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2025届高三拓展性微专题（七）种群基因频率的相关计算教学设计

科目

授课时间节次

--年—月—日（星期——）第—节

指导教师

授课班级、授课课时

授课题目

（包括教材及章节名称）

2025届高三拓展性微专题（七）种群基因频率的相关计算教学设计

教学内容

教材章节：人教版高中生物《必修二·遗传与进化》第五章“生物的进化”第二节“现代生物进化理论的主要内容”。

内容列举：本节课主要讲解种群基因频率的相关计算，包括以下内容：

1.哈迪-温伯格定律的提出及意义。

2.基因频率和基因型频率的概念。

3.影响种群基因频率变化的因素。

4.种群基因频率的计算方法及实例分析。

5.基因频率变化在生物进化中的作用。

核心素养目标

1.理解并运用哈迪-温伯格定律，培养科学思维与科学探究能力。

2.掌握基因频率和基因型频率的计算方法，提升数据分析与处理能力。

3.认识影响种群基因频率变化的因素，培养对生物进化机制的理解。

4.能够通过实例分析，发展问题解决和批判性思维能力。

学习者分析

1.学生已经掌握了哪些相关知识：

-学生已经学习了遗传的基本概念，如基因、等位基因、基因型等。

-学生对遗传规律（如孟德尔定律）有了初步了解。

-学生对种群的基本概念和生物进化的基本原理有了一定的认识。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：

-学生对生物学现象充满好奇心，对基因和生物进化有较高的兴趣。

-学生具备一定的数学基础，能够理解和运用基础的数学计算方法。

-学生偏好通过实例学习和实际操作来加深理解，喜欢合作学习和讨论交流。

3.学生可能遇到的困难和挑战：

-哈迪-温伯格定律的理解和运用可能对一些学生来说较为抽象。

-基因频率和基因型频率的计算方法可能需要学生具备较强的逻辑思维和数学运算能力。

-在分析实际问题时，学生可能难以将理论知识与实际问题联系起来，需要引导和启发。

教学方法与手段

教学方法：

1.讲授法：通过系统的讲解，帮助学生构建种群基因频率变化的理论框架。

2.讨论法：分组讨论实际案例，促进学生理解和应用哈迪-温伯格定律。

3.实验法：通过模拟实验，让学生亲身体验基因频率的变化过程。

教学手段：

1.多媒体演示：使用PPT展示基因频率计算过程和实例，增强直观性。

2.教学软件：利用专业软件模拟种群基因频率的变化，提高互动性。

3.网络资源：提供在线模拟和案例资料，方便学生自主学习和复习。

教学过程

1.导入新课

（1）回顾已学知识：请同学们回忆一下，我们在学习遗传规律时，都掌握了哪些基本概念和规律？

（2）提出问题：同学们，你们知道种群基因频率是什么吗？它是如何变化的？今天我们将学习种群基因频率的相关计算，进一步理解生物进化的机制。

2.讲解种群基因频率的基本概念

（1）讲解基因频率和基因型频率的定义：基因频率是指在一个种群中，某个基因占全部等位基因的比率；基因型频率是指在一个种群中，某个基因型占全部个体的比率。

（2）引导学生理解基因频率和基因型频率的关系：基因型频率是基因频率的平方。

3.讲解哈迪-温伯格定律

（1）介绍哈迪-温伯格定律：在理想条件下，种群基因频率和基因型频率保持不变。

（2）分析哈迪-温伯格定律的适用条件：种群大小无限、无迁移、无突变、无自然选择、随机交配。

4.探究影响种群基因频率变化的因素

（1）引导学生分析以下因素对种群基因频率的影响：迁移、突变、自然选择、遗传漂变。

（2）讨论各因素的作用机制及实例：如迁移导致基因频率的改变，突变产生新的基因，自然选择使有利基因频率上升，不利基因频率下降，遗传漂变在小种群中作用明显。

5.学习种群基因频率的计算方法

（1）讲解基因频率的计算方法：根据基因型频率计算基因频率。

（2）举例说明：假设一个种群中，AA基因型频率为0.25，Aa基因型频率为0.5，aa基因型频率为0.25，求A和a的基因频率。

（3）引导学生动手计算：A的基因频率=(0.25+0.5/2)=0.5，a的基因频率=(0.25+0.5/2)=0.5。

6.分析实例，理解种群基因频率变化在生物进化中的作用

（1）展示实例：某岛屿上的蝴蝶种群，在一段时间内，黑色个体的基因频率逐渐上升。

（2）引导学生分析原因：黑色个体在环境中具有更好的伪装效果，易于生存和繁殖，导致黑色基因频率上升。

（3）讨论生物进化的过程：种群基因频率的变化是生物进化的基础，生物进化是种群基因频率定向改变的结果。

7.总结与拓展

（1）总结本节课的主要内容：种群基因频率的概念、哈迪-温伯格定律、影响种群基因频率变化的因素、种群基因频率的计算方法。

（2）拓展思考：如何利用种群基因频率的研究，为生物进化研究提供理论依据？

（3）布置作业：请同学们课后阅读相关