高中生物第6章 生物的进化第3节 种群基因组成的变化与物种的形成一 种群基因组成的变化教案

这是一份高中生物第6章 生物的进化第3节 种群基因组成的变化与物种的形成一 种群基因组成的变化教案，共3页。教案主要包含了种群基因组成的变化，隔离在物种形成中的作用等内容，欢迎下载使用。


教学基本信息
课题
§6.3种群基因组成的变化与物种的形成
学科
生物学
学段： 高中
年级
一年级
教材
书名：生物学必修2遗传与进化
出版社：人民教育出版社 出版日期：2019年 9 月
教学目标及教学重点、难点
教学目标：
1. 阐明种群是生物繁殖和进化的基本单位。
2. 运用数学方法讨论种群基因频率变化的影响。
3. 构建隔离导致物种形成的基本模型。
教学重点：自然选择对种群基因频率变化的影响
教学难点：用数学方法讨论种群基因频率变化
教学过程(表格描述)
教学环节
主要教学活动
设计意图
引入新课
回顾达尔文进化选择学说，提出问题：适合生存的“长脖子”个体一定将这一性状传递给下一代吗？
现代生物进化学说以达尔文自然选择学说为基础，提出进化的基本单位是种群。
新知学习
一、种群基因组成的变化
1. 基于问题探讨，明确生物进化的单位不是个体，而是生活在一起的能够相互交配得到下一代的群体——种群，从而明确种群也是生物的存在单位和繁殖单位。通过图片明确种群的概念（生活在南极大陆的帝企鹅，种植在中山公园的郁金香）
2. 提出观点：自然选择的作用表面上是对性状的选择，实质上是对决定性状的基因进行的选择。因此，在讨论生物进化时，需要考虑到种群的遗传组成，即基因库，同时提出基因频率的概念。利用假设的昆虫种群示例，演示计算等位基因频率的方法。
3. 若假设的昆虫种群符合①种群非常大，②随机交配，③没有迁入、迁出，④没有选择，⑤没有突变，通过计算发现种群基因组成在每代遗传过程中的特点。在如何以上假设的前提下，种群每一代的基因频率与基因型频率保持不变。利用这种规律，可以对人群中遗传病的致病基因记性调查，应用于遗传咨询和遗传病预防。
4. 基于上述模型建构过程，发现遗传平衡的假设条件在自然界并不存在，从5个条件进行反向归纳，发现导致种群基因频率变化的因素。提醒学生注意，一般情况下，自然种群数量较大，雌雄间交配近似自由交配，迁入率和迁出率较低，因此突变和重组、自然选择是影响种群基因频率改变的主要原因。
5. 提出突变和基因重组导致的基因频率变化，为生物进化提供了丰富材料。具体过程是：突变包括基因突变和染色体变异，能够产生新的等位基因，在有性生殖中通过基因重组产生多种多样的基因型，经过种群逐代遗传，将积累大量随机的、不定向的可遗传变异，为生物进化提供了丰富的原材料。
6. 遗传变异是不定向的，但是生物进化的方向是确定的。通过桦尺蠖的案例，分析自然选择对基因频率的影响及其在生物进化中作用。自然选择通过对各种遗传变异进行选择，积累有利变异，提高其基因频率，使得生物朝着一定方向不断进化。利用抗生素选择耐药菌的案例，提出细菌耐药性积累的进化原理，明确科学使用抗生素的观点。
二、隔离在物种形成中的作用
问题探讨：重拾上课开始的问题，讨论长脖子的鹿是否是新物种，物种的含义是什么？
1. 通过驴、马、骡子的示例说明物种的含义：能够在自然状态下相互交配并且产生可与后代的一群生物。
2. 新物种产生是由于隔离造成的。明确隔离的基本概念后，通过实例区分地理隔离和生殖隔离的概念，并提出生殖隔离是新物种形成的标志。
3. 通过果蝇培养实验，构建隔离导致物种形成的一般模型。在不同培养基中培养的果蝇形成了地理隔离，不同培养基模拟不同环境进行了定向的选择，通过实验组结果发现，培养在不同培养基的果蝇在交配选择上有了一定的倾向性，推测进一步培养，可能造成生殖隔离，从而产生新的果蝇物种。基于果蝇实验，得到隔离导致物种形成的模型。
4. 利用多倍体西瓜的例子，说明新物种形成不一定经过地理隔离。
1. 建立种群的概念。
2. 建立种群遗传组成的相关概念，学习基因频率的计算方法。
3. 归纳种群基因频率与基因型频率的变化规律，建立遗传平衡定律的数学模型，尝试利用遗传平衡定律解决实际问题。
4. 总结归纳影响种群基因频率改变的因素。
5. 建立突变和基因重组为生物进化提供原材料的观念，进一步摒弃定向变异的错误观念。
6. 建立自然选择通过定向改变基因频率，决定进化方向的观念。结合生活案例，建立科学使用抗生素的观念。
提出物种的概念，引出下一小节内容。
1. 建立物种的概念。
2. 明确隔离的概念，提出生殖隔离标志着新物种的形成。
3. 构建隔离导致物种形成的基本模型。
4. 建立同地新物种形成的概念。
小结提升
归纳概括本节课所涉及的现代生物进化理论重要观点：
（1）种群是生物进化的基本单位；
（2）突变和基因重组提供了进化的材料；
（3）自然选择导致种群基因频率的定向改变；
（4）隔离是物种形成的必要条件。
发展学生的归纳能力，形成核心概念。
课后作业
请用概念图的形式，描绘超级细菌的出现与抗生素滥用的关系。
利用生活实际情景，梳理核心概念。