高中生物-現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容教學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)情分析教材分析課后反思

1《現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容》教學(xué)設(shè)計(jì)教學(xué)設(shè)計(jì)思路本節(jié)課內(nèi)容較多且理論性較強(qiáng)，前后順序邏輯嚴(yán)密，以系列的問(wèn)題推進(jìn)教學(xué)進(jìn)程，以教師講解、學(xué)生討論、探究和練習(xí)的方法處理教學(xué)內(nèi)容是可行的，大致思路如下：1.通過(guò)對(duì)上節(jié)課主要內(nèi)容的提問(wèn)，回顧達(dá)爾文自然選擇學(xué)說(shuō)局限性，而本節(jié)課是對(duì)自然選擇學(xué)說(shuō)的修正、深入和擴(kuò)展，進(jìn)而引入本課。通過(guò)對(duì)自然選擇學(xué)說(shuō)的局限性的學(xué)習(xí)，使學(xué)生領(lǐng)悟到對(duì)其的修正是必然的，并引出種群的概念及特點(diǎn)，使學(xué)生理解種群是繁殖和生物進(jìn)化的基本單位。2.性狀是由基因控制的，因此研究生物的進(jìn)化必須研究種群的基因組成和變化。如何分析種群的基因組成和變化？由此人們提出基因庫(kù)和基因頻率的概念。這一部分的重點(diǎn)是是基因頻率有關(guān)計(jì)算，通過(guò)例題講解、學(xué)生討論和鞏固練習(xí)，使學(xué)生理解基因庫(kù)和基因頻率的含義和計(jì)算方法。4.由遺傳平衡定律的問(wèn)題引出疑問(wèn)：這種現(xiàn)象在自然界的種群中會(huì)發(fā)生嗎？然后，學(xué)生討論在自然界中，基因頻率為什么不可能穩(wěn)定不變，理解可能引起基因頻率改變的因素。5.從分析影響種群基因頻率的因素入手，引出變異和自然選擇對(duì)基因頻率的影響，并得出突變和基因重組可產(chǎn)生進(jìn)化的原材料，但不能決定進(jìn)化的方向。6.通過(guò)探究“自然選擇對(duì)種群基因頻率變化的影響”，使學(xué)生理解在自然選擇的作用下，可以使種群的基因頻率發(fā)生定向改變，導(dǎo)致生物進(jìn)化。7.探究中的英國(guó)曼徹斯特地區(qū)的樺尺蠖，雖然基因頻率發(fā)生了很大變化，那么這一地區(qū)的兩種顏色的樺尺蠖是同一物種還是兩個(gè)物種呢？我們?cè)鯓优袛鄡蓚€(gè)種群是否屬于一個(gè)物種呢？引入物種的概念和判斷依據(jù)。8.只要物種的種群之間和種群內(nèi)部個(gè)體之間，沒(méi)有阻止基因交流，遺傳組成的差異就不會(huì)拉大，新物種就難以形成。什么因素可以阻止種群間基因交流呢？引入隔離常見的類型：地理隔離和生殖隔離，以及隔離在物種形成中的作用。教學(xué)方法：?jiǎn)栴}導(dǎo)學(xué)法、講授法、直觀法三、教學(xué)實(shí)施過(guò)程教學(xué)內(nèi)容教師組織和引導(dǎo)學(xué)生活動(dòng)教學(xué)意圖知識(shí)回顧復(fù)習(xí)提問(wèn)達(dá)爾文自然選擇學(xué)說(shuō)的內(nèi)容思考回答過(guò)度繁殖、生存斗爭(zhēng)、遺傳變異、適者生存強(qiáng)化對(duì)重要知識(shí)點(diǎn)的記憶和檢查達(dá)爾文自然選擇學(xué)說(shuō)的局限性引導(dǎo)組織學(xué)生回答〖提示〗研究生物進(jìn)化，僅研究個(gè)體的表現(xiàn)型是否與環(huán)境相適應(yīng)是不夠的，還必須研究群體的基因組成的變化，引入種群。思考討論并總結(jié)體會(huì)對(duì)自然選擇學(xué)說(shuō)的修正是必然的。一、種群基因頻率的改變與生物進(jìn)化⑴種群是生物進(jìn)化的基本單位與基因頻率有關(guān)的計(jì)算思考與討論〖問(wèn)〗怎樣的一群生物個(gè)體可以稱為種群呢？課件展示種群的概念、特點(diǎn)，圖片展示種群常見實(shí)例。〖問(wèn)〗性狀是由基因控制的，研究生物的進(jìn)化必須研究種群的基因組成和變化。如何分析種群的基因組成和變化呢？由此人們提出基因庫(kù)和基因頻率的概念。什么是基因庫(kù)？基因頻率的含義是什么？典型例題講解：例1：在某昆蟲種群中，決定綠翅基因?yàn)锳，決定褐翅基因?yàn)閍，從種群中隨機(jī)抽出100個(gè)個(gè)體，測(cè)知基因型為AA、Aa和aa的個(gè)體分別是30、60和10個(gè)，就這對(duì)等位基因來(lái)說(shuō)，每個(gè)個(gè)體可以看做含有2個(gè)基因。（1）那么A和a的基因頻率是多少?（2）AA、Aa、aa的基因型頻率是多少？小結(jié)：(1)已知調(diào)查的各種基因型的個(gè)體數(shù)，計(jì)算基因頻率例2：BB、Bb、bb三種基因型個(gè)體分別占18%、78%、4%，那么B的基因頻率是（）A.36%B.57%C.18%D.60%小結(jié)：(2)已知基因型頻率，求基因頻率講解并板書推導(dǎo)公式PA=PAA+1/2PAaPa=Paa+1/2PAa鞏固練習(xí)：已知人眼的褐色（A）對(duì)藍(lán)色（a）是顯性。在一個(gè)有30000人的人群中，藍(lán)眼的人3600人;褐眼的有26400人，其中純合體有12000人。那么在這個(gè)人群中A和a的基因頻率分別為A0.64和0.36B0.36和0.64C0.50和0.50D0.82和0.18例3：某工廠有男女職工各200名，對(duì)他們進(jìn)行調(diào)查時(shí)發(fā)現(xiàn)，女性色盲基因攜帶者為15人，女性患者1人，男性患者14人，這個(gè)群體中色盲基因的頻率應(yīng)為多少？解：（15+2+14）/600＝5.17%小結(jié)：(3)X染色體上基因頻率的計(jì)算例4：在某一人群中（此人群處于遺傳平衡），經(jīng)調(diào)查得知，隱形性狀者為16%，問(wèn)該性狀不同類型的基因型頻率是多少（按AA、Aa、aa順序排列答案）A0.360.480.16B0.480.360.16C0.160.360.48D0.160.480.36小結(jié)：(4)根據(jù)遺傳平衡定律計(jì)算基因頻率和基因型頻率由遺傳平衡定律的問(wèn)題引出疑問(wèn)：這種現(xiàn)象在自然界的種群中會(huì)發(fā)生嗎？對(duì)自然界的種群來(lái)說(shuō)，這五個(gè)條件不可能同時(shí)都成立。例如，翅色與環(huán)境色彩較一致的，被天敵發(fā)現(xiàn)的機(jī)會(huì)就少些。從分析影響種群基因頻率的因素入手，引出變異和自然選擇對(duì)基因頻率的影響學(xué)生在教材當(dāng)中找到對(duì)應(yīng)概念并大聲念出，并總結(jié)計(jì)算公式學(xué)生思考計(jì)算A60﹪a40﹪AA30﹪Aa60﹪aa10﹪學(xué)生總結(jié)規(guī)律：一個(gè)等位基因頻率=該等位基因純合子頻率+雜合子頻率找學(xué)生去黑板上做練習(xí)學(xué)生討論在自然界中，基因頻率為什么不可能穩(wěn)定不變使學(xué)生對(duì)種群有更深的印象并理解種群概念使學(xué)生初步了解，研究生物的進(jìn)化需要研究群體的基因組成及其變化。理解基因庫(kù)和基因頻率的概念。使學(xué)生學(xué)會(huì)計(jì)算基因頻率的方法使學(xué)生理解可能引起基因頻率改變的因素⑵突變和基因重組為生物進(jìn)化提供原材料1、回憶變異類型不可遺傳變異變異變異突變基因突變可遺傳變異染色體變異基因重組2、所有的變異都能導(dǎo)致基因頻率的變化嗎？只有可遺傳變異3、突變和基因重組對(duì)于種群遺傳組成的改變一樣嗎？為什么？因?yàn)橹挥谢蛲蛔儾拍艹霈F(xiàn)新基因，才能豐富基因庫(kù)，改變基因頻率。有性生殖中的基因重組可以增加基因型的種類。4、在自然情況下，突變的頻率很低，且多數(shù)有害，對(duì)生物進(jìn)化有重要意義嗎？例如：每個(gè)果蠅約有104對(duì)基因，假定每個(gè)基因的突變率都是10-5。若有一個(gè)中等數(shù)量的果蠅種群(約有108個(gè)個(gè)體)，請(qǐng)同學(xué)們計(jì)算出每一代出現(xiàn)的基因突變數(shù)是多少?基因突變數(shù)是2×107這說(shuō)明種群中每代產(chǎn)生的基因突變的數(shù)量是很大的，并通過(guò)繁殖得到積累，成為基因頻率改變的基礎(chǔ)。而且突變的有利或有害并不是絕對(duì)的，它取決于生物的生存環(huán)境。5、突變和基因重組產(chǎn)生的變異有方向嗎？由于突變和基因重組都是隨機(jī)的、不定向的，因此它們只是提供了生物進(jìn)化的原材料，不能決定生物進(jìn)化的方向。探究(3)自然選擇決定生物進(jìn)化的方向〖問(wèn)〗試分析從19世紀(jì)到20世紀(jì)，由于環(huán)境改變使S（黑色）和s（淺色）基因頻率如何變化？〖提示〗1.樹干變黑會(huì)影響樺尺蠖種群中淺色個(gè)體的出生率，這是因?yàn)樵S多淺色個(gè)體可能在沒(méi)有交配、產(chǎn)卵前就已被天敵捕食。2.S基因頻率:5%——95%s基因頻率：95%——5%英國(guó)曼徹斯特地區(qū)的樺尺蠖，基因頻率發(fā)生了很大變化，那么這一地區(qū)的兩種顏色的樺尺蠖是同一物種還是兩個(gè)物種呢？我們?cè)鯓优袛鄡蓚€(gè)種群是否屬于一個(gè)物種呢？引入物種的概念和判斷依據(jù)。二.隔離與物種的形成物種的概念：能在自然條件下相互交配并且產(chǎn)生可育后代的一群生物。課件展示思考探討，學(xué)生回答。隔離在物種形成中的作用：生殖隔離，地理隔離3、隔離和物種形成：①主要方式－漸變式（經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的地理隔離而達(dá)到生殖隔離，形成新物種）一個(gè)種群新物種產(chǎn)生地質(zhì)變遷生殖隔離多個(gè)小種群生殖隔離地理隔離環(huán)境變化兩種群相遇不能進(jìn)行基因交流地理隔離保留不同基因種群基因頻率改變種群基因庫(kù)和基因頻率繼續(xù)改變兩種群相遇可能進(jìn)行基因交流亞種多個(gè)亞種②不同物種間都存在生殖隔離，物種的形成必須經(jīng)過(guò)生殖隔離時(shí)期，但不一定要經(jīng)過(guò)地理隔離隔離，如爆發(fā)式：物種A雜交染色體加倍雜種植物異源多倍體（新物種）物種B生殖隔離〖小結(jié)〗基因頻率發(fā)生改變自然生殖隔離基因頻率發(fā)生改變自然選擇地理隔離種群小種群(產(chǎn)生許多變異)新物種物種形成的三個(gè)基本環(huán)節(jié)：突變和基因重組提供進(jìn)化的原材料；自然選擇使基因頻率定向改變，決定生物進(jìn)化的方向；隔離物種形成的必要條件

〖作業(yè)〗第二小節(jié)練習(xí)《現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容》學(xué)情分析經(jīng)過(guò)前面遺傳學(xué)與自然選擇學(xué)說(shuō)的學(xué)習(xí)，學(xué)生已初步形成進(jìn)化論的觀點(diǎn)，知道了環(huán)境對(duì)生物進(jìn)化的作用，同時(shí)對(duì)于高二的學(xué)生來(lái)說(shuō)，已具備一定的自學(xué)能力，掌握了一定的科學(xué)探究方法。因此本節(jié)課將采用以啟發(fā)式教學(xué)為主，與探究、討論、講授相結(jié)合的方法進(jìn)行教學(xué)，使學(xué)生將進(jìn)一步運(yùn)用科學(xué)學(xué)習(xí)方法如：閱讀、思考、分析、討論、探究等，來(lái)開展學(xué)生之間的協(xié)作學(xué)習(xí)和自主學(xué)習(xí)，形成以學(xué)生為主體的教學(xué)模式。讓學(xué)生通過(guò)自己的主體活動(dòng)，根據(jù)自身的反饋信息來(lái)形成對(duì)客觀事物的認(rèn)識(shí)和理解，從而發(fā)展自身的創(chuàng)造性思維能力，提高自身的獲取信息素養(yǎng)。《現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容》效果分析學(xué)生對(duì)種群、物種、基因頻率、隔離等概念已很好掌握，理解了突變和基因重組、自然選擇、隔離在生物進(jìn)化過(guò)程中的作用。同時(shí)，學(xué)生基本學(xué)會(huì)了基因頻率的計(jì)算方法和用數(shù)學(xué)方法討論自然選擇作用可以定向改變基因頻率，并理解了基因庫(kù)的基本含義。形成生物進(jìn)化的觀點(diǎn)，并能運(yùn)用生物進(jìn)化觀點(diǎn)解釋一些生物現(xiàn)象。《現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容》教材分析本章課程的核心就是介紹現(xiàn)代生物進(jìn)化理論。生物進(jìn)化理論的發(fā)展和其他科學(xué)理論的發(fā)展一樣，不是簡(jiǎn)單的新理論對(duì)舊理論的否定和排斥，而是新理論對(duì)舊理論的修正、深入和擴(kuò)展。上一節(jié)課我們所學(xué)習(xí)的從拉馬克的進(jìn)化學(xué)說(shuō)到達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說(shuō)，以及現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的由來(lái)，大體都走過(guò)了這樣的軌跡。達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說(shuō)由于歷史和當(dāng)時(shí)科技條件的限制，而體現(xiàn)出來(lái)三個(gè)方面的不足，而現(xiàn)代生物進(jìn)化理論從這幾個(gè)方面對(duì)達(dá)爾文的生物進(jìn)化理論的修正和完善。本節(jié)內(nèi)容包括：種群是生物進(jìn)化的基本單位，突變和基因重組產(chǎn)生生物進(jìn)化的原材料，隔離導(dǎo)致物種的形成以及共同進(jìn)化與生物多樣性的形成。其中重點(diǎn)和難點(diǎn)是自然選擇通過(guò)種群基因頻率的改變決定生物進(jìn)化的方向。生物進(jìn)化論不僅是生物學(xué)中具有重要地位的基礎(chǔ)理論，也是對(duì)人們的自然觀和世界觀有著重要影響的理論。學(xué)生通過(guò)本章節(jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，可以進(jìn)一步樹立生物進(jìn)化的觀點(diǎn)和辯證唯物主義觀點(diǎn)，而且能夠通過(guò)學(xué)習(xí)進(jìn)化理論的發(fā)展過(guò)程，加深對(duì)科學(xué)本質(zhì)的理解和感悟。7.2現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、知識(shí)目標(biāo)（1）解釋種群、種群基因庫(kù)、基因頻率等概念。（2）說(shuō)明現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容。2、能力目標(biāo)（1）運(yùn)用數(shù)學(xué)方法討論種群基因頻率的變化。（2）運(yùn)用生物進(jìn)化觀點(diǎn)解釋一些生物現(xiàn)象?！窘虒W(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)】1、教學(xué)重點(diǎn)（1）種群、物種、基因頻率、隔離等概念。（2）突變和基因重組、自然選擇、隔離在生物進(jìn)化過(guò)程中的作用。2、教學(xué)難點(diǎn)（1）基因頻率的概念。（2）自然選擇對(duì)種群基因頻率的影響。（3）隔離在物種形成中的作用。【預(yù)習(xí)案】一、種群基因頻率的改變與生物進(jìn)化種群是生物進(jìn)化的基本單位①生活在________三要素②_________生物種群③_________個(gè)體實(shí)例：一片草地上的所有蒲公英種群基因庫(kù)與基因頻率范圍:一個(gè)種群中________基因庫(kù)對(duì)象:所含有的__________范圍:一個(gè)種群的________基因頻率計(jì)算公式:_________________2、突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料變異類型：______________突變可遺傳變異的來(lái)源__________________基因重組可遺傳變異的形成、特點(diǎn)和作用：=1\*GB3①形成：a．_______________產(chǎn)生等位基因b．通過(guò)有性生殖過(guò)程中的基因重組，可以形成多種多樣的______________=2\*GB3②特點(diǎn)：隨機(jī)的、_______________=3\*GB3③作用：只是提供生物進(jìn)化的______________,不能決定生物進(jìn)化的________3、自然選擇決定生物進(jìn)化的方向[判斷](1)在自然選擇的作用下，具有有利變異的個(gè)體的種群中，相應(yīng)基因頻率不斷提高。（）（2）自然選擇作用下，具有不利變異個(gè)體的種群基因頻率不變。（）（3）在自然選擇的作用下，種群的基因頻率會(huì)發(fā)生定向改變。（）（4）自然選擇導(dǎo)致生物朝一定的方向進(jìn)化。（）隔離與物種的隔離與物種=1\*GB2⑴物種：自然狀態(tài)下條件概念______________結(jié)果：產(chǎn)生__________后代=2\*GB2⑵隔離：=1\*GB3①概念：不同______間的個(gè)體，在___________下基因不能_________的現(xiàn)象生殖隔離=2\*GB3②常見類型：地理隔離隔離在物種形成中的作用=1\*GB2⑴新物種的形成過(guò)程=1\*GB3①不同種群出現(xiàn)不同的_________地理隔離=2\*GB3②不同種群間不發(fā)生___________=1\*GB3①________和________互不相同自然選擇=2\*GB3②自然選擇對(duì)不同種群_______的改變所起的作用不同生殖隔離：_______形成明顯的差異，并逐步出現(xiàn)生殖隔離，從而形成不同物種=2\*GB2⑵結(jié)論：________是形成新物種的必要條件?！咎骄堪浮颗袛嘞铝兴銮闆r是否是一個(gè)種群，并說(shuō)明理由。=1\*GB2⑴一個(gè)池塘中的所有魚類。=2\*GB2⑵甲地池塘中的鯉魚和乙地池塘中的鯉魚=3\*GB2⑶一個(gè)池塘中的所有成年鯉魚。2.生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是什么？如何判斷一個(gè)種群是否發(fā)生了進(jìn)化？3.當(dāng)沒(méi)有自然選擇存在時(shí)，種群的基因頻率就不會(huì)發(fā)生改變，這種說(shuō)法對(duì)嗎？為什么？4.在自然選擇過(guò)程中，直接受選擇的是基因型還是表現(xiàn)型？簡(jiǎn)要說(shuō)明原因。5.物種的形成是否必須要經(jīng)過(guò)隔離？是否必須要經(jīng)過(guò)地理隔離？6.如何判斷兩種動(dòng)物是否是同一物種？7.生物的進(jìn)化是否一定會(huì)形成新的物種？8.物種形成有哪些方式？【練習(xí)案】1.下列關(guān)于基因庫(kù)的敘述，正確的是（）A．一個(gè)種群中一個(gè)個(gè)體所含有的全部基因叫做這個(gè)種群的基因庫(kù)B．一個(gè)種群中全部個(gè)體所含有的顯性基因叫做這個(gè)種群的基因庫(kù)C．一個(gè)種群中全部個(gè)體所含有的全部基因叫做這個(gè)種群的基因庫(kù)D．一個(gè)種群的基因庫(kù)會(huì)隨著種群中一代一代的死亡而消減和滅亡2.在某一個(gè)人群中，經(jīng)調(diào)查得知，隱性性狀者為16%，該性狀不同類型的基因型頻率是多少（按AA、Aa、aa順序排列答案）（）A．0.360.480.16B.0.360.240.16C.0.160.480.36D.0.160.360.483.對(duì)某校學(xué)生進(jìn)行色盲遺傳病調(diào)查研究后發(fā)現(xiàn)：780名女生中有患者23人、攜帶者52人，820名男生中有患者65人。那么該群體中色盲基因的頻率約為（）A4.4%B5.1%C6.8%D10.2%4.長(zhǎng)期使用青霉素治病，會(huì)出現(xiàn)一些抗藥性強(qiáng)的細(xì)菌，使青霉素的藥效降低，其原因是（）A.細(xì)菌適應(yīng)了青霉素B.細(xì)菌為了適應(yīng)青霉素而產(chǎn)生了定向變異C.青霉素使細(xì)菌產(chǎn)生了突變D.青霉素對(duì)細(xì)菌的不定向變異進(jìn)行了定向選擇5.下列符合現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的敘述是（）A.物種的形成可以不經(jīng)過(guò)隔離B.生物進(jìn)化過(guò)程的實(shí)質(zhì)在于有利變異的保存C.基因突變產(chǎn)生的有利變異決定生物進(jìn)化的方向D.自然選擇通過(guò)作用于個(gè)體而影響種群的基因頻率【課堂小結(jié)】____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________《現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容》教學(xué)反思本節(jié)課內(nèi)容較多且理論性較強(qiáng)，前后順序邏輯嚴(yán)密，以系列的問(wèn)題推進(jìn)教學(xué)進(jìn)程，以教師講解、學(xué)生討論、探究和練習(xí)的方法處理教學(xué)內(nèi)容是可行的。對(duì)于基因庫(kù)的概念，學(xué)生是容易理解的，不必花費(fèi)過(guò)多時(shí)間，只需指出基因頻率是分析和描述基因庫(kù)中基因組成的重要概念。這節(jié)課的重難點(diǎn)在于基因頻率相關(guān)計(jì)算，典型例題講解是必要的，并指導(dǎo)學(xué)生練習(xí)計(jì)算基因頻率的方法。關(guān)于突變和基因重組產(chǎn)生進(jìn)化的原材料，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)只有可遺傳的變異，才對(duì)生物進(jìn)化產(chǎn)生影響。關(guān)于“隔離與