2022年高中生物必修二 7-2-1《种群基因频率的改变与生物进化》教案2

2022年高中生物必修二 7-2-1种群基因频率的改变与生物进化教案2教学目的1、 解释种群，种群基因库、基因频率的概念。2、运用数学方法讨论基因频率的变化。教学重点基因频率的概念。教学难点基因频率的概念和计算方法。教学过程一、种群基因频率的改变与生物进化、种群是生物进化的单位；提问：为什么说种群是生物进化的单位呢？种群的定义是什么？讲述：请通过实例分析归纳出种群的概念。例如：（1）一个池塘中的全部鲤鱼；（2）一个池塘中的全部鱼；（3）一片草地上的全部植物；（4）一片草地上的全部蒲公英。引导学生总结出（1）与（4）属于种群，因此，总结出种群是指生活在同一地点的同种生物个体的总和。提问：种群的组成有什么特点？个体之间存在着什么关系？（回答：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。个体之间存在关系是：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。）讲述：因此说种群是生物繁殖的基本单位。达尔文清楚地知道只有能遗传的变异才对进化过程有意义。也就是说可遗传的变异是物种或种群进化的基础。提问：种群中全部个体的基因称为什么？（回答：一个种群所含有的全部基因，叫做这个种群的基因库。）讲述：我们知道多指为显性基因控制的遗传病，而绝大多数人表现为正常。白化病是隐性基因控制的遗传病，但绝大多数人表现正常。提问：以上事实说明了什么？（回答：说明不同的基因在种群的基因库中所占的比例是不同的。）讲述：某种基因在某个种群中出现的比例叫做基因频率。提问：怎样才能知道某种基因的基因频率呢？讲述：可通过抽样调查的方法获得。例如，从某种种群中随机抽出100个个体测知基因型为AA、As、aa的个体分别为30、60和10，其中A基因频率为多少？a基因频率为多少？教师的引导下由学生自己计算得出：A基因频率a基因频率提问：（1）种群中某基因的频率能否发生变化？（2）导致种群中某基因频率发生变化的因素有哪些？观看：用CAI课件模拟英国曼彻斯特地区桦尺蠖从19世纪中期到20世纪中期，浅色型桦尺蠖和黑色型桦尺蠖所占比例发生剧烈变化的过程。首先出现19世纪中期长满地衣的浅色树干及树干上栖息着浅色与黑色9：1的桦尺蠖的画面。提问：1850年以前该地区的桦尺蠖为什么以浅色为主？黑色个体很少的原因是什么？回答：因为浅色与环境色彩相似，是桦尺蠖的保护色。黑色易被天敌捕食，而受到控制。讲述：调查发现浅色基因频率为95，黑色基因频率为5，这说明黑色基因是突变产生的。观看：出现第二个画面，即随着英国工业的发展，工厂排出的煤烟使地衣不能生存，结果树皮裸露并被熏成黑色的树干及栖息着浅色与黑色1：9的两色桦尺蠖。探究实验：让学生背对电脑屏幕，教师哨声一响学生转身迅速用鼠标点掉一个桦尺蠖，哨声一响再背过身去这样重复多次后，统计剩下的两色桦尺蠖的数量。讨论：（1）多数幸存者的颜色与生存环境有什么关系？（回答：与生存环境颜色相近。）讨论：（2）你的实验结果与自然选择有什么关系？（回答：与自然选择结果类似。）提问：以上实验结果说明两色桦尺蠖的数量变化的根本原因是什么？（回答：原因是黑色基因（S）与浅色基因（s）两种基因出现的频率发生了改变，这是长期自然选择的结果。）讲述：由此可见，种群中的基因频率是可以改变的。提问：进化所需要的变异的来源有几方面？（回答：突变和基因重组。）讲述：由减数分裂和有性生殖引起的基因重组，通过产生不同基因的组合，都提高了群体的可遗传变异。例如，人有23对染色体，即使每对染色体只含有一对杂合的等位基因，通过自由组合就会产生出8万多种不同配子，这样在一个新生儿中就可能有6l07个以上的基因重组。考虑到染色体上有许许多多对杂合基因，因此实际上基因重组数可能是一个天文数字。由此可见，一个个体所含的基因仅仅是种群中基因的小小组成部分。导致基因频率改变的因素是：基因突变、基因重组、自然选择。