資源簡介

第六章 生物的進化
3.1 種群基因組成的變化
【教學目標】
課程標準與本節對應的“內容要求”是：“闡明具有優勢性狀的個體在種群中所占比例將會增加，運用統計與概率的相關知識，解釋并預測種群內某一遺傳性狀的分布及變化，”
根據上述要求和建議，本節課教學目標確定如下：
1.闡述種群、種群基因庫、基因頻率等概念的內涵。
2.運用數學方法討論種群基因頻率的變化。
3.闡明自然選擇對種群基因頻率的影響。
【教學重難點】
種群、種群基因庫、基因頻率等概念。
教學難點
自然選擇對種群基因頻率的影響。
【教學步驟】
1.新課導入
教師：展示雞和蛋的圖片，提出疑問：先有雞還是先有蛋呢？
教師：分別展示先有雞這一觀點的理由和先有蛋這一觀點的理由。
教師：你同意哪位同學的觀點？你的答案和理由是什么？
教師：這兩種觀點都有一定的道理，但都不全面。因為它們忽視了雞和蛋在基因組成上的一致性也忽視了生物的進化是以種群為單位而不是以個體為單位這一重要觀點。生物進化的過程是種群基因庫在環境的選擇作用下定向改變的過程，以新種群與祖先種群形成生殖隔離為標志，并不是在某一時刻突然有一個個體或一個生殖細胞成為一個新物種。
教師：自然選擇直接作用的是生物的個體，但是，個體的表型會隨著個體的死亡而消失。所以研究生物的進化，僅研究個體和表型是不夠的，還必須研究群體基因型的變化。
2.新課講授
種群和種群基因庫
教師：展示種群的圖片，講解種群的概念。一片樹林中的全部獼猴是一個種群，一片草地上的所有蒲公英也是一個種群。
教師：一個種群其實就是一個繁殖的單位，雌雄個體可以通過繁殖將各自的基因遺傳給后代。
教師：種群在繁衍過程中，個體有新老交替，但是基因卻代代相傳。比如蝗蟲，在秋天都會死去，但是有一部分蝗蟲完成了生殖，死前在土壤中埋下受精卵，在第二年，部分受精卵就會發育成蝗蟲。同一年的蝗蟲相比，新形成的蝗蟲種群在基因組成上會有什么變化？這就涉及到了種群的基因庫。
教師：講解種群基因庫的含義和基因頻率的含義。以課本上的案例講解基因頻率的計算。
教師：講解課本思考·討論的問題：
1.（1）A配子占60%。a配子占40%
（2）子代基因型頻率：AA占36%，Aa占48%，a占16%
（3）子代種群的基因型頻率：A占60%，a占40%
（4）種群的基因頻率會同子一代一樣。
親代基因型的比值 AA（30%） Aa（60%） aa（10%）
配子的比值 A（30%） A（30%） a（30%） a（10%）
子代基因型頻率 AA（36%） Aa（48%） aa（16%）
子代基因頻率 A（60%） a（40%）
2.對自然界的種群而言，這5個條件是理想狀態，實際是不存在的，如種群數量不可能無限大：由于受地理隔離的作用，雌雄個體間會失去自由交配的機會；有個體的遷入、遷出；自然選擇會對翅色遺傳起選擇作用；基因突變頻率雖低，但卻是普遍存在的。以上事實說明，上述計算結果是在假設的理想條件下得到的。
3.若種群產生新基因A2，會使種群的基因頻率發生變化。基因A2的頻率增大還是減少，要看這一突變對生物體有利還是有害。
種群基因頻率的變化
教師：講解基因突變產生新的等位基因，這就可以使種群的基因頻率發生變化。
教師：講解可遺傳的變異的類型以及可遺傳的變異可以為生物進化提供原材料。
教師：講解基因突變作為生物進化的原材料的原因，以及突變的有害和有利取決于生物的生存環境。
教師：基因突變產生的等位基因，通過有性生殖中的基因重組，可以形成多種多樣的基因型，從而使種群中出現多種多樣的可遺傳的變異類型。
教師：突變和基因重組是隨機的不定向的，那么種群基因頻率的改變是否也是不定向的呢？
自然選擇對種群基因頻率變化的影響
教師：展示樺尺蛾這一實例，引導學生一起計算。
教師：樹干變黑會影響樺尺蛾種群中淺色個體的出生率嗎？為什么？（樹干變黑會影響樺尺蛾種群中淺色個體的出生率，這是因為樹干變黑后，淺色個體容易被發現，被捕食的概率增加，許多淺色個體可能在沒有交配、產卵前就己被天敵捕食，導致其個體數減少，影響出生率。）
教師：在自然選擇過程中，直接受選擇的是基因型還是表型？為什么？（直接受選擇的是表型（體色），而不是基因型。基因型并不能在自然選擇中起直接作用因為天敵在捕食樺尺蛾時，看到的是樺尺蛾的體色而不是控制體色的基因。）
教師：總結在自然選擇的作用下，種群的基因頻率會發生定向改變，導致生物朝著一定的方向不斷進化。（變異是不定向的→定向的自然選擇使得種群中的不利變異被淘汰，有利變異逐漸激烈→種群基因頻率發生定向改變→生物朝一定方向緩慢進化。）
教師：展示探究實踐《探究抗生素對細菌的選擇作用》的相關實驗視頻，并講解相關問題。
教師：為什么要從抑菌圈邊緣的菌落上挑取細菌？（因為抑菌圈邊緣生長的細菌可能是耐藥菌。）
教師：在本實驗的培養條件下，耐藥菌所產生的變異是有利還是有害的？你怎么理解變異是有利還是有害的？（在本實驗的培養條件下，耐藥菌產生的耐藥變異對它是有利的。有利于生物在特定環境中生存和繁殖的變異就是有利變異。）
教師：濫用抗生素的現象十分普遍。例如，有人生病時覺得去醫院很麻煩，就直接吃抗生素；有的禽畜養殖者將抗生素添加到動物飼料中。你認為這些做法會有什么后果？（這些做法都會促進耐藥菌的產生。）
教師：講解濫用抗生素的危害。
【板書設計】
6.3.1 種群基因組成的變化
一、種群和種群基因庫
二、種群基因頻率的變化
三、自然選擇對基因頻率的影響
變異是不定向的→定向的自然選擇使得種群中的不利變異被淘汰，有利變異逐漸激烈→種群基因頻率發生定向改變→生物朝一定方向緩慢進化

展開更多......

收起↑