人教版 (新课标)必修2《遗传与进化》第2节 基因在染色体上教案
展开第七章第2节 现代生物进化理论的主要内容
（第一课时）
一、教材分析
1.教材的地位与作用
本节课是在学习了孟德尔遗传定律的基础上向学生介绍了有关基因频率方面的内容，反映了新课改在设计教材顺序时以人为本，从学生实际出发的思想，关注了学生的思维和学生德育的培养。本节内容前与学生已经知道了基因的分离定律、自由组合定律、基因突变、基因重组和染色体变异等，还知道基因与性状的关系，这些都是学习本章内容的重要基础。
2.教材的加工与改造
根据新教学理念的要求，我在设计过程中对教材做了简单的处理，如：充分利用教材中的思考与讨论部分，充分提高学生对本节课的重点内容，基因频率的理解与应用。教学中配以多媒体课件教学，从而使抽象的内容具体化，直观化，形象化，打造了轻松愉悦的学习环境，有利于重点突出难点的突破。
二、教学目标
1、知识目标
（1）解释种群、种群基因库、基因频率等概念。
（2）说明现代生物进化理论的主要内容。
（3）举例说明共同进化和生物多样性形成的原因。
2、能力目标
（1）运用数学方法讨论种群基因频率的变化。
（2）运用生物进化观点解释一些生物现象。
3、情感态度与价值观：形成生物进化的观点和生物进化理论在发展的观念
三、教学重点难点
教学重点：
（1）种群、物种、基因频率、隔离等概念。
（2）突变和基因重组、自然选择、隔离在生物进化过程中的作用。
教学难点：
（1）基因频率的概念。
（2）自然选择对种群基因频率的影响。
（3）隔离在物种形成中的作用。
四、学情分析
学生在上一节已经学习了达尔文的自然选择学说等生物进化的有关知识，掌握了自然选择学说的重要意义和局限性。同时，学生在前面已经全面学习了遗传变异的有关知识，已经掌握了遗传和变异的实质，对于生物进化的知识在初中的学习中也已有所了解。在此基础上，结合一些实际的事例，利用已有知识，在老师的引导下，通过交流、讨论，可以对未知进行探究，归纳出所要获得的知识
五、教学方法
1．学案导学：
2．新授课教学基本环节：预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习
六、课前准备
1．学生的学习准备：预习现代生物进化理论的主要内容
2．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。
七、课时安排：2课时
八、教学过程
(一)预习检查、总结疑惑
检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。
（二）情景导入、展示目标。
现代生物进化理论有诸多流派，如综合进化理论、新达尔文主义、新拉马克主义、中性学说、骤变论等。引导学生对搜集和整理有关现代生物进化的资料与达尔文自然选择学说进行比较，概括出最主要的两个方面：一是从性状水平深入到基因水平；二是从个体水平上升到种群水平。
问题探讨：把自己想像成虎体内的一个基因，怎样才能使自己在后代中拥有更多的拷贝呢？那就要表现得比其他基因优秀。怎样才算优秀呢？
通过拟人化的思考方式，调动学生兴趣，促进学生积极的思考。利用已有知识，学生自然将进化、适应和基因这三个核心概念联系起来，基因频率的概念也呼之欲出。
（三）合作探究、精讲点拨。
教学内容 | 教师组织和引导 | 学生活动 | 教学意图 |
第1课时 | 一、种群基因频率的改变与生物进化 |
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问题探讨 | 引导组织学生回答 〖提示〗一个基因所控制的性状，对个体生存和繁殖后代的贡献越大，拥有该基因的个体就可能越多。 | 思考讨论 |
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⑴种群是生物进化的基本单位
种群和物种
基因库和基因频率 计算基因频率
思考与讨论 | 上节课我们学习了达尔文自然选择学说的主要观点，下面请同学们依据该学说的基本观点，分析下面的情境： 情景1：如果在灰色翅（基因型为aa）昆虫的群体中偶然出现一只绿色翅（Aa）的变异个体，且绿色比灰色更不容易被敌害发现。
〖总结性讲述〗讨论发现，出现有利变异个体内的有利基因只有在群体中，通过有性生殖才能世代延续，另外有利变异个体的后代不一定能真实遗传。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的变化，这个群体就是种群。 〖问〗怎样的一群生物个体可以称为种群呢？ 一个生物的“种”或“物种”与种群又有什么区别呢？ 〖问〗性状是由基因控制的，研究生物的进化必须研究种群的基因组成和变化。如何分析种群的基因组成和变化呢？由此人们提出基因库和基因频率的概念。什么是基因库？基因频率的含义是什么？ 某昆虫种群中，绿色翅的基因为A, 褐色翅的基因位a，调查发现AA、Aa、aa的个体分别占30%、60%、10%、那么A、a的基因频率是多少？ 〖提示〗1.（1）A配子占60%，a配子占40%。 （2）子代基因型频率：AA占36%；Aa占48%；aa占16%。 （3）子代种群的基因频率：A占60%；a占40%。 （4）填表略。种群的基因频率会同子一代一样。 2.对自然界的种群来说，这五个条件不可能同时都成立。例如，翅色与环境色彩较一致的，被天敌发现的机会就少些。 3.突变产生新的基因会使种群的基因频率发生变化。基因A2的频率是增加还是减少，要看这一突变对生物体是有益的还是有害的。 | 思考回答 只有通过有性生殖，才能将基因传给子代，将基因A保留下来。
物种可以分布在自然界不同的区域，只有在可以发生随机交配、繁衍，使基因能够世代传递的一定区域内的同种全部个体的集合才是一个种群。
| 体会对自然选择学说的修正是必然的。
使学生初步了解，研究生物的进化需要研究群体的基因组成及其变化。
理解种群的概念。
理解基因库和基因频率的概念。 使学生学会计算基因频率的方法 |
⑵突变和基因重组为生物进化提供原材料 | 1、回忆变异类型 ________ 变异 突变 ________ ________ ________ ________ 2、所有的变异都能导致基因频率的变化吗？只有____________________________。 3、突变和基因重组对于种群遗传组成的改变一样吗？为什么？ 因为只有________才能出现新基因，才能丰富基因库，改变基因频率。________可以增加基因型的种类。 4、在自然情况下，突变的频率很低，且多数有害，对生物进化有重要意义吗？ 例如：每个果蝇约有104对基因，假定每个基因的突变率都是10-5。若有一个中等数量的果蝇种群(约有108个个体)，请同学们计算出每一代出现的基因突变数是多少? 基因突变数是________________________这说明种群中每代产生的基因突变的数量是很大的，并通过繁殖得到积累，成为基因频率改变的基础。而且突变的有利或有害并不是绝对的，它取决于生物的________。 5、突变和基因重组产生的变异有方向吗？由于突变和基因重组都是________、________，因此它们只是提供了________，不能决定生物进化的方向。 | ||
探究
| 〖提示〗1.树干变黑会影响桦尺蠖种群中浅色个体的出生率，这是因为许多浅色个体可能在没有交配、产卵前就已被天敌捕食。 2.是表现型。比如，天敌看到的是桦尺蠖的体色而不是控制体色的基因。 | ||
三、自然选择决定生物进化的方向 | |||
第2课时 | 二.隔离与物种的形成 |
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二.隔离与物种的形成 1、 物种的概念：能在自然条件下相互交配并且产生可育后代的一群生物。 2、 隔离在物种形成中的作用 3、隔离和物种形成： ① 主要方式－渐变式（经过长期的地理隔离而达到生殖隔离，形成新物种） 一个种群 新物种产生 地质变迁 多个小种群 环境变化 两种群相遇不能进行基因交流 保留不同基因
种群基因频率改变 种群基因库和基因频率继续改变
两种群相遇可能进行基因交流
亚种 多个亚种
② 不同物种间都存在 隔离，物种的形成必须经过生殖隔离时期，但不一定要经过 隔离，如爆发式： 物种A 杂交 染色体加倍 杂种植物 异源多倍体（新物种） 物种B 〖小结〗 种群 小种群(产生许多变异) 新物种
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资料分析
| 1.由于这两个种群的个体数量都不够多，基因频率可能是不一样的。 2.不一样。因为突变是随机发生的。 3.不同岛屿的地形和植被条件不一样，因此环境的作用会有差别，导致种群基因频率朝不同的方向改变。 4.不会。因为个体间有基因的交流。 |
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旁栏思考题 |
最先在裸露的岩石上生长的植物往往是地衣，地衣的出现促进岩石的分解，形成土壤，为苔藓植物的生长创造条件。 | ||
技能训练 | 1.假说甲：红褐色鱼和金黄色鱼起源于同一种灰色鱼。假说乙：湖Ⅰ中原来只有红褐色鱼，湖Ⅱ中原来只有金黄色鱼，发洪水时，这两个湖中的鱼发生混杂在一起。 2.假说甲没有考虑到隔离在物种形成中的作用，也没有考虑洪水的作用。 3.这一证据支持假说乙。 4.如果红褐色鱼和金黄色鱼不能杂交，或杂交后不能产生可育后代，说明它们不是一个物种。
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〖作业〗 | 第二小节练习 | ||
（四）反思总结，当堂检测。
教师组织学生反思总结本节课的主要内容，并进行当堂检测。
设计意图：引导学生构建知识网络并对所学内容进行简单的反馈纠正。
（五）发导学案、布置预习。
我们通过学习知道生物通过隔离导致各种物种的形成，那么地球上各种各样的生物是如何形成的，让我们一起预习共同进化与生物多样性的形成学习生物多样性形成的原因。
九、板书设计
一、种群是生物进化的基本单位
1、种群的概念：生活在一定区域的同种生物的群不个体。
2、基因库：一个种群中全部个体所含有的全不基因
3、基因频率：在一个人种群基因库中，某个基因占全部等位基因的比率。
4、进化的实质：种群基因频率的改变。
二、突变和基因重组产生进化的原材料
三、自然选择决定生物进化的方向
四．隔离导致物种的形成
1、地理隔离
2、生物隔离
3、物种的概念
十、教学反思
（1）培养了学生的创新意识和合作精神。在研究性学习过程中，通过学生自己设计、操作、分析实验，将课下活动与课上学习相结合，使学生有了充分表现自己、发挥自己想象力、创造力的时间和空间。学生通过小组讨论互相帮助，互相启发，在讨论中碰撞出创造思维的火花，体会了相互合作的重要性和必要性。
（2）训练了科学研究的基本方法和思维过程。研究性学习让学生从身边熟知的、感兴趣的事物和现象入手提出问题，以个人或小组合作的方式进行探究研讨，亲身体验了应用科学方法解决问题的过程。
（3）加强了学生个性的发展。在研讨活动中，学生可提出不同的设计方案和结果，鼓励学生开展讨论，各抒己见，大胆质疑，体现了研究性学习培养科学态度、求新、求异精神的主旨。
（4）教学效果良好。研究性学习充分体现了学生在学习中的主体作用，有助于学生养成独立思考、积极探究、勇于表达的学习习惯。
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