現(xiàn)代生物進(jìn)化理論教學(xué)設(shè)計(jì)

　　3.說明影響基因頻率的條件。

　　教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)

　　1.教學(xué)重點(diǎn)。

　　(1)種群是生物進(jìn)化的基本單位;

　　(2)基因頻率的概念和計(jì)算方法。

　　2.教學(xué)難點(diǎn)。

　　(1)基因頻率的概念和計(jì)算方法;

　　(2)影響基因頻率的條件。

　　教學(xué)過程

　　師：上節(jié)課，我們學(xué)習(xí)了達(dá)爾文自然選擇學(xué)說的主要觀點(diǎn)，請(qǐng)同學(xué)們利用該學(xué)說分析案例。

　　案例：假如生活在綠色樹叢中的某種灰色翅昆蟲的群體(基因型為AA)中，偶然出現(xiàn)一個(gè)綠色翅的變異個(gè)體(基因型為aa)。那么，該種昆蟲的翅色將怎樣變化?

　　生復(fù)習(xí)舊知識(shí)，運(yùn)用知識(shí)對(duì)案例進(jìn)行分析。

　　師結(jié)合學(xué)生的討論進(jìn)一步提出問題：

　　1.該變異對(duì)于昆蟲的存活有什么影響?

　　2.該綠色個(gè)體能一直生存下去嗎?

　　3.該綠色個(gè)體怎樣才能把它體內(nèi)的基因a傳遞下去?

　　4.該個(gè)體的后代還是綠色翅嗎?

　　生討論回答：

　　1.該變異有利于昆蟲躲避天敵，增加生存并繁殖后代的機(jī)會(huì);

　　2.生物個(gè)體總會(huì)因?yàn)楦鞣N各樣的原因死亡，例如天敵的捕食、疾病、衰老等等;

　　3.生物只有通過生殖繁殖后代才能將自己的基因傳遞下來;

　　4.根據(jù)孟德爾的遺傳定律，該個(gè)體的后代是灰色翅(Aa)。

　　總結(jié)：個(gè)體的生命周期是有限的;有利于變異的基因只有在群體中通過生殖才能延續(xù);有利于變異的個(gè)體不一定能真實(shí)遺傳。因此研究生物的進(jìn)化，僅僅研究個(gè)體的表現(xiàn)型是否與環(huán)境相適應(yīng)是不夠的，還需要研究整個(gè)群體基因組成的變化，這個(gè)群體就是種群。

　　(通過討論，一方面讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到對(duì)達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說的修正是有必要的，另一方面讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到，研究進(jìn)化必須研究該基因在整個(gè)種群中的變化規(guī)律。)

　　師引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材，理解種群的概念，強(qiáng)調(diào)“一定區(qū)域”“同種生物”“全部個(gè)體”三個(gè)限定詞，并舉例讓學(xué)生判斷，深化概念。

　　生通過閱讀、分析、理解種群的概念，并結(jié)合概念對(duì)教師列舉的生物群體是否為種群進(jìn)行判斷。

　　師研究種群基因的組成變化，包括兩個(gè)方面：一是種群基因的組成;二是每個(gè)基因所占的比例。

　　基因庫：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。

　　基因頻率：在一個(gè)種群基因庫中，某個(gè)基因占全部等位基因數(shù)的比率，叫做基因頻率。

　　生根據(jù)教師介紹理解基因庫和基因頻率的概念。

　　師提出問題：對(duì)于一個(gè)種群，如何才能知道某個(gè)基因頻率的大小呢?

　　生討論回答：調(diào)查檢測(cè)(有多種答案)。

　　基因頻率的計(jì)算往往采用抽樣統(tǒng)計(jì)的方法。師提供例題，引導(dǎo)學(xué)生計(jì)算。

　　例1 假設(shè)從某個(gè)昆蟲種群中隨機(jī)抽取100個(gè)個(gè)體，測(cè)得基因型為AA、Aa、aa的個(gè)體分別是30、60、10，計(jì)算基因的頻率。

　　生進(jìn)行計(jì)算，并對(duì)計(jì)算的過程和結(jié)果進(jìn)行說明。

　　A基因的頻率=(60+60)/200=60%;

　　a基因的頻率=(20+60)/200=40%。

　　抽樣統(tǒng)計(jì)結(jié)果的呈現(xiàn)方式有兩種。一種以基因型個(gè)數(shù)的方式呈現(xiàn)，還有一種以基因型的頻率出現(xiàn)(說明基因型頻率的概念)。師提出問題：如何根據(jù)基因型頻率計(jì)算基因頻率?

　　例2 假設(shè)某個(gè)昆蟲種群中有30%的AA、60%的Aa、10%的aa，計(jì)算基因的頻率。

　　生進(jìn)行計(jì)算，并對(duì)計(jì)算的過程和結(jié)果進(jìn)行說明(可能有多種方法)。

　　師對(duì)學(xué)生計(jì)算結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)，并引導(dǎo)學(xué)生歸納計(jì)算的方法和公式：

　　基因頻率=該基因純合體基因型的頻率+該基因雜合體基因型的頻率×1/2。

　　(引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)基因頻率的概念和計(jì)算方法，為后續(xù)討論準(zhǔn)備條件。)

　　生通過前面分析已經(jīng)知道：基因可以通過繁殖實(shí)現(xiàn)前后代基因的傳遞，那么，在繁殖傳遞過程中，基因頻率會(huì)不會(huì)發(fā)生變化呢?(引入教材思考與討論)

　　生按照教材“思考與討論”的設(shè)計(jì)，進(jìn)行計(jì)算、分析與回答問題。

　　師引導(dǎo)學(xué)生計(jì)算、分析、回答問題。并總結(jié)：在自然界中基因頻率總會(huì)發(fā)生改變的，在影響種群基因頻率的五個(gè)因素中，又以變異和自然選擇最為突出，在下一個(gè)課時(shí)的學(xué)習(xí)中，我們將詳細(xì)討論變異和自然選擇對(duì)種群基因頻率是如何影響的。

　　教學(xué)反思

　　第2節(jié)第1小節(jié)的核心就是討論種群基因頻率變化規(guī)律與進(jìn)化的關(guān)系，因此基因頻率的概念、計(jì)算方法是完成教學(xué)目標(biāo)的基礎(chǔ)。

　　1.比較種群與物種的概念。

　　種群是生物進(jìn)化和繁殖的基本單位。種群是同種生物的一個(gè)群體，同一個(gè)種群中的不同個(gè)體間存在基因交流。如果因?yàn)榈乩碓蚍殖刹荒苓M(jìn)行基因交流的群體，則成為不同的種群。物種在進(jìn)化研究中以生殖隔離的產(chǎn)生為標(biāo)志，是由一個(gè)一個(gè)種群組成的。

　　2.基因頻率的概念，教材使用抽象的文字描述進(jìn)行定義，在教學(xué)中可以在理解概念含義的基礎(chǔ)上轉(zhuǎn)換成相對(duì)直觀的數(shù)學(xué)式來定義。

　　(基因頻率=該基因的數(shù)量/該基因及其等位基因的總數(shù)×100%)

　　3.除了教材列舉的例子，教師還可以補(bǔ)充其他例子，讓學(xué)生理解“在等位基因中的比率”的含義，比如列舉色盲基因頻率的計(jì)算、復(fù)等位基因中某個(gè)基因頻率的計(jì)算。

　　例如在某被調(diào)查人群中，男女各100人，其中男性7人色盲，女性1人色盲，6人為攜帶者，請(qǐng)計(jì)算該群體的色盲基因的頻率。

　　4.基因頻率是通過抽樣調(diào)查法獲取的，其計(jì)算方法有兩種:一種是通過基因型個(gè)體的數(shù)目計(jì)算基因頻率，另一種是通過基因型頻率計(jì)算基因頻率。教材正文中的計(jì)算方法屬于前者，“思考與討論”中的計(jì)算則屬于后者，教師要適當(dāng)提醒學(xué)生。

　　現(xiàn)代生物進(jìn)化理論知識(shí)點(diǎn)歸納

　　看了“現(xiàn)代生物進(jìn)化理論教學(xué)設(shè)計(jì)”