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第3节 种群基因组成的变化与物种的形成 第1课时 教案

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知识像烛光,能照亮一个人,也能照亮无数的人。--培根第3节种群基因组成的变化与物种的形成(第1课时)

教学目标

1.阐述种群、种群基因库、基因频率等概念的内涵。2.运用数学方法讨论种群基因频率的变化。3.阐明自然选择对种群基因频率的影响。4.说明隔离在物种形成中的作用。教学重难点

【教学重点】1.种群、物种、基因频率、隔离等概念。2.变异、选择和隔离在生物进化中的作用。【教学难点】1.自然选择对种群基因频率变化的影响。2.隔离在物种形成中的作用。教学过程一、导入新课

创设问题情境,通过问题串,引发学生思考。某种昆虫的翅色是灰色(基因型为aa),偶然出现一绿色的变异个体(基因型为Aa),如果绿色翅与灰色翅比较,更适应环境。按照达尔文“适者生存,不适者淘汰”的观点,这一有利变异的个体能永远生存下去吗?该个体中的有利基因A,怎样才能世代传衍下去?即使Aa的个体能够繁殖,后代都是绿色个体吗?通过该问题的探讨,可以使学生发现,某个体的有利变异的基因只有在群体中,通过有性生殖才能世代延续,另外有利变异个体(Aa)1/3知识像烛光,能照亮一个人,也能照亮无数的人。--培根的有性生殖的后代,还会出现aa的个体。因此,研究生物的进化,仅仅研究个体的表现型是否与环境相适应是不够的,还需要研究群体的基因组成变化,这个群体就是种群(提出种群的概念)。二、讲授新课

(一)种群基因组成的变化1.种群教师通过具体实例来讲解种群的概念。例如,一片树林中的全部猕猴是一个种群,一片草地上的所有蒲公英也是一个种群(展示图片)。引导学生归纳出以下的种群三要素:同一区域、同一物种的生物、全部个体。师生共同归纳出种群的特点:种群中的个体并不是机械地集合在一起,而是彼此可以交配,并通过繁殖将各自的基因传给后代。最后总结:一个生物“种”或“物种”与种群的区别;种群是繁殖的单位;研究生物性状的维持和变化不能立足于个体的变化,只能以种群为单位。因此,要从研究种群中全部个体所含有的全部基因入手(引出基因库的概念)。2.基因库和基因频率教师介绍基因库和基因频率的概念。一个种群中全部个体所含有的全部基因,叫作这个种群的基因库。在一个种群基因库中,某个基因占全部等位基因数的比值,叫作基因频率。某基因的基因频率=该基因的总数/全部等位基因的总数×100%。利用教材P111页的实例,指导学生练习计算基因频率的方法。在学生理解了基因库的基本含义,以及学会了基因频率的计算方法后,教师提出问题:一个种群基因库中的基因频率,在子代又会怎样呢?学生阅读教材P111思考·讨论“用数学方法讨论基因频率的变化”并完成配子比值、子代基因型、子代基因频率的计算,完成表格。完成子一代的基因型频率和基因频率之后,继续计算子二代、子三代的基因型频率和基因频率计算。完成计算后,教师引导学生思考:各代基因频率相同吗?基因型频率相同吗?这有什么前提条件吗?(各代基因频率相同。基因型频率从子一始保持不变。需要满足5个前提2/3知识像烛光,能照亮一个人,也能照亮无数的人。--培根条件。)教师总结:依据孟德尔遗传法则,一个种群的等位基因频率,在上下代是稳定不变的,也就是说种群是稳定不变的。教师提出问题:这种现象在自然界的种群中会发生吗?由此引发学生讨论。在学生讨论的基础上,教师和学生共同总结得出,自然界中种群的基因频率要稳定不变(不进化),必须满足以下几点:①该种群非常大。②所有的雌雄个体都能自由交配。③没有迁入和迁出。④自然选择对不同表现型的个体没有作用。⑤这对基因不发生突变,并且携带这对基因的染色体不发生变异。显然,同时满足以上5个条件是不可能的,即使前4个条件可以满足,基因突变和染色体变异总会发生的。通过讨论基因频率的变化可以认识到,自然界中种群的基因频率一定会发生变化,也就是说种群的进化是必然的。三、课堂反馈

1.下列关于种群的叙述中,错误的是(A.种群是生物进化和繁殖的基本单位B.一个池塘中的全部鱼是一个种群C.一个种群中的全部基因构成该种群的基因库D.种群内的个体会死亡,但基因库却可在代代相传的过程中得到保持和发展2.在某一种群中,经过调查得知,隐性性状约占9%(等位基因用A、a表示),那么该性状的AA、Aa基因型个体出现的频率分别约为(A.0.9、0.82C.0.49、0.42B.0.36、0.55D.0.18、0.73C)B)四、课堂小结

教师与学生一起小结本节知识,学生边讲,教师边板书,或通过课件展示。3/3

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