資源簡介

課題名稱：種群基因組成的變化與物種的形成
教師姓名 科目、年級 生物高一 授課時間
教學 背景 分析 課標分析： 新課標對高一的學生提出了這樣的要求：既要讓學生獲得基本的學科知識，又要幫助學生學會解決問題的思路、方法。幫助學生領悟生物觀念、科學思維和社會責任的核心素養。課程標準與本節對應的“內容要求”是：“說明共同進化的概念及生物多樣性產生的原因?！?br/>教材分析： 本節課是2019年人教版高中生物學《必修2·遺傳與進化》第六章第三節內容。在此之前，學生對自然選擇與生物進化觀點已有認知，但對生物進化是否意味著新物種的形成心存困惑。在此基礎上，本節教材通過引言順應銜接，導出物種與隔離的概念，并以“加拉帕戈斯群島的地雀”的思考討論，引發學生設想群島上地雀經歷地理隔離、基因頻率改變、生殖隔離的物種分化過程，認識隔離在物種形成中的作用，由此感受物種演化的漫長與不易，從而理解生命綿延的意義，并用進化與適應觀認識生物的多樣性。
學情分析： 本節課的授課對象是高一年級學生，他們具有較強的動手能力，具有一定的觀察和認知能力，分析思維的目的性、連續性和邏輯性已初步建立，他們的學習積極性較高，課堂上應該充分調動學生的積極性，引導學生不斷思考，體現學生的主體性和教師的主導性。教師在講解內容時可借助多媒體技術，幫助學生識記和理解。 學生在上節課學過“現代生物進化理論的由來、自然選擇與適應的形成”等內容。教師在教學時，可以利用學生的知識基礎，通過恰當的教學策略，實現知識的遷移，使新知識有效地整合進學生原有的知識網絡中，使學生頭腦中的知識體系得到豐富和發展。在教學時要予以重視，使學生感受到科學知識與社會的密切聯系，所學知識在現實生活中有用武之地。
教 學 目 標 ①明晰物種概念并用于解釋生物現象，形成科學的自然觀； ②通過探尋加拉帕戈斯群島上地雀物種的形成，理解隔離的概念與作用，感受物種演化的不易，深層理解生命意義，培育進化與適應觀； ③從達爾文的研究與闡釋中，感受科學探究、理性研判的科學精神： ④通過項目式學習，提升解決問題與實踐能力，提高責任擔當意識。
教學 重點 （1）種群、物種、基因頻率、隔離等概念。 （2）變異、選擇和隔離在生物進化中的作用。
教學 難點 （1）自然選擇對種群基因頻率變化的影響。 （2）隔離在物種形成中的作用。
教學 準備 多媒體課件
教學 方法 啟發式教學、情境教學
教 學 過 程 教學步驟 教師活動 學生活動 設計意圖 時間 備注
導入 問題探討：假定獼猴群體中有一只雄性個體發生了變異（超猴），變異使其在生存斗爭中獲得了優勢。 研究生物的進化，僅研究個體和表型是不夠的，還必須研究群體基因組成的變化。 超猴使其所在的群體強大起來，但它卻沒有合適伴侶孤獨一生，其死后獼猴群體又恢復到原來的樣子，這能說明獼猴群體進化了。 假如超猴降低一點擇偶標準，與普通雌性交配生小猴子。當超猴死去，多年之后，超猴的表型（基因）能在群體中擴散。 激發學生的興趣和求知欲望。 5分鐘
新授 1.展示學習目標。 2．生活在一定區域的同種生物全部個體的集合叫做種群。 英國的曼徹斯特地區有一種樺尺蛾（其幼蟲叫樺尺蠖）。它們夜間活動，白天棲息在樹干上。雜交實驗表明，樺尺蛾的體色受一對等位基因S和s控制，黑色(S)對淺色(s)是顯性的。在19世紀中葉以前，樺尺蛾幾乎都是淺色型的，該種群中S基因的頻率很低，在5%以下。到了20世紀中葉，黑色型的樺尺蛾卻成了常見的類型，S基因的頻率上升到95%以上。19世紀時，曼徹斯特地區的樹干上長滿了淺色的地衣。后來，隨著工業的發展，工廠排出的煤煙使地衣不能生存，結果樹皮裸露并被熏成黑褐色。 思考：種群基因頻率的改變是否也是不定向的呢？ 1.學生朗讀學習目標。 基因突變產生的等位基因，通過有性生殖過程中的基因重組，可以形成多種多樣的基因型，從而使種群中出現多種多樣可遺傳的變異類型。 總結歸納：自然選擇定向改變種群的基因頻率。 明確本節的學習目標。 培養學生認真觀察總結的能力。 培養學生分析問題和解決問題的能力。 培養學生觀察問題和解決問題的能力。 10分鐘
小組討論 遺傳平衡定律： 遺傳平衡群體自由/隨機交配一次后，種群的基因頻率和基因型頻率均保持不變。 設A的基因頻率為p，a的基因頻率為q；則有p+q=1，那么 (p+q)2 = p2 + 2pq + q2 ＝ 1 AA=p2 Aa=2pq aa=q2 思考題：果蠅1組染色體上約有1.3×104個基因，假定每個基因的突變頻率都為10-5，對一個約有108個個體的果蠅種群來說，每一代出現的基因突變數是多少？ 學生分析課本生物進化的歷程示意圖，查找教材相關內容分析得出基因突變在自然界是普遍存在的。基因突變產生新的等位基因，這就可以使種群的基因頻率發生變化。 2×1.3× 104 × 10－5× 108 =2 .6×107（個） 培養學生主動建構知識框架，主動參與獲取新知識的能力。 培養學生科學表述儲備知識。 培養學生的科學思維以及小組總結和探究的能力。 培養學生解決問題的能力。 10分鐘
鞏固練習 帶領學生復習回顧所學知識點。 學生復述知識點。 總結是對本節課的歸納與升華，通過回顧本課內容，引導學生對本課有一個整體認識，幫助學生形成正確的態度、情感和價值觀。 5分鐘
小結作業 帶領學生當堂做幾道練習題。 學生答題。 通過當堂檢測題了解學生當堂所學內容的掌握情況 10分鐘
課 堂 評 估 本教學設計緊緊圍繞項目式學習展開，各組學生協同完成任務，收獲項目成果。項目式學習達成本節的概念建構，不僅獲得學科知識，注重實踐和參與，融入科學態度、社會責任和進化觀念，還通過解決真實情境問題鍛煉了設計能力、執行能力、反思能力及貫穿始終的思維能力，核心素養融合發展的效果得以顯現。

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