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第六章 生物的进化
3.1 种群基因组成的变化
【教学目标】
课程标准与本节对应的“内容要求”是：“阐明具有优势性状的个体在种群中所占比例将会增加，运用统计与概率的相关知识，解释并预测种群内某一遗传性状的分布及变化，”
根据上述要求和建议，本节课教学目标确定如下：
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。
【教学重难点】
种群、种群基因库、基因频率等概念。
教学难点
自然选择对种群基因频率的影响。
【教学步骤】
1.新课导入
教师：展示鸡和蛋的图片，提出疑问：先有鸡还是先有蛋呢？
教师：分别展示先有鸡这一观点的理由和先有蛋这一观点的理由。
教师：你同意哪位同学的观点？你的答案和理由是什么？
教师：这两种观点都有一定的道理，但都不全面。因为它们忽视了鸡和蛋在基因组成上的一致性也忽视了生物的进化是以种群为单位而不是以个体为单位这一重要观点。生物进化的过程是种群基因库在环境的选择作用下定向改变的过程，以新种群与祖先种群形成生殖隔离为标志，并不是在某一时刻突然有一个个体或一个生殖细胞成为一个新物种。
教师：自然选择直接作用的是生物的个体，但是，个体的表型会随着个体的死亡而消失。所以研究生物的进化，仅研究个体和表型是不够的，还必须研究群体基因型的变化。
2.新课讲授
种群和种群基因库
教师：展示种群的图片，讲解种群的概念。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。
教师：一个种群其实就是一个繁殖的单位，雌雄个体可以通过繁殖将各自的基因遗传给后代。
教师：种群在繁衍过程中，个体有新老交替，但是基因却代代相传。比如蝗虫，在秋天都会死去，但是有一部分蝗虫完成了生殖，死前在土壤中埋下受精卵，在第二年，部分受精卵就会发育成蝗虫。同一年的蝗虫相比，新形成的蝗虫种群在基因组成上会有什么变化？这就涉及到了种群的基因库。
教师：讲解种群基因库的含义和基因频率的含义。以课本上的案例讲解基因频率的计算。
教师：讲解课本思考·讨论的问题：
1.（1）A配子占60%。a配子占40%
（2）子代基因型频率：AA占36%，Aa占48%，a占16%
（3）子代种群的基因型频率：A占60%，a占40%
（4）种群的基因频率会同子一代一样。
亲代基因型的比值 AA（30%） Aa（60%） aa（10%）
配子的比值 A（30%） A（30%） a（30%） a（10%）
子代基因型频率 AA（36%） Aa（48%） aa（16%）
子代基因频率 A（60%） a（40%）
2.对自然界的种群而言，这5个条件是理想状态，实际是不存在的，如种群数量不可能无限大：由于受地理隔离的作用，雌雄个体间会失去自由交配的机会；有个体的迁入、迁出；自然选择会对翅色遗传起选择作用；基因突变频率虽低，但却是普遍存在的。以上事实说明，上述计算结果是在假设的理想条件下得到的。
3.若种群产生新基因A2，会使种群的基因频率发生变化。基因A2的频率增大还是减少，要看这一突变对生物体有利还是有害。
种群基因频率的变化
教师：讲解基因突变产生新的等位基因，这就可以使种群的基因频率发生变化。
教师：讲解可遗传的变异的类型以及可遗传的变异可以为生物进化提供原材料。
教师：讲解基因突变作为生物进化的原材料的原因，以及突变的有害和有利取决于生物的生存环境。
教师：基因突变产生的等位基因，通过有性生殖中的基因重组，可以形成多种多样的基因型，从而使种群中出现多种多样的可遗传的变异类型。
教师：突变和基因重组是随机的不定向的，那么种群基因频率的改变是否也是不定向的呢？
自然选择对种群基因频率变化的影响
教师：展示桦尺蛾这一实例，引导学生一起计算。
教师：树干变黑会影响桦尺蛾种群中浅色个体的出生率吗？为什么？（树干变黑会影响桦尺蛾种群中浅色个体的出生率，这是因为树干变黑后，浅色个体容易被发现，被捕食的概率增加，许多浅色个体可能在没有交配、产卵前就己被天敌捕食，导致其个体数减少，影响出生率。）
教师：在自然选择过程中，直接受选择的是基因型还是表型？为什么？（直接受选择的是表型（体色），而不是基因型。基因型并不能在自然选择中起直接作用因为天敌在捕食桦尺蛾时，看到的是桦尺蛾的体色而不是控制体色的基因。）
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。（变异是不定向的→定向的自然选择使得种群中的不利变异被淘汰，有利变异逐渐激烈→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：展示探究实践《探究抗生素对细菌的选择作用》的相关实验视频，并讲解相关问题。
教师：为什么要从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌？（因为抑菌圈边缘生长的细菌可能是耐药菌。）
教师：在本实验的培养条件下，耐药菌所产生的变异是有利还是有害的？你怎么理解变异是有利还是有害的？（在本实验的培养条件下，耐药菌产生的耐药变异对它是有利的。有利于生物在特定环境中生存和繁殖的变异就是有利变异。）
教师：滥用抗生素的现象十分普遍。例如，有人生病时觉得去医院很麻烦，就直接吃抗生素；有的禽畜养殖者将抗生素添加到动物饲料中。你认为这些做法会有什么后果？（这些做法都会促进耐药菌的产生。）
教师：讲解滥用抗生素的危害。
【板书设计】
6.3.1 种群基因组成的变化
一、种群和种群基因库
二、种群基因频率的变化
三、自然选择对基因频率的影响
变异是不定向的→定向的自然选择使得种群中的不利变异被淘汰，有利变异逐渐激烈→种群基因频率发生定向改变→生物朝一定方向缓慢进化

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