資源簡介

學習任務單
課程基本信息
學科 生物 年級 高一 學期 春季
課題 種群基因組成的變化與物種的形成 一、種群基因組成的變化
學習目標
1.基于實例和自主學習，構建種群、基因庫概念，能夠獨立進行基因頻率、基因型頻率的計算。（科學思維） 2．通過用數學方法討論某昆蟲種群基因頻率的變化，構建出遺傳平衡定律的模型，說明該模型成立的條件。（科學思維） 3．通過閱讀課本和數學情境探討分析，能夠運用進化和適應觀說明可遺傳變異為生物進化提供原材料，闡明自然選擇定向改變樺尺蛾種群基因頻率，決定生物進化的方向。（生命觀念）
課前學習任務
1.復習回顧達爾文自然選擇學說的內容，闡明自然選擇學說的意義與局限性
課上學習任務
【學習任務一】種群和種群基因庫 活動1、構建種群和種群基因庫的概念
（1）種群的概念:根據以下對種群的描述，回顧種群的概念，并找出概念中的三要素。 一片樹林中的全部獼猴 ②一片草地上的所有蒲公英 三要素： 種群的概念： （2）基因庫的概念: 一個種群的全部個體所含有的全部基因 思考：①每個個體都有基因庫的全部基因嗎？ 。 ②個體間差異大，對基因庫有什么影響？ 。 活動2、自主學習基因頻率，建立計算的數學模型。 （1）閱讀基因頻率的概念，嘗試寫出基因頻率的計算公式： ，該公式可以解釋為： 。 活動3、歸納總結計算基因頻率的方法。 方法一：概念法 （1）讀題并獨立思考： 例1：某昆蟲種群中決定翅色為綠色的基因為A，決定翅色為褐色的基因為a，從種群中隨機抽出100個個體，測得基因型為AA、Aa和aa的個體分別是30、60和10個。那么A和a的基因頻率是多少？ （2）在老師的引導下總結出計算基因頻率的具體公式為： 。 （3）拓展延伸：基因在X染色體上時的特殊情況 ①讀題并獨立思考：在調查紅綠色盲時，隨機抽查了200人，其中男女各100人。女性患者1人，攜帶者3人，男性患者4 人。色盲基因的頻率為多少？ 在老師的引導下總結出具體公式為： 。 方法二：通過基因型頻率計算 （1）在老師引導下理解基因頻率的概念：基因型頻率：某種基因型個體占種群總數的比例。并總結基因頻率的計算公式為： 。 （2）在老師的引導下得出由基因型頻率計算基因頻率的計算公式： 。 【學習任務二】種群基因頻率的變化 活動1、用數學方法討論基因頻率的變化 思考：這一種群繁殖若干代后，其基因頻率會不會發生變化呢？ （1）在老師的的引導下計算出子一代的基因型頻率和基因頻率為 ，并說出計算式應滿足的條件： ① ② ③ ④ ⑤ （2）嘗試自己計算子二代、子三代的基因頻率與基因型頻率，得出結論： 各代基因頻率 ，基因頻率從 ，開始不變，需要滿足五個條件。 （3）我們將滿足以上5個條件的種群成為理想種群，得到遺傳平衡定律：理想種群的基因頻率代代不變，即處于遺傳平衡（哈代－溫伯格定律）。 設A的基因頻率為p，a的基因頻率為q；則有p+q=1， 那么：( p + q )2 = p2 + 2pq + q2 AA 基因型頻率= Aa 基因型頻率= aa 基因型頻率= 活動2、思考生物進化的原材料 總結生物進化的原材料： （1）思考1：上述計算結果是建立在5個假設條件基礎上的，對自然界的種群來說，這五個條件都能成立嗎？ （2）思考2：如果該種群出現新的突變型（基因型為A2a或A2A2），也就是產生新的等位基因A2，種群的基因頻率會變化嗎？ （3）思考3：除基因突變外，還有什么變異能為生物進化提供原材料呢？ 總結得出： 。 易錯點分析： 疑問1：基因重組不產生新基因，如何提供生物進化的原材料 疑問2：生物自發突變的頻率很低，為什么還能為生物進化提供原材料？ 【計算】果蠅1組染色體上約有1.3×104個基因，假定每個基因的突變頻率都為10-5，對一個約有108個個體的果蠅種群來說，每一代出現的基因突變數是： 疑問3：突變對生物是有利的還是有害的？ 【學習任務三】自然選擇對種群基因頻率變化的影響 活動：探究自然選擇對種群基因頻率變化的影響 （1）創設數字化情景 現象：工業革命前，灰色(ss)樺尺蛾多，S頻率低，s頻率高。工業革命后黑色(S_)樺尺蛾多，S頻率高，s頻率低 出問題：樺尺蛾種群中s基因(決定淺色性狀)的頻率為什么越來越低呢 做出假設：樹皮黑褐色的環境下，黑色體色的樺尺蛾個體數量逐年增加，控制黑色的S基因頻率逐年上升，而淺色體色的樺尺蛾由于不適應樹皮黑褐色的環境，易被天敵發現，淺色體色的樺尺蛾個體數量逐年減少，控制淺色的s基因頻率逐年下降(減少)。 討論探究思路 【計算】在樹干變黑這一環境條件下，假如樹干變黑不利于淺色樺尺蠖的生存，使得種群中淺色個體每年減少10%，黑色個體每年增加10%。 結果與結論 思考：環境（自然選擇），對種群的基因頻率有什么影響呢？ （2）得出觀點 ①生物進化的實質：種群 在 作用下的 改變。 決定生物進化的方向 。 【課堂小結】

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