1、第一节 生物进化理论（第2课时）u 教学目标1阐述种群、种群基因库、基因频率等概念的内涵。2运用数学方法讨论种群基因频率的变化。3阐明自然选择对种群基因频率的影响。4理解现代综合进化理论的主要内容。教学重难点【教学重点】1种群、物种、基因频率等概念。2变异和选择在生物进化中的作用。【教学难点】自然选择对种群基因频率变化的影响。u 教学过程【新课引入】教师展示生物学家杜布赞斯基的照片和他的一句话：“在生物学的领域中，再也没有比进化的见解更有意义的了”。引出科学家杜布赞斯基提出的现代综合进化论，其内容包括：种群是生物进化的基本单位；突变（基因突变和染色体变异）和基因重组提供进化的原材料；自然选择决
2、定生物进化的方向；隔离是物种形成的必要条件。那么如何理解现代综合进化论呢？引出本节课的具体内容。【新知讲解】一、种群是生物进化的基本单位1种群教师通过具体实例来讲解种群的概念。例如，一片树林中的全部猕猴是一个种群，一片草地上的所有蒲公英也是一个种群（展示图片）。引导学生归纳出以下的种群三要素：同一区域、同一物种的生物、全部个体。师生共同归纳出种群的特点：种群中的个体并不是机械地集合在一起，而是彼此可以交配，并通过繁殖将各自的基因传给后代。2基因库和基因频率教师介绍基因库和基因频率的概念。一个种群中全部个体所含有的全部基因，叫作这个种群的基因库。在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比值
3、，叫作基因频率。某基因的基因频率=该基因的总数/全部等位基因的总数100%。【学生活动】教师举例，学生结合例子练习计算基因频率的方法。在学生理解了基因库的基本含义，以及学会了基因频率的计算方法后，教师提出问题：一个种群基因库中的基因频率，在子代又会怎样呢？教师展示自然界中种群的基因频率要稳定不变（不进化），必须满足以下几点：该种群非常大。所有的雌雄个体都能自由交配。没有迁入和迁出。自然选择对不同表现型的个体没有作用。这对基因不发生突变，并且携带这对基因的染色体不发生变异。【学生活动】学生在满足遗传平衡的条件下，完成配子比值、子代基因型、子代基因频率的计算，完成表格。完成子一代的基因型频率和基因
4、频率之后，继续计算子二代、子三代的基因型频率和基因频率计算。完成计算后，教师引导学生思考：各代基因频率相同吗？基因型频率相同吗？这有什么前提条件吗？（各代基因频率相同。基因型频率从子一代开始保持不变。需要满足5个前提条件。）【教师活动】教师总结：依据孟德尔遗传法则，一个种群的等位基因频率，在上下代是稳定不变的，也就是说种群是稳定不变的。教师提出问题：这种现象在自然界的种群中会发生吗？由此引发学生讨论。在学生讨论的基础上，教师和学生共同总结得出，自然界中种群的基因频率要稳定不变（不进化），必须满足遗传平衡的5个条件。由此总结遗传平衡定律，即哈代温伯格定律。 但是同时满足以上5个条件是不可能的，即
5、使前4个条件可以满足，基因突变和染色体变异总会发生的。通过讨论基因频率的变化可以认识到，自然界中种群的基因频率一定会发生变化，也就是说种群的进化是必然的。二、突变和基因重组提供进化的原材料我们已经知道自然界种群的基因频率变化是必然的。那么变异对生物进化会产生何种影响？引出变异和自然选择对种群基因频率的影响。在三种可遗传的变异来源中，基因突变和染色体变异可以统称为突变。【教师活动】教师提问：生物自发突变的频率很低，且大多数突变对生物体是有害的，它为何还能作为生物进化的原材料呢？教师展示资料：例如，果蝇1组染色体上约有1.3104个基因，假定每个基因的突变率都是10-5，若有一个中等数量的果蝇种群
6、（约有108个个体），那么每一代出现基因突变数是多少呢？（学生通过计算得出：2.6107个，种群中突变的数很大）教师提出问题：基因突变一定是有利或有害的吗？教师展示某海岛上残翅和无翅的昆虫图片和资料，引导学生总结得出：基因突变的有利或有害是取决于环境的。师生共同总结：种群中突变的特点：突变数很大、随机、不定向；种群基因重组的结果：产生更多可遗传变异、不定向。构建模型：突变新的等位基因通过基因重组产生多种基因型种群中出现大量的可遗传变异变异是不定向的。在自然界中，由突变和基因重组产生的可遗传的变异，为生物进化提供了原材料。那么种群中基因频率的改变是否也是不定向的呢？引出后续内容。三、自然选择决定
7、生物进化的方向教师布置学生阅读教材110页“不同体色的桦尺蛾数量为什么会变化？”的内容，根据问题，作出假设，并通过数学方法来进行探究，完成表格。教师提出问题：在这个探究实验中根据上面的数据分析，变黑的环境对桦尺蠖产生了什么样的影响？变黑的环境对桦尺蠖浅色个体的出生率有影响吗？（变黑的环境使控制浅色的s基因频率减少，S基因频率增加。许多浅色个体可能在没有交配、产卵前就已被天敌捕食。）师生共同总结得出：自然选择使基因频率定向改变。教师提出问题：在自然选择中，直接受选择的是基因型还是表现型？（天敌看到的是桦尺蠖的体色（表现型）而不是控制体色的基因。）师生共同构建模型：变异是不定向的定向的自然选择使得
8、种群中的不利变异被淘汰，有利变异逐渐积累种群基因频率发生定向改变生物朝一定方向缓慢进化。教师总结：在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化。【课堂小结】教师与学生一起小结本节知识，学生边讲，教师边板书，或通过课件展示。【课堂检测】1下列关于种群的叙述中，错误的是（ B ） A种群是生物进化和繁殖的基本单位B一个池塘中的全部鱼是一个种群C一个种群中的全部基因构成该种群的基因库D种群内的个体会死亡，但基因库却可在代代相传的过程中得到保持和发展2在某一种群中，经过调查得知，隐性性状约占9%（等位基因用A、a表示），那么该性状的AA、Aa基因型个体出现的频率分别约为（C）A0.9、0.82 B0.36、0.55 C0.49、0.42 D0.18、0.733某岛屿上存在着尺蛾的两个变种，该地区原为森林，后建设成工业区。下表为该地区不同时期的两个变种尺蛾的数量比。这些变化产生的原因是（ C ）森林时期工业时期灰蛾黑蛾灰蛾黑蛾99%1%1%99%A灰尺蛾迁离，黑尺蛾迁入B工业煤烟使灰尺蛾变成黑尺蛾C自然选择作用D人工选择的作用 6 / 6
