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》13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》13北师大教案设计
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《种群是进化的基本单位》教学设计
一、教材分析：
《种群是进化的基本单位》是北师大版版必修2《遗传与进化》第7章的第2节《现代生物进化理论的主要内容》一节中的第一小节。
本单元的教学按《生物课程标准》提出的“说明现代生物进化理论的主要内容”、“用数学方法讨论基因频率的变化”的活动建议，依据学生已有的孟德尔遗传定律的知识基础和能力基础，使学生能定量讨论种群基因组成特点、定量讨论基因频率的变化，通过本单元的教学，应该使学生能够解释种群、种群基因库和基因频率三个基本概念，学会基因频率的计算方法，理解种群基因频率的改变与生物进化的关系，难度较大。
二、设计思路：
1、达尔文的自然选择学说是现代生物进化理论的基础，所以，现代生物进化理论的教学也应从对自然选择理论的评价开始，通过视频实例使学生发现自然选择学说的局限性，并领悟到对自然选择学说的修正是必然的。
从而引导学生针对自然选择理论的局限性，引出种群、基因频率、基因型频率的概念。
2、通过讨论种群的概念，使学生理解，种群是繁殖的单位，是生物进化的基本单位。
3、依据孟德尔遗传定律，计算亲子代间基因频率，然后，讨论在自然界中，基因频率为什么不可能稳定不变，理解可能引起基因频率改变的因素。
本小节内容理论性较强，逻辑严密，安排有学生讨论和探究活动，是发展学生科学分析问题的能力和探究能力的良好载体。
在重难点上采用“设疑导入——引导探究——得出结论”的情景探究教学模式，更易将一些本来不太好理解的问题简单化，从而是学生对进化的理解“从性状水平深入到基因水平，从个体水平上升华到种群水平”。
本小节安排1课时。
三、教学目标
1．知识与技能
（1）解释种群、基因库、基因频率概念。
（2）尝试运用数学方法讨论种群基因频率的改变。
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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得出结论的形式进行。
3．情感态度与价值观
（1）通过引导学生分析调查所取的数据，培养学生以事实为依据得出结论的科学态度。
（2）
通过教学活动，进一步培养学生“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。
四、教学重、难点
1、教学重点
（1）种群、基因库、基因频率概念。
（2）基因频率的计算。
2、教学难点
（1）基因频率的概念。
（2）用数学方法讨论基因频率的变化。
五、教学过程
导入：
上节课我们学习了达尔文自然选择学说的主要观点，下面请同学们依据该学说的基本观点，分析下面的情境：
【多媒体展示】
《自然传奇》中关于野性的长颈鹿的视频，提出有关进化的相关知识，并和学生一起回顾有关达尔文的自然选择的内容。
【教师总结】：
达尔文对生物进化理论的局限性：
1、局限于个体水平
a
以个体为单位。
b
有利性状。
在自然界没有哪个个体是长生不死的，个体的表现型也会随着个体的死亡而消失。
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2、对遗传变异的本质不能做出科学解释。
今天，就请同学们利用已经学习过的生物学知识，当一次当代“达尔文”来探究生物进化的本质。
【多媒体展示】在一片树林中，如果在灰色翅昆虫的群体中偶然出现一只绿色翅的变异个体。
【设问】：
1.
绿色翅昆虫能活下去的几率大么？
2.
绿色个体产生的原因是什么？
（基因显性突变）
3.如果能活下来绿色性状能保留下来并传给后代么？
怎么传递？
引导学生利用所学遗传学知识推测灰、绿色昆虫基因型及在群体中通过有性生殖随机交配传递遗传基因。
【教师总结】因此研究生物进化必须在群体为单位，才能使有利变异得以保留。
这个群体就是种群。
【种群是生物进化的基本单位】
（一）种群
1、种群概念：
生活在一定区域的同种生物的全部个体。
【多媒体展示】举例判断
（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）盘县坡上草原上的全部植物
（5）一片草地上的成年梅花鹿
（6）盘县坡上草原上所有的羊
（7）盘县坡上草原上所有的绵羊
【教师引导】加强对该概念的理解：
（1）两个要素：
“同种”和“全部”
（2）一个条件：
“一定区域”
（3）两个方面：
种群是生物繁殖的基本单位；
种群是生物进化的基本单位。
【多媒体展示】举例判断
候客大厅聚集的人群
不是
【教师引导学生讨论、总结、归纳】
（4）种群的特点：
种群的个体之间具有年龄和性别的差别，并不是机械地
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结合在一起。
个体之间彼此可以交配，并通过繁殖将各自的基因传递给后代。
【教师讲解】：
种群个体间具有年龄和性别的差异，并不是机械的结合在
一起。
彼此可以交配实现基因交流，并通过繁殖将各自的基因传递给后代。
因此，研究生物的进化必须以种群为单位。
【设问】那么利用遗传学知识，结合达尔文的自然选择学说，请同学讨
论昆虫种群中出现绿色个体后，种群会如何进化？
【学生讨论回答】昆虫种群中由于基因突变产生了适应环境的新表现型：
绿色——有利变异，在生存斗争中不易被天敌发现被保留，通过种群中有性生殖，绿色基因随着生殖世代延续，并在群体中扩散。
进化的结果是，种群中绿色个体越来越多。
【教师设疑】在这个过程中种群的基因组成该怎么变化呢？
学生讨论回答：
绿色基因A越来越多。
【教师讲解】因此生物进化的实质应该是种群中基因组成的变化过程。
如何分析种群的基因组成和变化呢？
由此人们提出基因库和基因频率的概念。
什么是基因库？
基因频率的含义是什么？
（二）种群基因频率的变化
【学生活动】组织学生阅读教材，理解基因库、基因频率的概念。
1、基本概念
（1）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。
（2）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，叫做基因频率。
【教师提问】对于一个种群如何得以知道某个基因频率的大小呢？
【教师讲述】基因频率的计算往往采用抽样统计的方法。
引导学生计算。
【多媒体展示】
（1）已知调查的各种基因型的个数计算基因频率
【案例1】某桦尺蠖种群中，黑色翅的基因为S，
浅色翅的基因位s，抽样调查100个个体，测得基因型为SS、Ss、ss的个体分别为10、20、70个、问S、s基因频率是多少？
S基因的数量=2×10+20=40个；s基因的数量=2×70+20=160个
S基因的频率=40/200=20%；s基因的频率=160/200=80%。
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某种基因的频率=该种群中此基因的数量/该种群中此基因和等位基因数的总和
【教师讲述】抽样统计结果的呈现方式有两种。
一种以基因型个数的方式呈现，还有一种以基因型的频率出现（说明基因型频率的概念）。
【教师设疑】如何根据基因型频率计算基因频率？
【多媒体展示】
（2）已知基因型频率求基因频率
【案例2】某桦尺蠖种群中，黑色翅的基因为S，
浅色翅的基因位s，抽样调查100个个体，测得基因型为SS、Ss、ss的个体分别为10、20、70个、问SS、Ss、ss基因型频率是多少？
SS基因型频率=10/100=10％
Ss基因型频率=20/100=20％
ss基因型频率=70/100=70％
教师对学生计算结果进行评价，并引导学生归纳计算的方法和公式：
某种基因频率=该基因纯合体基因型的频率+该基因杂合体基因型的频率×1/2。
种群中一对等位基因的频率之和为1
【教师设疑】基因可以通过繁殖实现前后代基因的传递，那么，在繁殖传递过程中，基因频率会不会发生变化呢？
有哪些因素能引起基因频率和基因型频率的改变呢？
【板书】3、用数学方法讨论基因频率的变化——遗传平衡定理
【多媒体展示】教材思考与讨论
学生讨论计算，教师引导，并让学生介绍计算结果和方法。
亲代基因型的频率
AA（30%）
Aa（60%）
aa（10%）
配子的比率
A（
）
A（
）
a（
）
a（
）
子代基因型的频率
AA（
）
Aa（
）
aa（
）
子代种群的基因频率
A
（
）
a（
）
【教师设问】通过从后代的基因型频率和基因频率的计算结果中，发现了什么现象？
亲代
子一代
子二代
子三代
基因型频率
AA
30%
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