《进化性变化是怎样发生的》的教学设计
萧山九中 包燕红
一、设计思想
此时学生已通过前面几章有关遗传、变异的学习，以及初中对达尔自然选择学说的认识，自然选择在其认知结构里已存在，但这个概念很朦胧，不是非常清楚，为激发其学习兴趣，不应该只单纯介绍或是传授自然选择的相关知识（前提、目的、手段、对象、结果等）。课堂上我采用现在人类非常喜欢的金鱼引入课堂，由学生试讲金鱼的人工选择，再以长颈鹿和金鱼的进化比较自然选择和人工选择的区别。基因频率和基因型频率是两个易混的概念，但又是基本概念，需要掌握的概念，所以通过练习进行巩固。
二、教材分析
本节是高中生物必修二（浙科版），第五章生物的进化，第二节内容。本节课着重学习进化，教材首先安排选择是进化的动力，交代进化性变化发生的前提是可遗传变异，这是进化的前提，但学生往往在认识自然选择时忽视这的原材料，故教材安排人工选育的众多金鱼类型来体现人工选择，为自然选择做铺垫，之后进行自然选择的学习，包括目的（适应当地环境）、手段（生存斗争）、对象（自然界中的生物）、结果（优胜劣汰，适者生存）。为此教材安排一活动：模拟自然选择。旨在使加深学生对自然选择的本质体会，有个亲身体验过程，增强知识的迁移。接着，教材安排种群的变异性，进而强化进化的前提可遗传变异，通过变异产生新的基因，通过基因重组产生形形色色的基因型，导致生物的多样性，每个个体在遗传上都是独特的和有差异的。知道基因库，会计算基因频率和基因型频率即可，并能分析种群基因频率的平衡和变化。
三、学情分析
学生通过前面几章遗传、变异的学习，以及初中对达尔自然选择学说的认识，自然选择在其认知结构里已存在，这可以为本节课学习提供基础，将遗传变异与生物进化联系在一起。高二学生理解能力、迁移能力、语言表达能力等都有一定的基础，已可为本次课的互动环节提供客观基础。
四、教学目标
【知识目标】
1、能举例说明选择是进化的动力；
2、能通过例子阐明自然选择与生物进化的关系；
3、大部分知道变异和基因重组是产生生物进化的原材料；
4、清楚变异产生新的基因，亲代传递给子代的是亲代的基因而不是性状；
5、能准确计算基因频率和基因型频率。
6、举例说明自然选择导致生物的适应
【能力目标】
通过比较分析，提高分析和语言表达能力；
通过小组合作完成小组任务，提高合作交流和实践能力；
通过课后相关资料搜集，提高知识迁移和应用能力。
【情感态度与价值观】
1、通过达尔文环球考察，培养科学源于生活的认识，善于观察思考身边的现象。
五、重点、难点与突破
本节课的重点是阐明自然选择与生物进化的关系。课上情境创设，以长颈鹿进化为例，纵观长颈鹿进化各时期的图片，学生发挥其想象力，使历史在课堂上“再演”。本人通过数学模型模拟自然选择分析基因和基因型频率计算。
六、教学策略与设计思路
本节课采用“设疑导入→引发思考→归纳概念→分析比较→新旧结合→课堂反馈→总结→课堂延伸”的教学程序，具体如下：
七、课前准备
课件制作
八、教学过程
教学环节 教师组织和引导 学生活动 设计意图
导入新课 展示多幅金鱼图片。教师提问：金鱼的祖先是谁，金鱼种类为什么有那么多？ 回答金鱼，思考种类多的原因。 从身边的例子出发，激发学习兴趣
人工选择 教师指导：以金鱼品种的选育为例，请学生讲述何谓人工选择。 独立思考并回答什么是人工选择 导入新知识；为自然选择做铺垫
自然选择 展示图片：达尔文在海岛上发现展示长颈鹿进化过程图教师提问：请你从考古学家的角度讨论长颈鹿的进化历程。教师指导：比较自然选择和人工选择4、得出：自然选择是进化的重要动力和机制 根据图进行分析原因；结合课本自然选择实例，分析长颈鹿的进化过程。通过两题巩固自然选择的作用 体现学生主体，发挥教师主导作用
种群的变异性 1、展示孟德尔双因子杂交实验图（豌豆黄圆×绿皱），提问：亲代传给子代的是基因型还是基因？2、从配子到F1代基因型入手介绍基因座位，分析相应后代的基因型数目。 问答问题 用已学的知识分析
种群的基因频率 1、教师显示“一个生物种群的全部基因的总和称为基因库”并布置任务：什么是基因频率，什么是基因型频率，两者有什么区别？多媒体显示两者计算公式：2、通过例题1和2比较常染色体和性染色体上的基因频率的计算。3、通过例题3分析基因型频率计算。 书中找出相应内容回答什么是基因频率，什么是基因型频率；即学即用练习计算 培养分析比较和计算能力
遗传平衡定律 1、通过数学计算讨论种群中基因型频率和基因频率的变化分析和一个例题分析得出遗传平衡定律。 利用数学公式计算并分析得出：基因型频率由基因频率所决定。 利用数学模型解决生物问题
2、多媒体显示：平衡被打破的因素要求学生阅读后通过例子分析。 通过提供的基因型频率进行分析平衡被打破的原因。
自然选择导致适应 通过桦尺蠖蛾的例子引出自然选择导致进化性变化。 根据原理分析选择是定向的。 复习进化的原理并得出自然选择的作用
异地的和同地的物种形成 1、多媒体显示：加拉帕格斯群岛不同种地雀形成图解 2、教师提问：地理隔离属于异地还是同地物种形成？物种的形成都需要地理隔离吗？3、多媒体显示三倍体无子西瓜培育过程 得出结论：地理隔离导致生殖隔离。异地物种形成得出结论：有性生殖同地物种形成
总结和反馈 请学生总结多媒体显示练习 回忆答题 刺激回忆，及时反馈
九、板书设计
一、进化的动力——选择
人工、自然选择
二、进化的前提——可遗传变异
原材料：突变(基因突变和染色体变异)、基因重组
三、种群基因频率的平衡和变化
1、基因库、基因频率、基因型频率
2、遗传平衡定律: 随机交配、种群
3、平衡被打破的因素：
遗传漂变、非随机交配、基因迁移、突变、自然选择
四、自然选择导致适应
五、异地的和同地的物种形成
1、异地:地理隔离 2、同地:有性生殖
总结:变异是不定向的，选择是定向的
金鱼的多品种
人工选择
自然选择
人工和自然选择比较
种群的变异性
种群基因和基因型频率
遗传平衡定律和破坏
适应
隔离
导入引发思考
独立思考、讨论学习、
归纳概念
自主设计，比较分析
课堂反馈
刺激回忆，及时反馈
实例分析
提升
总结和练习
提升(共16张PPT)
导盲犬
爱尔兰雪达
警 犬
西伯利亚雪橇犬
野狼
人们根据自己需要
培育出新品种
挑选合乎要求的变异个体，淘汰其它
有利变异不断积累
家养生物普遍存在变异
人工选择
数代选择
讨论：为什么会出现这种现象？
原始
昆虫
有翅
力大
有翅
力小
无翅
大风 大浪
有翅
力大
生存
生存
√
√
×
无翅
遗传变异
自然选择
适者生存
不适者淘汰
这种在生存斗争中，适者生存、不适者被淘汰的过程，叫做自然选择.
达尔文认为：自然选择是进化的一个重要的动力和机制
自然选择 人工选择
选择对象
选择次数
结果
有利生存、繁殖的变异
人们需要的性状
数代选择，所需变异被保存积累
产生新物种
产生新品种
判断下列说法是否正确
1 北极熊生活在冰天雪地的环境里，它的 身体就产生了定向的白色变异
2 野兔的保护色和鹰锐利的目光是它们长期相互选择的结果
3 在有毒农药的诱导下，使农田害虫产生抗药性
√
×
×
什么是种群？
2.种群是进化的基本单位。
1.种群是生活在同一地点的同种生物的一群个体。
一对相对性状：
两对相对性状：
那么n 对相对性状？
YYRR
yyrr
Yy Rr
有3种基因型，2种表现型
有9种基因型，4种表现型
3n
2n
Y
y
基因
座位
一个特定基因在染色体上的位置
生物通过变异(基因突变)产生新的基因,通过基因重组和染色体变异产生新的基因型。
种群中普遍存在的可遗传变异是自然选择的前提，也是生物进化的前提
种群基因频率的平衡和变化
请同学们阅读教材第99页，
2、什么是基因频率？
3、什么是基因型频率？
基因频率
=
控制同种性状的所有等位基因的总数
×100%
某一个等位基因的数目
基因型频率
总的个数
×100%
=
特定基因型的个数
一个生物种群的全部等位基因的总和称为基因库。
1、什么是基因库？
例2：某工厂有男女职工各200名，经调查，女性色盲基因的携带者15人，患者5人，男性患者11人，那么这个群体中色盲基因的频率为多大？
Xb =
15+5×2 +11
200×2+200
=6%
例1： 豚鼠黑色对白色为显性，由一对等位基因（B、b）
控制，基因B的频率为p，基因b的频率为q，
现有100只豚鼠，BB、Bb、bb的个体数分别为81，18，1，求：基因B、b的频率.
B=90%;b=10%
★ 控制一种性状的各等位基因的频率之和等于1.
★等位基因中一个基因的频率=该基因纯合子的频率+ 1/2杂合子的频率。
1.某一个种群中某种可遗传的变异性状出现的频率增加，这很可能是：
A.那个性状对环境有很大的适应性
B.该种群的全体成员都是那个性状的纯合子
C.那个变异性状是由环境引起的
D.控制那个性状的基因是隐性的
2.对生物进化的方向起决定作用的是
A．基因重组
B．基因突变
C．染色体变异
D．自然选择
3.下列生物属于种群的是( )
A一块水田里的全部水稻、水草、鱼、虾及其他生物
B一块朽木上的全部真菌
C一块棉田中的全部幼蚜，有翅和无翅的成蚜
D一个池塘中的全部鱼
4、某海岛上生活着一种昆虫，经调查翅的长度和个体数的关系如图曲线。后来该小岛上经常刮大风，若干年后再进行调查，你认为最能代表此时情况的曲线图是（ ）
