2024-2025學(xué)年新教材高中生物第六章生物多樣性與生物進化第二節(jié)種群的遺傳平衡教案北師大版必修2

PAGEPAGE1種群的遺傳平衡【教學(xué)目標】1．闡述種群、種群基因庫、基因頻率等概念的內(nèi)涵。2．運用數(shù)學(xué)方法探討種群基因頻率的改變。【教學(xué)重點】理解種群、物種、基因頻率等概念。【教學(xué)難點】種群的推斷。【教學(xué)過程】一、導(dǎo)入新課設(shè)問題情境，通過問題串，引發(fā)學(xué)生思索。某種昆蟲的翅色是灰色（基因型為aa），偶然出現(xiàn)一綠色的變異個體（基因型為Aa），假如綠色翅與灰色翅比較，更適應(yīng)環(huán)境。依據(jù)達爾文“適者生存，不適者淘汰”的觀點，這一有利變異的個體能恒久生存下去嗎？該個體中的有利基因A，怎樣才能世代傳衍下去？即使Aa的個體能夠繁殖，后代都是綠色個體嗎？通過該問題的探討，可以使學(xué)生發(fā)覺，某個體的有利變異的基因只有在群體中，通過有性生殖才能世代持續(xù)，另外有利變異個體（Aa）的有性生殖的后代，還會出現(xiàn)aa的個體。因此，探討生物的進化，僅僅探討個體的表現(xiàn)型是否與環(huán)境相適應(yīng)是不夠的，還須要探討群體的基因組成改變，這個群體就是種群（提出種群的概念）。二、講授新課（一）種群是進化的基本單位找尋證據(jù)——閱讀閱讀課本P120頁資料，依據(jù)閱讀獲得的信息，思索下列問題：1．經(jīng)驗干旱后中地雀喙深度改變的趨勢是什么？2．導(dǎo)致中地雀喙大小發(fā)生改變的環(huán)境因素是什么？3．進化的單位是個體還是群體？每個學(xué)生先自己獨立完成，然后以組為單位進行探討，各組代表回答上述問題。老師點評。1．種群概念老師通過詳細實例來講解種群的概念。例如，一片樹林中的全部獼猴是一個種群，一片草地上的全部蒲公英也是一個種群（展示圖片）。引導(dǎo)學(xué)生歸納出以下的種群三要素：同一區(qū)域、同一物種的生物、全部個體。2．種群特點師生共同歸納出種群的特點：種群中的個體并不是機械地集合在一起，而是彼此可以交配，并通過繁殖將各自的基因傳給后代。最終總結(jié)：一個生物“種”或“物種”與種群的區(qū)分；種群是繁殖的單位；探討生物性狀的維持和改變不能立足于個體的改變，只能以種群為單位。因此，要從探討種群中全部個體所含有的全部基因入手（引出基因庫的概念）。（二）基因頻率是等位基因在種群中的相對比率老師介紹基因庫和基因頻率的概念。種群中的全部個體所含有的全部遺傳信息，稱為該種群的基因庫。假如已知某一種群全部個體的基因型，就可以知道每一個等位基因的數(shù)目，從而計算出它在基因庫中所占的比率，這個比率叫作等位基因頻率，其數(shù)值通常用小數(shù)表示。利用教材P121頁的圖文內(nèi)容，指導(dǎo)學(xué)生練習(xí)計算基因頻率的方法。舉例鞏固，在計算結(jié)束后，提問：若無法推斷它們的基因型，該怎么計算等位基因頻率？在學(xué)生理解了基因庫的基本含義，以及學(xué)會了基因頻率的計算方法后，老師再次提出問題：一個種群基因庫中的基因頻率，在子代又會怎樣呢？（順當(dāng)進入下一內(nèi)容）（三）哈迪-溫伯格定律揭示了種群遺傳平衡的本質(zhì)思索：顯性純合子（WW）和隱性純合子（ww）雜交，F(xiàn)2中有3/4的顯性表型。長此以往，種群中會不會顯性基因越來越普遍，隱性基因越來越少呢？事實上，種群中的隱性基因不會越來越少。以一個綿羊種群為例，假設(shè)其基因庫中等位基因頻率：顯性等位基因（W）頻率p=0.7，隱性等位基因（w）頻率q=0.3。同時該種群還滿意以下五個條件：（1）種群的規(guī)模是極大的；（2）種群內(nèi)個體間隨機交配；（3）沒有突變的發(fā)生；（4）沒有個體的遷入和遷出；（5）沒有發(fā)生自然選擇。老師介紹哈代-溫伯格定律（遺傳平衡定律），引導(dǎo)學(xué)生得出例子中配子的占比狀況表。老師提出問題：這種現(xiàn)象在自然界的種群中會發(fā)生嗎？由此引發(fā)學(xué)生探討。在學(xué)生探討的基礎(chǔ)上，老師和學(xué)生共同總結(jié)得出，自然界中種群的基因頻率要穩(wěn)定不變（不進化），必需滿意上述5個條件。明顯，同時滿意以上5個條件是不行能的，基因突變和染色體變異總會發(fā)生的。通過探討基因頻率的改變可以相識到，自然界中種群的基因頻率肯定會發(fā)生改變，也就是說種群的進化是必定的。明確種群的進化過程就是種群基因頻率發(fā)生改變的過程。種群是生物進化的基本單位。當(dāng)堂檢測1．下列關(guān)于種群的敘述中，錯誤的是（B）A．種群是生物進化的基本單位B．一個池塘中的全部魚是一個種群C．一個種群中的全部基因構(gòu)成該種群的基因庫D．種群內(nèi)的個體會死亡，但基因庫卻可在代代相傳的過程中得到保持和發(fā)展2．在某一種群中，經(jīng)過調(diào)查得知，隱性性狀約占9%（等位基因用A、a表示），那么該性狀