現代生物進化理論
一、教學內容
本章的主要內容就是引導學生學習以達爾文自然選擇學說為核心的現代生物進化理論。該理論可以構建概念圖如下:
第2節:現代生物進化理論的主要內容則是本章的重點,本節--為3個課時。第1課時主要是在分析達爾文自然選擇學說的基礎上引導學生認識到種群是生物進化的基本單位,說明基因頻率的概念以及影響基因頻率的五個主要因素。
二、教學目標
1.解釋種群是生物進化的基本單位;
2.說明基因頻率的概念,學會基因頻率的計算方法;
3.說明影響基因頻率的條件。
三、教學重點與難點
1.教學重點。
(1)種群是生物進化的基本單位;
(2)基因頻率的概念和計算方法。
2.教學難點。
(1)基因頻率的概念和計算方法;
(2)影響基因頻率的條件。
四、教學過程
師:上節課,我們學習了達爾文自然選擇學說的主要觀點,請同學們利用該學說分析案例。
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,偶然出現一個綠色翅的變異個體(基因型為aa)。那么,該種昆蟲的翅色將怎樣變化?
生復習舊知識,運用知識對案例進行分析。
師結合學生的討論進一步提出問題:
1.該變異對于昆蟲的存活有什么影響?
2.該綠色個體能一直生存下去嗎?
3.該綠色個體怎樣才能把它體內的基因a傳遞下去?
4.該個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會;
2.生物個體總會因為各種各樣的原因死亡,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.根據孟德爾的遺傳定律,該個體的后代是灰色翅(aa)。
總結:個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;有利于變異的個體不一定能真實遺傳。因此研究生物的進化,僅僅研究個體的表現型是否與環境相適應是不夠的,還需要研究整個群體基因組成的變化,這個群體就是種群。
(通過討論,一方面讓學生認識到對達爾文的自然選擇學說的修正是有必要的,另一方面讓學生認識到,研究進化必須研究該基因在整個種群中的變化規律。)
師引導學生閱讀教材,理解種群的概念,強調“一定區域”“同種生物”“全部個體”三個限定詞,并舉例讓學生判斷,深化概念。
生通過閱讀、分析、理解種群的概念,并結合概念對教師列舉的生物群體是否為種群進行判斷。
師研究種群基因的組成變化,包括兩個方面:一是種群基因的組成;二是每個基因所占的比例。
基因庫:一個種群中全部個體所含有的全部基因,叫做這個種群的基因庫。
基因頻率:在一個種群基因庫中,某個基因占全部等位基因數的比率,叫做基因頻率。
生根據教師介紹理解基因庫和基因頻率的概念。
師提出問題:對于一個種群,如何才能知道某個基因頻率的大小呢?
生討論回答:調查檢測(有多種答案)。
基因頻率的計算往往采用抽樣統計的方法。師提供例題,引導學生計算。
例1 假設從某個昆蟲種群中隨機抽取100個個體,測得基因型為aa、aa、aa的個體分別是30、60、10,計算基因的頻率。
生進行計算,并對計算的過程和結果進行說明。
a基因的頻率=(60+60)/200=60%;
a基因的頻率=(20+60)/200=40%。
抽樣統計結果的呈現方式有兩種。一種以基因型個數的方式呈現,還有一種以基因型的頻率出現(說明基因型頻率的概念)。師提出問題:如何根據基因型頻率計算基因頻率?