教案教學(xué)基本信息課題§6.3種群基因組成的變化與物種的形成學(xué)科生物學(xué)學(xué)段：高中年級一年級教材書名：生物學(xué)必修2遺傳與進化出版社：人民教育出版社出版日期：2019年9月教學(xué)設(shè)計參與人員姓名單位設(shè)計者付鑫北京市十一學(xué)校實施者付鑫北京市十一學(xué)校指導(dǎo)者柳忠烈海淀教師進修學(xué)校課件制作者付鑫北京市十一學(xué)校其他參與者教學(xué)目標及教學(xué)重點、難點教學(xué)目標：1.闡明種群是生物繁殖和進化的基本單位。2.運用數(shù)學(xué)方法討論種群基因頻率變化的影響。3.構(gòu)建隔離導(dǎo)致物種形成的基本模型。教學(xué)重點：自然選擇對種群基因頻率變化的影響教學(xué)難點：用數(shù)學(xué)方法討論種群基因頻率變化教學(xué)過程(表格描述)教學(xué)環(huán)節(jié)主要教學(xué)活動設(shè)計意圖引入新課回顧達爾文進化選擇學(xué)說，提出問題：適合生存的“長脖子”個體一定將這一性狀傳遞給下一代嗎？現(xiàn)代生物進化學(xué)說以達爾文自然選擇學(xué)說為基礎(chǔ)，提出進化的基本單位是種群。新知學(xué)習(xí)一、種群基因組成的變化1.基于問題探討，明確生物進化的單位不是個體，而是生活在一起的能夠相互交配得到下一代的群體——種群，從而明確種群也是生物的存在單位和繁殖單位。通過圖片明確種群的概念（生活在南極大陸的帝企鵝，種植在中山公園的郁金香）2.提出觀點：自然選擇的作用表面上是對性狀的選擇，實質(zhì)上是對決定性狀的基因進行的選擇。因此，在討論生物進化時，需要考慮到種群的遺傳組成，即基因庫，同時提出基因頻率的概念。利用假設(shè)的昆蟲種群示例，演示計算等位基因頻率的方法。3.若假設(shè)的昆蟲種群符合①種群非常大，②隨機交配，③沒有遷入、遷出，④沒有選擇，⑤沒有突變，通過計算發(fā)現(xiàn)種群基因組成在每代遺傳過程中的特點。在如何以上假設(shè)的前提下，種群每一代的基因頻率與基因型頻率保持不變。利用這種規(guī)律，可以對人群中遺傳病的致病基因記性調(diào)查，應(yīng)用于遺傳咨詢和遺傳病預(yù)防。4.基于上述模型建構(gòu)過程，發(fā)現(xiàn)遺傳平衡的假設(shè)條件在自然界并不存在，從5個條件進行反向歸納，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致種群基因頻率變化的因素。提醒學(xué)生注意，一般情況下，自然種群數(shù)量較大，雌雄間交配近似自由交配，遷入率和遷出率較低，因此突變和重組、自然選擇是影響種群基因頻率改變的主要原因。5.提出突變和基因重組導(dǎo)致的基因頻率變化，為生物進化提供了豐富材料。具體過程是：突變包括基因突變和染色體變異，能夠產(chǎn)生新的等位基因，在有性生殖中通過基因重組產(chǎn)生多種多樣的基因型，經(jīng)過種群逐代遺傳，將積累大量隨機的、不定向的可遺傳變異，為生物進化提供了豐富的原材料。6.遺傳變異是不定向的，但是生物進化的方向是確定的。通過樺尺蠖的案例，分析自然選擇對基因頻率的影響及其在生物進化中作用。自然選擇通過對各種遺傳變異進行選擇，積累有利變異，提高其基因頻率，使得生物朝著一定方向不斷進化。利用抗生素選擇耐藥菌的案例，提出細菌耐藥性積累的進化原理，明確科學(xué)使用抗生素的觀點。二、隔離在物種形成中的作用問題探討：重拾上課開始的問題，討論長脖子的鹿是否是新物種，物種的含義是什么？1.通過驢、馬、騾子的示例說明物種的含義：能夠在自然狀態(tài)下相互交配并且產(chǎn)生可與后代的一群生物。2.新物種產(chǎn)生是由于隔離造成的。明確隔離的基本概念后，通過實例區(qū)分地理隔離和生殖隔離的概念，并提出生殖隔離是新物種形成的標志。3.通過果蠅培養(yǎng)實驗，構(gòu)建隔離導(dǎo)致物種形成的一般模型。在不同培養(yǎng)基中培養(yǎng)的果蠅形成了地理隔離，不同培養(yǎng)基模擬不同環(huán)境進行了定向的選擇，通過實驗組結(jié)果發(fā)現(xiàn)，培養(yǎng)在不同培養(yǎng)基的果蠅在交配選擇上有了一定的傾向性，推測進一步培養(yǎng)，可能造成生殖隔離，從而產(chǎn)生新的果蠅物種?；诠墝嶒?，得到隔離導(dǎo)致物種形成的模型。4.利用多倍體西瓜的例子，說明新物種形成不一定經(jīng)過地理隔離。1.建立種群的概念。2.建立種群遺傳組成的相關(guān)概念，學(xué)習(xí)基因頻率的計算方法。3.歸納種群基因頻率與基因型頻率的變化規(guī)律，建立遺傳平衡定律的數(shù)學(xué)模型，嘗試利用遺傳平衡定律解決實際問題。4.總結(jié)歸納影響種群基因頻率改變的因素。5.建立突變和基因重組為生物進化提供原材料的觀念，進一步摒棄定向變異的錯誤觀念。6.建立自然選擇通過定向改變基因頻率，決定進化方向的觀念。結(jié)合生活案例，建立科學(xué)使用抗生素的觀念。提出物種的概念，引出下一小節(jié)內(nèi)容。1.建立物種的概念。2.明確隔離的概念，提出生殖隔離標志著新物種的形成。3.構(gòu)建隔離導(dǎo)致物種形成的基本模型。4.建立同地新物種形成的概念。小結(jié)提升歸納概括本節(jié)課所涉及的現(xiàn)代生物進化理論重要觀點：（1）種群是生物進化的基本單位；（2）突變和基因重組提供了進化的材料；（3）