种群基因频率的改变与生物进化教学设计

种群基因频率的改变与生物进化-----教学设计

一、教案背景

1、面对学生：高中 2、学 科：生物 3、学生准备：（1）复习孟德尔分离定律

（2）预习本节的内容熟悉种群、基因库、基因频率等基本概念 （3）查阅与现代生物进化理论有关的资料 二、教学课题

人教版必修二《遗传与进化》第七章第二节第一部分——种群基因频率的改变与生物进化 教材分析

“种群基因频率的改变与生物进化”是人教版高中生物必修2第七章第二节第1部分的内容。这是一节理论性非常强的课，表面上看似简单，但要从数学角度量化生物进化的本质，难度还是比较大的。根据《生物课程标准》对本节课的要求，教学中应在简单评价了达尔文进化理论具有一定的历史局限性之后，着重于“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”方面的阐述，使原有进化理论得以修正和扩展。 教学目标

1、知识目标：

解释种群、种群基因库、基因频率等概念。 2、能力目标：

（1）解释生物界的现象，培养学生理论联系实际，正确认识自然的能力以及分析问题和解决问题能力。

（2）基因频率的计算，掌握运用具体科学方法的能力。 3、情感目标：

形成生物进化的观点。

探讨生物进化思想对人们观念的影响。 课时安排：2课时，本节为第一课时 三、重点难点

（1）教学重点：种群、种群基因库、基因频率等概念。 （2）教学重点：基因频率的概念及运算；、

生物进化的本质是种群基因频率的改变。 四、教学方法

教法：本节课主要采取以启发式教学原则为基础，适当地加以讲授法、讨论法、自学阅读法、综

合分析法等。

学法：在学法指导上采用知识迁移法，逻辑推理分析与总结方法等。 五、教学准备

结合教参，和他人优秀教案进行教学设计，在百度文库中搜索《种群基因频率的改变与生物进

化》ppt课件进行选择、修改、补充、整理等处理使之更加适合课堂教学。

六、教学过程

1、引入

【百度搜索】视频http://www.tudou.com/programs/view/xo-Nlye8H8A

先让学生观看一段表面看似“搞笑”，实质隐含了关于生物进化信息的视频，通过视频内容的讨论，可看出达尔文的自然选择学说中的某些观点与现代遗传学所揭示的遗传和变异的本质之间有冲突，进而导入本节课要探究的问题—种群基因频率的改变与生物进化。 设计意图：激起学生学习本节内容的兴趣，积极投入到本节的学习中来。

2、探讨种群与物种的关系 【百度搜索】图片

http://image.http://www.china-audit.com//i?word=??1?ó￠&tn=baiduimage&ct=201326592&cl=2&lm=-1&ie=gbk&fm=hao123g http://image.http://www.china-audit.com//i?word=?ó?ìí???&tn=baiduimage&ct=201326592&cl=2&lm=-1&ie=gbk&fm=hao123&f=3 问题情境：先让学生观察“一片草地所有的蒲公英”、“南极的一群企鹅”图片，分析他们之间存在怎样的联系？ 解决途径：

通过学生的讨论，由教师总结出种群的概念---生活在一定区域的同种生物的全部个体叫做种群。 问题情境：教师提出质疑：种群与物种的区别和种群与生物进化之间有什么关系？ 解决途径：

通过学生讨论，分组总结得出：①物种是指分布在一定的自然区域内，具有一定的形态结构和生理功能，而且在自然状态下能够相互交配和繁殖，并能够产生可育后代的一群生物个体。②种群是指生活在同一地点的同种生物个体的总和。③同一物种是由分布在生物圈中的不同种群组成的，而同一种群内的个体一定是由同一物种组成的④种群是繁殖的基本单位，为种群是生物进化的基本单位。 3、 探讨生物进化的本质 【百度搜索】图片

http://image.http://www.china-audit.com//i?word=?3à￥3????¨3áé?μ??ùòò?μ?ê&tn=baiduimage&ct=201326592&cl=2&lm=-1&ie=gbk&fm=hao123 问题情境： 教师提出质疑：种群的遗传组成是什么？引导学生观看图片提出进一步的问题：倘若该图片中的种群翅色由红色转为绿色，其控制翅色的基因将如何变化？ 解决途径：

教师引导，生物外在的表现性状是由基因决定。假设、推断教师完善学生用词（基因频率），得出“控制绿色翅的基因频率将逐代增加”的结论。教师进一步引导|：本问题讨论的范围是什么？进化的实质是什么？由于分析到位学生很快的得出生物进化的实质---是种群基因频率的改变。 4、 基因频率计算的学习

问题情境：如何用文字或数学公式的方式表达基因频率呢？ 解决途径：感悟、小结。多角度思考例析计算机因频率。

首先结合3总结出基因库的概念“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。”再引导学生总结出基因频率的概念；然后解释： 1）通过基因型求基因频率：

某基因频率＝某基因的数目÷ 等位基因的总数； 【百度搜索】http://zhidao.http://www.china-audit.com//question/110496359.html

例题 1：在一个种群中随机抽出100个的个体，其中基因型为AA的个体24个，基因型为Aa的个体72个，基因型为aa的个体4个，那么基因A和a的频率分别是（ ）

A．24％，72％ B．36％，64％ C．57％，43％ D．60％，40％ 【解析】：根据上面的公式得，A基因频率=（2*24+72）/100*2= 60％，则a基因频率= 40％ 。 2）通过基因型频率求基因频率：

常染色体： 假设某种群中显性纯合子占的比例为D，杂合子占的比例为H，隐性纯合子占的比例为R，则种群中显性基因的频率为D＋H/2，隐性基因的频率为R＋H/2。

例题2：在一个自由交配的种群中，如AA个体占18％，Aa个体占82％，假设隐性个体全部淘汰，试计算这个种群中A和a的基因频率？ 【解析】：套用上述公式，D＝18％，H＝82％，R＝0。

2

答案：A的基因频率=D+1/2H= 18％+1/2*82%= 59％，a的基因频率是41％。

X染色体：这类题目的特殊点是：X染色体总数的正确计算，因为男性中只有一个X染色体，所以计算男性X染色体总数时不需要乘以2，这样就能够得出正确的结果。

【百度搜索】例题http://www.lovekao.com/shiti/6ab13968-e4b4-4fd8-8ce1-de26e3794ce0 例3：对某校学生进行色盲遗传病调查研究后发现：780名女生中有患者23人、携带者52人；820名男生中有患者65人，那么该群体中色盲基因的频率是( ) A.4.4% B.5.1% C.6.8% D.10.2%

【解析】色盲是伴X染色体隐性遗传，女性色盲患者的基因型是： XbXb ，女性携带者的基因型是：XBXb，男性色盲患者的基因型是： Xb Y。 (男性无携带者)

根据题意，780名女生中有患者23人、携带者52人，因此女性中Xb占：23×2＋52=98；820名男生中有患者65人，因此男性中Xb占：65 Xb基因总数：98＋65＝163

这样，该校学生中的X染色体总数是：780×2＋820＝2380，这样该群体中色盲基因的频率就是：163/2380=6.8%。 3）、 依据遗传平衡公式求基因频率 思考与讨论：

假设某种群非常大，所有的雌雄个体间都能自由交配并产生后代，没有迁入和迁出，自然选择对它翅色这一对相对性状没有作用，基因A和a都不产生突变，根据孟德尔的分离定律计算：

Aa(60%) aa(10%) 亲代基因型 AA(30%) 的频率 配子的比率 A( ) 子代基因型AA( ) 频率 A( ) a ( ) a( ) Aa( ) aa( ) 子代基因频A( ) a( ) 率 若符合以上条件可用哈迪-温伯格平衡公式p＋q＝1， （p＋q）2＝1，其中p表示显性等位基因的频率，q表示隐性等位基因的频率， p2表示显性纯合子的基因型频率， q2表示隐性纯合子的基因型频率，2pq表示杂合子的基因型频率。

例题 4人的白化病决定于隐性基因a，纯合子aa才表现为白化病，经过调查某人群中每10000人有一个白化病人，求白化病基因及其显性基因的频率。

解析：可以把该人群看作是一个平衡的群体，根据遗传平衡公式，可知q2 ＝1/10000， 容易求出a的基因频率q＝0.01，则p＝1－q＝1－0.01＝0.99。 5、课堂练习，加以巩固

1）下列生物群体中属于种群的是( )

A.一个草地上所有的昆虫； B.一个森林中的全部蛇； C.卧龙自然保护区的全部大熊猫； D.一个学校全部的男生。

2）从某种生物种群中随机抽出一定数量的个体，其中基因型为AA的个体占24%，基因型为Aa的个体占72%，基因型为aa的个体占4%，基因A和基因a的频率分别是( ) A.24% 72% B.36% 64% C.57% 43% D.60% 40%

3）在某一个种群中，已调查得知，隐性性状者（等位基因用A、a表示）占16%，那么该种群的AA、Aa基因型个体出现的概率分别为：

A.0.36、0.48 B.0.36、0.24 C.0.16、0.48 D.0.48、0.36

3

八、教学反思：

本节课理论性较强，若用传统的教授、背诵教学模式势必会打消学生的学习积极性，使本节教学缺乏生气，所以对于相关的基本概念采用将文字转换为数学公式，然后在例题中让学生参透实质。在整节课堂教学中教师只是扮演着一个启发、引导、合作和指导者的角色，学生才是学习的主体，他们在教师创设的情景下发现问题、探究并解决问题，这样不仅体现了新课改的精神，更落实了新课改的教学理念。

附板书设计

种群基因频率的改变与生物进化

一、种群是生物进化的基本单位

1、基本概念 2、相关运算

种群： 通过基因型求基因频率 基因库： 通过基因型频率求基因频率 基因频率： 依据遗传平衡公式求基因频率生物进化的实质： 作业布置

课本P118 一、1 、2 二、2

教师个人介绍：高丽娜 陕西省彬县范公中学 邮编713500

4