高中生物第二册 (教学方案)第3节 种群基因组成的变化与物种的形成 第2课时 示范教案

第3节 种群基因组成的变化与物种的形成（第2课时） u 教学目标 1．阐述种群、种群基因库、基因频率等概念的内涵。 2．运用数学方法讨论种群基因频率的变化。 3．阐明自然选择对种群基因频率的影响。 4．说明隔离在物种形成中的作用。 u 教学重难点 【教学重点】 1．种群、物种、基因频率、隔离等概念。 2．变异、选择和隔离在生物进化中的作用。 【教学难点】 1．自然选择对种群基因频率变化的影响。 2．隔离在物种形成中的作用。 u 教学过程 一、导入新课 复习导入：从上节课大家已经知道，自然界种群的基因频率变化是必然的。能说明原因吗？变异对生物进化会产生何种影响？引出变异和自然选择对种群基因频率的影响。 二、讲授新课 （一）种群基因组成的变化 4．种群基因频率的变化 在三种可遗传的变异来源中，基因突变和染色体变异可以统称为突变。 教师提问：生物自发突变的频率很低，且大多数突变对生物体是有害的，它为何还能作为生物进化的原材料呢？ 教师展示资料：例如，果蝇1组染色体上约有1.3×104个基因，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），那么每一代出现基因突变数是多少呢？（学生通过计算得出：2.6×107个，种群中突变的数很大） 教师提出问题：基因突变一定是有利或有害的吗？ 教师展示某海岛上残翅和无翅的昆虫图片和资料，引导学生总结得出：基因突变的有利或有害是取决于环境的。 师生共同总结：种群中突变的特点：突变数很大、随机、不定向；种群基因重组的结果：产生更多可遗传变异、不定向。构建模型：突变→新的等位基因→通过基因重组产生多种基因型→种群中出现大量的可遗传变异→变异是不定向的。 教师提出问题：突变和重组都是随机的、不定向的，种群中基因频率的改变是否也是不定向的呢？引出后续内容。 5．自然选择对种群基因频率变化的影响 教师布置学生阅读教材P112~113“探究自然选择对种群基因频率的影响”的内容，根据问题，作出假设，并通过数学方法来进行探究，完成表格。 教师提出问题：在这个探究实验中根据上面的数据分析，变黑的环境对桦尺蠖产生了什么样的影响？变黑的环境对桦尺蠖浅色个体的出生率有影响吗？（变黑的环境使控制浅色的s基因频率减少，S基因频率增加。许多浅色个体可能在没有交配、产卵前就已被天敌捕食。） 师生共同总结得出：自然选择使基因频率定向改变。 教师提出问题：在自然选择中，直接受选择的是基因型还是表现型？（天敌看到的是桦尺蠖的体色（表现型）而不是控制体色的基因。） 师生共同构建模型：变异是不定向的→定向的自然选择使得种群中的不利变异被淘汰，有利变异逐渐激烈→种群基因频率发生定向改变→生物朝一定方向缓慢进化。 教师总结：在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化。 （建议下载使用视频：【知识解析】实验：模拟保护色的形成过程） 6．探究抗生素对细菌的选择作用 （1）教学组织 ①教师提前查阅资料，并通过预实验掌握所用抗生素的最适浓度。 ②合理安排实验进程，包括培养基的用量、接种时间、摇菌时间等。 ③前期的准备工作，如培养基的配置、灭菌、倒平板，抗生素溶液和抗生素纸片的制备等，由学生课外分组完成，并用照片或视频记录准备过程。在实验课进行过程中，让做准备工作的同学进行汇报。 （2）操作方法 按照教材的步骤进行操作，需要注意以下几点： ①放置抗生素纸片时需要一步到位，避免在培养基上移动纸片； ②尽量让学生在超净工作台上操作，注意无菌操作的规范性； ③学生操作时应戴好口罩，避免感染； ④实验结束后，应将耐药菌以及用过的培养基、纸片、镊子、涂布器、滴管、棉签等进行灭菌处理； ⑤如果同时做多种抗生素的实验或某种抗生素多个浓度的实验，每次使用镊子时，都要清洗镊子并在酒精灯火焰上灼烧，防止抗生素污染。 三、课堂反馈 1．在一次大风暴后，有人搜集了100只受伤的麻雀，并把它们饲养起来，结果活下来64只。在死去的个体中，大部分是个体比较大、变异类型特殊的，下列有关叙述正确的是（ B ） A．突变和基因重组是定向的 B．自然选择会改变种群的基因频率 C．特殊的变异类型都是不利的 D．不产生变异的生物才能生存 2．某岛屿上存在着桦尺蛾的两个变种，该地区原为森林，后建设成工业区。下表为该地区不同时期的两个变种尺蛾的数量比。这些变化产生的原因是（ C ） A．灰尺蛾迁离，黑尺蛾迁入 B．工业煤烟使灰尺蛾变成黑尺蛾 C．自然选择作用 D．人工选择的作用 四、课堂小结 教师与学生一起小结本节知识，学生边讲，教师边板书，或通过课件展示。