种群基因组成的变化与物种的形成说课稿2023-2024学年高一下学期生物人教.pdfVIP

种群基因组成的变化

１教材分析

“种群基因组成的变化”是人教版高中《生物学·必修２·遗传与进化》

第６章第３节“种群基因组成的变化与物种的形成”第１课时的内容，课标对本

节的要求是“说明自然选择促进生物更好地适应特定的生存环境”。通过本节课

的学习，学生应能够根据现代生物进化理论，运用统计与概率相关知识，从分

子水平解释生物进化的原因、预测生物进化的方向。

本课时内容涉及多个概念，如种群、基因库、基因频率和基因型频率，同

时也包含“探究自然选择对种群基因频率变化的影响”等探究活动。概念的构建

是开展探究活动的基础，探究活动是深化概念理解的载体。因此，该部分内容是

培养学生逻辑思维、批判性思维的良好素材。但在教学中，教师如果只是生硬地

进行概念讲解和基因频率计算，则难以帮助学生理解微观基因与宏观进化间的关

系，不利于核心素养的落实。所以，如何引导学生深度把握各个概念及其之间的

联系、明确自然选择对种群基因频率变化的影响，是本节教学的重点和难点。

２教学思路

本节将桦尺蛾作为情境载体，以探究不同环境条件下种群基因频率的变化为

情境主线，带领学生体会“选择模型表征方式—构建模型—修正模型—应用模

型”的模型建构过程，深化概念的理解领悟进化的实质。

３教学过程

３.1分析问题，进入正题

通过桦尺蛾工业黑化问题引入，引导学生思考四个问题：

（1）导致桦尺蛾出现“黑化”现象的原因是什么？

（2）自然选择直接作用的是生物的个体，还是群体？

（3）在自然选择中，直接受选择的是基因型还是表型？为什么？

（4）研究进化，仅研究个体和表型是否就可以？为什么？

设计意图通过提问引发学生的思考，同时将研究对象从“个体”“性状”

自然地过渡到“种群”“基因”。

３.２理解概念，做好建模准备

在阅读种群概念的基础上，教师呈现几则实例，要求学生判断其是否为种群。

学生通过分析、归纳，明晰种群应具备的特点有：一定区域、同种生物、全部

个体以及可以自由交配。教师提问：请结合自然选择学说，讨论导致桦尺蛾出现

“黑化”现象的根本原因，如果污染继续保持该种群会如何进化？学生结合已有

知识很快回答：种群中控制黑色性状的基因会增多。教师追问：如何更加准确

地描述种群基因的变化？借此引入概念“基因库”“基因频率”和“基因型频率”。

设计意图借助系列问题，引导学生构建概念之间的关系，并将研究水平从

宏观“性状”转移到微观“基因”，让学生明确种群的进化可从基因水平进行定

量分析。

３.３构建模型，体验搭建过程

呈现资料１：英国的曼彻斯特地区有一种桦尺蛾，其体色受一对等位基因Ｓ

和ｓ控制，黑色（S）对浅色（s）是显性。抽样调查100个个体，测得基因型

为SS、Ss、ss的个体分别为10、20、70个。

学生阅读资料并计算：S、s的基因频率分别是多少？SS、Ss和ss的基因型

频率分别是多少？

教师根据计算结果总结：某基因的频率＝纯合子的基因型频率＋1/2杂合子

的基因型频率，并引导学生利用基因型频率计算基因频率，即S%=SS%+(1/2)Ss%，

s%=ss%+(1/2)Ss%。

设计意图依托真实情境，引导学生利用所学知识解决问题，熟练掌握基

因频率计算方法，为数学模型的搭建做好铺垫。

教师在资料的基础上增加限定条件，假设上述桦尺蛾种群非常大；所有的雌

雄个体间都能自由交配并产生后代；没有迁入和迁出；不同翅色的个体生存和繁

殖的机会是均等的；基因S和s都不产生突变。教师提问：该种群产生S、s配子

的比率各是多少？子一代的基因型频率各是多少？子一代种群的基因频率各是

多少？学生通过计算，得到相关数据。

教师继续提问：请计算子二代、子三代基因频率和基因型频率。想一想，若

干代以后，种群的基因频率会改变吗？学生通过计算，完善表。教师总结学生计

算结果，绘制曲线图，并引导学生得出结论：在理想条件下，桦尺蛾种群的基因

频率世代保持不变。

设计意图应用问题串层层推进，带领学生推算从亲代到子三代的基因频率，

深化对概念的理解和运用。将表２中的数据转化为直观的曲线图，使学生对种群

基因频率变化有更清晰的认识。同时，学生在亲身体会数学模型的建构过程中，

进行推算分析、归纳总结，有效促进了科学思维品质的培养。

３.４修正模型，培养批判思维

模型初