現(xiàn)和生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的復雜化和多樣化對生物多樣性形成的作用。討論 組織學生討論生物進化理論在發(fā)展。教學反思作業(yè)布置試卷板書設計第七章 第2節(jié) 現(xiàn)代生物進化理論的主要內(nèi)容一種群是生物進化的基本單位1什么叫種群2基因頻率某種基因的頻率= 該種群中此基因的數(shù)量/該種群中該基因數(shù)和其等們基因數(shù)的總和100%基因突變基因重組染色體變異二 生物進化的原材料可遺傳變異的三個來源三 自然選擇對種群基因頻率的變化影響四 生物的變異是不定向的而自然選擇作用是定向的。五 自然選擇決定生物進化的方向