群基因频率的改变与生物进化教学设计案例

2024-04-29

群基因频率的改变与生物进化教学设计案例（精选5篇）

篇1：群基因频率的改变与生物进化教学设计案例

群基因频率的改变与生物进化教学设计高一生物组制作人：张桂艳

二、教材分析

1、本小节主要讲述了现代生物进化理论的两项内容，即种群是生物进化的基本单位和突变、基因重组是产生生物进化的原材料。

本节理论性较强，但核心就是讨论种群基因频率变化规律与进化的关系。因此，基因频率的概念、计算方法是完成教学目标的基础。

2、本小节与其它章节的联系

（1）与《从生物圈到细胞》中的生命结构层次有关。（2）与后面的《生物与环境》相联系。

二、教学目标解析

1、知识目标

（1）解释种群是生物进化的基本单位

（2）简述基因频率的概念及基因频率的计算方法（3）说出突变和重组为生物进化提供原材料的原因（4）举例说明自然选择在生物进化中的作用

2、情感态度与价值观目标形成生物进化的观点

3、能力方面

运用数学方法讨论种群基因频率的变化

三、教学问题诊断

1、教学重点

（1）种群是生物进化的基本单位（2）基因频率的概念及计算

（3）自然选择在生物进化中的作用

2、实施方案

（1）通过案例分析，引导学生更明确达尔文自然选择学说的局限性体现在哪里，从而得到种群是生物进化的基本单位。

（2）通过探究活动，让学生掌握基因频率的概念及计算方法。

四、教学过程教学设计思路

本小节内容理论性较强，前后顺序逻辑严密，以系列的问题推进教学进程，以教师讲解、讨论、探究的方法处理教学内容是可行的。大致思路如下。

1.通过问题讨论引入本课。通过讨论，使学生发现自然选择学说的局限性，使学生领悟到对自然选择学说的修正是必然的，并引出种群的概念。

2.通过讨论种群与物种的区别和种群与生物进化的关系，使学生理解，种群是繁殖的单位，是生物进化的基本单位。

3.如何描述种群的遗传组成？通过讨论使学生理解基因库和基因频率的含义和计算方法。4.首先依据孟德尔遗传定律，计算亲子代间基因频率，然后，讨论在自然界中，基因频率为什么不可能稳定不变，理解可能引起基因频率改变的因素。

5.从分析影响种群基因频率的因素入手，引出变异和自然选择对基因频率的影响，并得出突变和基因重组可产生进化的原材料，但不能决定进化的方向。6.通过探究“自然选择对种群基因频率变化的影响”，使学生理解在自然选择的作用下，可以使种群的基因频率发生定向改变，导致生物进化。本小节教学安排2课时。

三、教学实施的程序第1课时

教师的组织和引导

学生活动

教学意图

上节课我们学习了达尔文自然选择学说的主要观点，下面请同学们依据该学说的基本观点，分析下面的情境：

“如果在灰色翅（基因型为aa）昆虫的群体中偶然出现一只绿色翅（基因型为Aa）的变异个体，且绿色比灰色更不易被捕食。那么，昆虫的翅色将怎样变化？” 结合学生的讨论，提出质疑：

该绿色个体一定能被选择下来吗？为什么？

如果该绿色个体能很好生活下来，它体内的A基因怎样才能传递给子代呢？如果Aa与其他个体交配生殖，后代还会是绿色的吗？

讨论发现，出现有利变异个体内的有利基因只有在群体中，通过有性生殖才能世代延续，另外有利变异个体的后代不一定能真实遗传。因此，研究生物的进化，仅仅研究个体的表现型是否与环境相适应是不够的，还需要研究群体的基因组成的变化，这个群体就是种群。怎样的一群生物个体可以称为种群呢？

一个生物“种”或“物种”与种群有何区别呢？人们为什么要提出“种群”这个概念呢？

归纳出：自然界的物种实际上是以一个个种群存在的，种群是物种繁衍、进化的基本单位。它为研究生物与环境的关系和物种的变化带来了方便。性状是由基因控制的，研究生物的进化必须研究种群的基因组成和变化。如何分析种群的基因组成和变化呢？由此人们提出基因库和基因频率的概念。什么是基因库？基因频率的含义是什么？

请学生计算下面假设的种群的一对等位基因的基因频率：

某昆虫种群中，绿色翅的基因为A，褐色翅的基因为a，调查发现，AA、Aa、aa的个体分别占20、60、20，那么A和a的基因频率各是多少？

计算得知，该种群基因A的频率为50%，基因a的频率为50%。如果让该种群随机交配，依据孟德尔遗传定律，子一代、子二代的基因型频率和基因频率又会怎样呢？从后代的基因型频率和基因频率的计算结果中，发现了什么现象？

如果种群基因型频率和基因频率世代稳定不变，生物将无法进化，显然与事实不符。自然界种群的基因频率能世代不变吗？为什么？

显然，同时满足以上5个条件是不可能的，即使前4个条件可以满足，基因突变和染色体变异总会发生的。为什么？以上5种因素中哪些因素是影响基因频率变化的根本原因？布置作业。

学生自由讨论，并发表自己的看法。

学生讨论认识到，绿色个体即使不被捕食者捕食，也可能因其他原因中途夭折。学生讨论回答出只有通过有性生殖，才能将基因传给子代，将基因A保留下来。学生依据孟德尔定律，分析子代的基因型和表现性。

学生阅读教材。

学生讨论并自由发表看法。

引导学生讨论出：物种可以分布在自然界不同的区域，只有在可以发生随机交配、繁衍，使基因能够世代传递的一定区域内的同种全部个体的集合才是一个种群。

学生讨论（可以没有结果）。

学生阅读教材有关部分。

学生计算，并介绍计算结果和方法。

学生计算。

学生讨论，并回答出：基因频率在亲子代间是稳定不变的，基因型频率到子二代也会稳定下来。

学生讨论，通过相互补充，归纳出保证种群基因频率稳定不变的5种因素：①该种群非常大；②所有的雌雄个体都能自由交配；③没有迁入和迁出；④自然选择对不同表现型的个体没有作用；⑤这对基因不发生突变和携带这对基因的染色体不发生变异。

学生讨论回答出：

变异是绝对会发生的。

变异是引发基因频率改变的根本原因。

通过该问题讨论，使学生发现自然选择学说中某些观点与现代遗传学所揭示出的遗传和变异的本质之间的矛盾，体会对自然选择学说的修正是必然的。

通过问题探讨，使学生初步了解，研究生物的进化，仅仅研究个体的表现型是否与环境相适应是不够的，还需要研究群体的基因组成及其变化。引入种群的概念。

使学生知道什么是种群。

通过比较，使学生初步理解种群和物种的区别，理解种群的概念。

使学生初步认识到种群是生物进化的基本单位，并认识到，提出新的概念在研究中的意义。使学生认识到为什么要提出并研究基因库和基因频率。

使学生初步理解基因库和基因频率的概念。

使学生学会计算基因频率的方法（变换数据，避免学生照书回答）。学会计算基因频率和基因型频率的方法。

使学生发现基因型频率和基因频率的变化规律。

使学生能够领会到自然界的种群发生变化是必然的。

使学生理解，种群的前后代基因频率的改变是必然的，初步理解改变的根本原因是变异。

第2课时

教师的组织和引导

学生活动

教学意图

从上节大家已经知道，自然界种群的基因频率变化是必然的。能说明原因吗？变异对生物进化会产生何种影响？

首先请同学们回忆变异的类型。

所有的变异都能导致基因频率的变化吗？为什么？教师结合学生的回答，不断质疑、启发、引导。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。突变和基因重组对于种群遗传组成的改变一样吗？为什么？

在自然情况下，突变的频率很低，且多数有害，对生物进化有重要意义吗？自然界生物进化是有方向的，生物具有普遍的适应现象。突变和基因重组产生的变异有方向吗？它们会使生物产生适应性吗？

生物进化的方向是什么因素决定的呢？请探究下面问题。如何解释桦尺蠖种群中s基因的频率越来越低的现象？大家提出的解释或假设合理吗？

下面我们可以创设一个情境，探究假设的合理性。明确探究任务，提出具体要求。

指导学生讨论、计算，将结果填写在表格中。分析计算结果，给你什么启示？

环境对桦尺蠖产生了怎样的影响？在自然选择作用中，直接受选择的是基因型还是表现型？最后归纳总结：突变和重组为生物进化提供了原始材料，自然选择可以使基因频率发生定向改变，导致生物朝着一定的方向不断进化。

布置作业：课后练习题。

学生回忆上节课的内容。

学生回答出：影响基因频率变化的5种因素，并指出变异是普遍的，是绝对的，所以基因频率变化是必然的。学生讨论。

学生大致回答出：不遗传的变异；可遗传的变异，以及变异的三种来源。学生讨论。

学生发表看法。

学生回答出：只有可遗传的变异才能导致下代基因型频率和基因频率的改变。

学生讨论。

学生回答出：不一样。因为只有基因发生改变才能出现新基因，才能丰富基因库，改变基因频率。

重组可以增加基因型的种类。

学生阅读教材有关部分。学生回答问题。

学生讨论，并回答出，突变和重组都是随机的、不定向的，它只是为进化提供原始材料。

学生阅读“探究”中的资料和提出的问题。学生讨论。

学生解释（假设）：自然选择可以使种群的基因频率发生定向改变。学生阅读有关内容。

学生阅读教材有关部分，分组讨论情境中的问题。学生计算。

学生报告计算结果。

自然选择作用可以定向改变基因频率，且环境选择作用越大，改变的幅度也越大。

在黑色背景下，浅色桦尺蠖被天敌发现和捕食的几率大于黑色的桦尺蠖，黑色背景不影响桦尺蠖的生存和繁殖，直接受选择的是表现型。

巩固旧知识，引入本课。

复习变异的类型，为进一步讨论变异对生物的影响性质，以及突变和重组对进化的作用奠定基础。

使学生理解，只有可遗传变异才能影响种群基因组成，才可能改变基因频率。

使学生理解突变和重组的区别。认识到突变的重要意义。

使学生理解突变和重组都是随机的、不定向的，它只是为进化提供原始材料，不能决定生物进化的方向。

使学生了解有关事实。

锻炼学生作出假设的技能。

使学生知道情境，明确探究的问题。

使学生学会用数学方法讨论自然选择作用可以使基因频率定向改变。

使学生了解自然选择作用中的选择对象和选择方式。强化本节的主要

7.2.1

种群基因频率的改变与生物进化

一、知识结构

种群基因频率的改变与生物进化

种群是生物进化的基本单位

种群

基因库

基因频率

突变和基因重组产生进化的原材料

突变

基因重组

自然选择决定生物进化方向

五、配餐作业

第七章现代生物进化理论

1（成都外国语学校2013届高二上学期期中）．达尔文进化学说的中心内容是 A．适者生存

B．过度繁殖

C．生存斗争

D．自然选择学说 2（成都外国语学校2013届高二上学期期中）．对达尔文自然选择学说的正确理解是 ①环境改变使生物产生适应性的变异②遗传的变异是生物进化的基础 ③变异是不定向的④变异是定向的

⑤变异经过长期的自然选择和遗传积累就可能产生出生物的新类型 A．②④⑤

B．②③⑤ C．①②④

D．①③⑤

3（成都外国语学校2013届高二上学期期中）.若一个群体中，某一性状出现的频率增加，这很可能是

A．这个性状对环境具有很强的适应性

B．该群体中具此性状的纯合体多 C．这个性状的出现是由环境条件引起的D．控制这个性状的基因为隐性

4（成都外国语学校2013届高二上学期期中）.在果蝇中，假定每个基因的突变率是10－5，对于一个中等数量的果蝇种群（约108个个体），却有107个基因发生了突变，则每个果蝇大约有多少个基因

A．0.5×104

B．104

C．2×104

D．4×104 5（深圳市高级中学2013届高二上学期期末）．用现代生物进化理论看达尔文自然选择学说，自然选择学说的缺陷是

①自然选择学说能科学地解释生物进化的原因和生物的适应性、多样性的形成 ②自然选择学说认为生物个体是生物进化的基本单位 ③自然选择学说对遗传和变异的本质未能作出科学的解释

④自然选择学说对环境条件如何，对可遗传的变异进行选择，没有能作出科学的解释 A.①②③

B.①③④ C.①②④

D.②③④

6（深圳市高级中学2013届高二上学期期末）．近几年来，随着一些新型抗生素的发明和应用，的确提高了临床效果。但是，也造成了一些负面效应。例如，有些长时间、大剂量服用“先锋霉素”的病人，就表现出了肚胀和消化不良的现象，而且面黄肌瘦，你认为主要原因是（）

A．人体消化腺的分泌功能被新型抗生素抑制 B．人体小肠绒毛的吸收功能被新型抗生素抑制 C．新型抗生素改变了食物的化学结构

D．新型抗生素破坏了人体肠道的微生物平衡 7（深圳市高级中学2013届高二上学期期末）.如果在一个种群中，基因型AA的比例占25%，基因型Aa的比例为50%，基因型aa的比例占25%。已知基因型aa的个体失去求偶和繁殖的能力，则随机交配一代后，基因型aa的个体所占的比例为 A．1/16

B．1/9

C．1/8

D．1/4 8（深圳市高级中学2013届高二上学期期末）.如图是我国黄河两岸a、b、c、d 四个物种及其演化关系的模型，请据图分析下列说法错误的是

A．由a物种进化为b、c两个物种经历了从地理隔离到生殖隔离的过程

B．黄河北岸的b物种迁回黄河南岸后，不与c物种进化为同一物种，内因是种群的基因库不同，外因是存在地理隔离

C．c物种的种群基因频率发生了变化，则该物种一定在进化

D．判断物种d是否是不同于物种b的新品种的方法是观察两个物种的生物能否自由交配，并产生可育后代 9（龙岩一中2013届高二上学期期中）．现代进化论与达尔文进化论观点不同的是（）A.可遗传的变异是生物进化的原始材料 B．自然选择决定生物进化的方向

C．种群基因频率的改变是生物进化的实质 D．自然选择是环境对生物的选择 10（龙岩一中2013届高二上学期期中）．已知如果一个群体无限大，群体内的个体随机交配，没有突变发生，没有任何形式的选择压力，那么群体中的各种基因型的比例每代保持不变。对某区域一个种群随机抽样调查，测知该种群中基因型AA、Aa、aa的个体分别有若干只，由此可以计算出A和a的基因频率。根据A和a的基因频率，可以推出这个种群中基因型Aa的频率（N）大约是（）

A．0＜N≤75%

B．0＜N≤50%

C．0≤N＜100%

D.N＞50% 11（龙岩一中2013届高二上学期期中）．下表列出了A、B、C、D四种鸟的产卵、孵出和繁殖后代数，哪种鸟将会得到更多的进化优势？（）鸟数目

产卵孵出繁殖后代 A 9 8 2 B 2 2 2 C 9 9 3 D 7 5 1 12（龙岩一中2013届高二上学期期中）．调查发现，某地人群每万人中有一个患甲病。一个表现正常男子的父母均正常，但有一个患甲病的妹妹。该男子与该地一个表现正常女子结婚后，生育患甲病孩子的概率是（）

A．33/10000

B．1/404

C．1/303

D．1/606 13（龙岩一中2013届高二上学期期中）．由地震形成的海洋中有大小相似的甲、乙两个小岛，某时间段内岛上鸟类种类和数量随时间变化的情况如图所示，下列有关叙述中，错误的是（）

A．两岛上的鸟类存在地理隔离，不同种的鸟类之间存在着生殖隔离 B．甲岛较乙岛鸟种类增加更多，可能是甲岛的环境变化更大 C．两岛的鸟类各形成一个种群基因库，且两个基因库间有差异

D．两岛上鸟类的种类虽然不同，但最终两岛上鸟类的数量趋于相同 14（厦门六中2013届高二上学期期中）．下列属于现代生物进化理论的基本观点和物种形成的三个基本环节的分别是（）

①种群是生物进化的基本单位②突变和基因重组③自然选择 ④生物进化的实质在于种群基因频率的改变⑤隔离 ⑥自然选择决定生物进化的方向

A．①⑥和②③⑤

B．①④⑥和②③⑤ C．④⑥和①②⑤

D．④⑥和①②③ 15（厦门六中2013届高二上学期期中）．现代生物进化理论认为，病菌抗药性不断增强的本质是（）A．药物诱发了病菌抗药性基因的产生 B．病菌对不同的药物进行定向选择

C．药物能诱导病菌分解药物的基因大量表达 D．药物对病菌的抗药性进行选择，病菌的抗药性基因频率增加 16（孝感高级中学2013届高二上学期期中）．某植物种群中AA、Aa、aa的基因型频率如图甲所示，种群中每种基因型的繁殖成功率如图乙所示。种群随机交配产生的后代中aa个体百分比、A基因频率的变化最可能是（）

A．增加、减少

B．减少、减少 C．减少、增加

D．增加、增加 17（孝感高级中学2013届高二上学期期中）．某常染色体隐性遗传病在人群中的发病率为1%，色盲在男性中的发病率为7%。现有一对表现正常的夫妇，妻子为该常染色体遗传病致病基因和色盲致病基因携带者。那么他们所生小孩只患一种上述遗传病的概率是（）A．1/88

B．3/11

C．63/88

D．25/88 18．（吉林一中2014届高一期末）基因型为BB的个体占18%、Bb的个体占78%，基因B和b的基因频率分别是（）

A．18% 82%

B．36% 64%

C．57% 43%

D．92% 8% 19．（吉林一中2014届高一期末）根据达尔文的生物进化学说，下列叙述中不正确的是（）A．田鼠打洞和夜出活动是自然选择的结果 B．狼和鹿能迅速奔跑，两者进行相互选择 C．狗的牙齿坚硬，是长期磨炼出来的

D．有一种猫头鹰因视力弱、行动迟缓，捉不到田鼠而被淘汰了

20（龙岩一中2013届高二上学期期中）原产某地的一年生植物a，分别引种到低纬度和高纬度地区种植，很多年以后移植到原产地，开花植株比例如图所示，回答下列问题。

（1）现代生物进化理论认为：________是生物进化的基本单位。____________决定生物进化的方向。

（2）在对b植物的某一种群进行的调查中，发现基因型为DD和dd的植株所占的比例分别为10%和70%（各种基因型个体生存能力相同），第二年对同一种群进行的调查中，发现基因型为DD和dd的植株所占的比例分别为4%和64%，在这一年中，该植物种群是否发生了进化？________，理由是____________。

（3）预测上述b植物中D基因频率可能会如何变化？ ①_______________________________________________，②_______________________________________________，③_______________________________________________。

（4）若要使c植物的后代基因频率维持在这一理想状态下，除了具有庞大的种群外，还应具有哪些条件？__________________________________

。（1）种群自然选择（2）否种群基因频率没有变化

（3）①若D控制的性状更能适应环境，则D基因频率上升 ②若D控制的性状不能适应环境，则D基因频率下降 ③若环境对各性状无选择作用，则D基因频率不变

（4）没有迁出和迁入，自然选择不起作用，个体间自由交配，无基因突变

篇2：群基因频率的改变与生物进化教学设计案例

五步教学法是根据我国教育家邱学华老师的尝试教学理论再加上民办学校特点提出来的。尝试教学的实质是先练后讲, 一练到底。它的整个过程符合学生的认知规律, 充分体现并整合了目标教学、合作教育、反馈思想、分层教育等先进教育思想, 体现了以人为本、推进素质教育、改革人才培养模式的教学理论。

在这两种教学模式下, 教师才能真正发挥“引导者”的作用, 加上民办学校的特点总结出的五步教学法, 包括:明确目标、学案导入、引导解疑、训练反馈、拓展延伸。

1. 明确目标

教学目标的功能主要有三方面:一是导学, 确定教学范围、教学内容、教学重点和难点以及学生的原有学习基础等, 引导学生自主、积极地参与到教学过程中;二是导教, 确定教师将采取的教学步骤、教学环节以及每个步骤或环节将采取的教学活动, 指导教师有条理地去完成教学计划或任务;三是导测量, 明确学生要达到的学习要求或水平, 为教师本人及教育监督者提供检测的标准和依据。

2. 学案导入

学案倡导教师与学生并重, 教师通过有计划、有目的的“学案”, 各学科编写校本教材, 从基础知识结构的掌握、解题技能的培养到研究和创新能力的开发, 对学生学习进行系统的指导, 学生借助学案自主学习, 在此基础上突出个性和创新, 通过师生的教学互动, 达到共同提高。

3. 引导解疑

质疑就是发现问题, 当学生提出问题后, 可由其他同学讨论给出答案, 或教师直接给出答案, 教师要努力培养学生的质疑能力, 并引导学生自主解疑, 可以更有效地推动学生主动参与课堂活动, 让他们自主“行走”在学习的道路上。

4. 训练反馈

注重培养学生良好的学习习惯、学习能力。从基本练习到试探练习, 巩固练习到课堂练习, 使学生当堂知识当堂掌握。帮助学生建立明确而持久的学习动机, 引领学生掌握科学的学习规律和学习方法, 养成良好的学习习惯等, 提高学习效率。

5. 拓展延伸

让教学更开放, 让学生触类旁通。从对知识的延伸与扩展出发, 立足于提高学生的解题能力和拓展学生的解题思维, 最好有精彩的典型题分析, 最后提出能发散学生思维的方法和措施, 例如, 通过绿叶中色素的提取和分离的实验, 可以提示学生如果是不同颜色的叶子应如何提取, 课后再通过学生亲手做实验提高课堂氛围、提高学习热情。

二、实施过程

以必修2第2章第2节“基因在染色体上”为例来说明五步教学法具体步骤如下:

1. 明确目标

本节课由于学生已经具备了有丝分裂、减数分裂和受精作用等细胞学基础, 掌握了生物的生殖过程、孟德尔遗传规律等相关知识, 所以, 让学生联想染色体和基因的关系, 说出基因位于染色体上的理论假说和实验证据, 尝试运用类比推理法解释基因位于染色体上, 认同科学研究需要丰富的想象力, 大胆质疑、勤奋实践的精神以及运用有关基因和染色体的知识阐明孟德尔遗传规律的实质, 对前面的知识进行归纳总结。

2. 学案导入

精心设计情境, 让学生讨论, 在倾听中集思广益, 在思维方法中相互启发, 从而培养学生全面思考问题的能力。

请学生在学案中写出:

3. 引导解疑

在这节课中容易出现的问题及解决方法:

(1) 学生不认真看书

教师在设计问题时, 有些问题必须在教材的基础上有所拔高。作为一次作业纳入成绩评定, 提高学生的认真度。经常让学生尝试着讲解, 尝试着自学。

(2) 课堂效果不佳

影响课堂报告效果可能有以下几方面的原因: (1) 知识储备不足。学生因为微生物学知识匮乏而无法理解教材上的某些内容, 教师可督促其查阅相关工具书, 若仍无法理解, 可作为问题提出, 在整体讲授时重点讲解。 (2) 表达能力不强, 有漏洞甚至错误。 (3) 性格内向。这类学生尝试做题是没问题的, 但是在尝试讲解时就暴露出问题了, 这样的学生思路不错, 课件也做得不错, 但因为性格内向而无法很好地表达。这样的学生, 更加需要教师和同学的帮助, 可以先让其在小组同学的面前多次练习, 做到“敢说”。再由教师进行指导, 针对内容及表达方式提出建议后, 再进行练习。如果第一次效果不佳, 可再给一次机会。

学生用自己的知识和智慧把这节课知识点基本掌握了, 但还需要巩固练习和教师总结, 理清思路。

4. 训练反馈

再次尝试练习。通过第二次尝试练习检测到学生有90%以上已经掌握了这节课知识点。

5. 拓展延伸

果蝇的残翅和长翅是一对等位基因但不知道位于常染色体上还是X染色体还是Y染色体上, 请学生列举一下在什么情况下是在常染色体上, 在什么情况下是在X染色体或Y染色体上? (提示:根据后代表现型比例和基因型比例来区分)

三、教学反思及其启示

1. 值得发扬的地方

本课利用的教学程序是提出尝试问题, 明确教学目标;自学课本, 引导学生自学, 教师从旁点拨, 尝试自己解决自学过程中的疑难问题;学生讨论结合教师讲解;第二次尝试练习。最后的拓展题有督促学生预习的功能, 同时也巩固了这节知识点。本节课虽然教师讲解得时间少, 但是学生学到的比以往在课上学到的要多, 而且最让教师感到兴奋的是学生在本节课中表现出尽力的求知心理。从课上学生表现出紧张的学习态度和当学生做出一道教师还没有教的题目时心中的喜悦和自豪可以看出学生学习生物的兴趣和自信心油然而生。尝试成功对于学生学习生物很重要。

如果经常用这种方法上课的话, 一是可以提高学生自信心;二是培养了学生尊重他人劳动成果、虚心学习他人长处的美德;三是能培养学生“知之为知之, 不知为不知”的学习态度;四是培养学生“互相帮助”的学习习惯;五是可以培养学生乐于答问、勤于思考、勇于质疑的求学态度;六是让学生形成尽力的求知心理。

2. 存在不足的地方

应多给学生思考的时间。

3. 改进的措施

教师应注重知识的不断重复训练, 灵活恰当的引导、启发, 讲解的内容要少而精, 要针对学生讨论的情况进行有的放矢地讲解, 要讲透重点、难点内容, 精心设计问题更能激起学生的学习热情。最重要能预想到学生提出的问题并留出一定时间和空间去解决和探讨, 合理安排各个环节的时间分配。

四、五步教学法的体会

五步教学法增加了练习时间, 课堂几乎二分之一的时间在练习, 使学生当堂知识当堂掌握, 不留遗憾到明天。

五步教学法培养了学生的思维能力, 一题多解, 培养学生思维的灵活性;多角度思考, 培养学生思维的逻辑性。整堂课都是学生自己的思路在推动课程的进行, 同时也培养了学生思维的广阔性、灵活性与独特性, 最终实现提升学生创新品质的目标。

五步教学法使课堂效率明显提高, 学生真正做学习的主人, 主动获取知识, 积极思考, 不论是学习氛围、学习热情都得到了提高而且也使学生走出思维定式, 多角度思考问题。

五步教学法激发学生的学习兴趣。创设情境感染兴趣, 精心设问激发兴趣, 重视过程巩固兴趣, 优化练习提高兴趣, 课内外结合发展兴趣, 以情引情诱发兴趣。

在教学中, 我们把简单的传授, 更多地转变为学生的自我探究和讨论, 把学生从被动接受知识转变为学生自己探究知识, 更多地启发了学生的自我思考精神, 也强化了教学效果, 是一个有价值的尝试。

摘要：关于新课程理念下高中生物五步教学法的探索与实践在案例《基因在染色体上》中的应用, 先介绍五步教学法理论根据与必要性, 再具体到每一步的操作步骤:明确目标、学案导入、引导解疑、训练反馈、拓展延伸, 最后通过案例“基因在染色体上”充分说明五步教学法的应用, 以及用五步教学法讲课的反思和体会。

关键词：五步教学法,明确目标,学案导入,引导解疑,训练反馈,拓展延伸

参考文献

[1]邱学华.尝试教学论.教育科学出版社, 2005.

[2]邱学华.尝试教学全书.北京工业大学出版社, 2000.

篇3：种群基因频率改变与生物进化

1.对现代生物进化理论的理解

例1 下列关于基因库的叙述，不正确的是（）

A.一个种群所含有的全部基因叫做这个种群的基因库

B.生物个体会死亡，但基因库却因种群个体的繁殖而代代相传

C.种群中每个个体含有种群基因库的全部基因

D.基因突变可改变基因库的组成

解析基因库是指一个种群中全部个体所含有的全部基因，每个个体只含有种群基因库中的一部分基因。当发生基因突变时，种群的基因库也有可能发生改变。自然界中，没有哪个个体是长生不死的，个体的表现型会随着个体的死亡而消失，决定表现型的基因却可以随着生殖而世代延续，并在群体中扩散。

答案 C

例2 下列有关现代生物进化理论基本观点的叙述，不正确的是（）

A.自然选择决定生物进化的方向

B.物种是生物进化的基本单位

C.生物进化的实质是种群基因频率的改变

D.突变和基因重组产生进化的原材料

解析可遗传的变异来源于基因突变、基因重组和染色体变异。其中，基因突变和染色体变异统称为突变。基因突变产生新的等位基因，通过有性生殖过程中的基因重组，可以形成多种多样的基因型，从而使种群出现大量的可遗传的变异，这就可能使种群的基因频率发生变化。

答案 B

点拨变异在环境变化之前已经产生，环境只起选择作用，并不影响变异的方向。通过环境选择将生物个体产生的适应环境的变异保留下来。由于突变和重组都是随机的、不定向的，因此它们只是提供了生物进化的原材料，不能决定生物进化的方向。在自然选择的作用下，具有有利变异的个体有更多的机会产生后代，种群中相应基因的频率会不断提高；相反，具有不利变异的个体留下后代的机会少，种群中相应基因的频率会下降。因此，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。

物种是自然状态下能够交配并产生可育后代的一群生物，一个物种可能在不同地点和时间形成不同的种群。种群是同一种生物、同一地点、同一时间形成的一个群体。种群“小”，不同种群间有地理隔离；物种“大”，不同物种间有生殖隔离。个体虽然死亡了，但决定个体表现型的基因却可以随着生殖而世代延续，并在种群中扩散。因此种群才是生物进化的基本单位。

2.基因频率与基因型频率的计算

例3 已知人眼的褐色（A）对蓝色（a）是显性，且属于常染色体遗传。在一个有30000人的人群中，褐眼的有26400人，其中纯合体有12000人，蓝眼的有3600人，那么，在这一人群中A和a的基因频率分别是（）

A.0.64和0.36 B.0.36和0.64

C.0.50和0.50 D.0.82和0.18

解析基因频率是指在一个种群基因库中，某个基因占全部等位基因数的比率。根据此概念，在这一人群中A的基因频率=（12000×2+14400）/（30000×2）=64%，a的基因频率=1-A的基因频率=1-64%=36%。

答案 A

例4 在一个种群中随机抽出一定数量的个体，其中基因型AA的个体占24%，基因型为Aa的个体占72%，基因型为aa的个体占4%，那么基因A和基因a的频率分别是（）

A.24%，72% B.36%，64%

C.57%，43% D.60%，40%

解析基因型频率是指在一个种群中，某一种基因型的个体数占所有个体数的比率。基因频率和基因型的频率的关系如下：某基因的基因频率=该基因纯合子的基因型频率+1/2杂合子的基因型频率。故该种群中A的基因频率=24%+1/2×72%=60%，a的基因频率=4%+1/2×72%=40%（或=1-A的基因频率=1-60%=40%）。

答案 D

例5 如果在一个种群中，基因型AA的比例占25%，基因型Aa的比例占50%，基因型aa的比例占25%。已知基因型aa的个体失去求偶和繁殖的能力，则随机交配一代后，子代中基因型aa的个体所占的比例为（）

A.1/16 B.1/9 C.1/8 D.1/4

解析哈代-温伯格定律也叫遗传平衡定律，它是指在种群非常大、没有迁入和迁出、没有自然选择、没有基因突变等条件下，如果所有雌雄个体之间自由交配（随机交配），则亲子代的基因频率可以代代保持不变，且在平衡状态下，子代基因型频率可根据亲代基因频率按下列二项式展开式来计算：[P（A）+q（a）]2=p2（AA）+2pq（Aa）+q2（aa），其中p为亲代的基因A的基因频率，q为亲代的基因a的基因频率，P2为子代AA的基因型频率，2pq为子代Aa的基因型的频率，p2为子代aa的基因型频率。

基因型aa的个体失去求偶和繁殖的能力，所以Aa的个体基因型频率变为2/3，AA的个体基因型频率变为1/3，则亲代A的基因频率=1/3+1/2×2/3=2/3，a 的基因频率=1/2×2/3=1/3。在随机交配一代后，按照哈代一温伯格定律可知，子代aa的基因型频率=（1/3）2=1/9。

答案 B

1.关于生物变异与生物进化的叙述，正确的是（）

A.变异均能为生物进化提供原材

B.太空射线能使种子发生定向变异

C.一个碱基对的缺失引起的变异属于染色体变异

D.自然选择会使种群基因频率发生定向改变

2.根据现代生物进化理论，下列说法正确的是（）

A.自然选择决定了生物变异和进化的方向

B.生物进化的实质是种群基因型频率的改变

C.种群内基因频率的改变在世代间具有连续性

D.种群内基因频率改变的偶然性随种群数量下降而减小

3.在某一个人群中，已调查得知，隐性性状者为16%，问该性状不同类型的基因型频率是（）（按AA、Aa、aa顺序排列答案）

A.0.36，0.48，0.16 B.0.48，0.36，0.16

C.0.16，0.48，0.36 D.0.16，0.36，0.38

4.某工厂有男女职工各200名，对他们进行调查时发现，女性色盲基因的携带者为15人，患者为5人；男性患者为11人，那么这个群体中色盲基因的频率为（）

A.12% B.9% C.6% D.4.5%

5.某生物种群中AA、Aa和aa的基因型频率分别为0.3、0.4和0.3，请回答：

（1）该种群中a基因的频率为。

（2）如果该种群满足四个基本条件，即种群非常大、没有基因突变、没有自然选择、没有迁入迁出，且种群中个体间随机交配，则理论上该种群的子一代中aa的基因型频率为；如果该种群的子一代再随机交配，其后代中aa的基因型频率（会、不会）发生改变。

（3）假如该生物种群中仅有Aabb和AAbb两个类型个体，并且Aabb∶AAbb=1∶1，且该种群中雌雄个体比例为1∶1，个体间可以自由交配，则该种群自由交配产生的子代中能稳定遗传的个体所占比例为。

（4）假定该生物种群是豌豆，则理论上该豌豆种群的子一代中， AA、Aa的基因型频率分别为、。

1～4 DCAC

5.（1）0.5 （2）0.25 不会

篇4：群基因频率的改变与生物进化教学设计案例

Oleosin是与油体特异性结合的一种碱性蛋白质, 也是油体中发现最早且含量最高的蛋白质, 只存在于植物中[4]。Oleosin在被子植物主要存在高分子量和低分子量两种同型体[5], 为了探索油体蛋白与红花含油量的关系, 便于利用基因工程改造提高红花的含油量, 以及利用油体表达系统表达外源蛋白, 本研究通过提取野生红花种子总RNA, 反转录成c DNA之后, 设计特异引物克隆了红花低分子量 (L-Oleosin) 油体蛋白基因, 测序之后, 进行了系统发生分析, 为后续研究奠定基础。

1 材料与方法

1.1 种子与植株

野生红花种子, 来源于新疆塔城, 本实验室保存。

1.2 试剂

RNA提取试剂盒, RT-PCR试剂盒, T载体试剂盒, T4 DNA连接酶, 核酸内切酶等为大连宝生物公司产品;其他试剂均为国产分析纯产品。

1.3 红花种子总RNA提取

取野生型红花种子置于液氮中, 利用RNAiso Plus (大连宝生物工程有限公司) 提取红花种子RNA, 按照反转录试剂盒操作说明将其反转录成c DNA, 作为PCR模板, 应用自行设计的Oleosin基因特异性引物建立反应条件进行目的基因克隆, 提取的RNA-80冰箱保存备用。

1.4 红花L-Oleosin基因PCR扩增的引物设计

引物序列设计参考课题组红花种子转录组测序结果的参考序列设计如下:

参照RT-PCR试剂盒说明书, 将提取的红花种子总RNA反转录为c DNA。经优化后的PCR扩增程序为:94℃, 40 s, 55℃, 40 s, 72℃50 s, 共30个循环, 最后72℃再延伸6 min。

1.5红花L-Oleosin基因测序与系统发生分析PCR扩增的目的基因产物回收并纯化之后, 克隆入p MD18-T载体中。酶切鉴定阳性的克隆委托上海英骏测序公司 (Invitrogen) 进行测序。

获得测序结果之后, 检索NCBI数据库已公开资料, 以BLAST检索比对L-Oleosin基因在不同物种间的全长编码序列, 下载处理之后, 利用phylip软件 (3.695) 采取邻接分析的最大似然距离 (Maximum Likelihood, ML) 法建立系统进化树, 进而分析红花L-Oleosin基因的系统进化关系。

2 结果与分析

2.1 红花L-Oleosin基因的PCR扩增与测序

以红花种子总RNA反转录的c DNA为模板, 进行PCR扩增, 扩增片段大小约750 bp。测序报告结果表明, 成功克隆了红花L-Oleosin基因的全长编码序列, 基因编码序列长度为488 bp, 编码161个氨基酸。其蛋白一级结构序列中含有的不同植物油体蛋白均具备的经典“脯氨酸结”一级结构序列, 即PLLVIFSPVLVP, 共12个氨基酸, 位于红花L-Oleosin蛋白氨基酸的第66-77位。

2.2 Phylip软件绘制的系统发生分析进化树

在Phylip软件包中, 依次做SEQBOOT、DNADIST、NEIGHBOR计算, 生成的进化树结果见图1, 其中Olesin488为本研究克隆的红花L-Oleosin基因的全长编码序列。

3 讨论

试验结果表明, 进行油体蛋白基因相关的功能研究和建立油体蛋白表达系统等研究应该以同种属植物或亲缘关系较近的植物之间互相应用为主, 本研究发现, 红花油体蛋白的系统发生与拟南芥等模式植物的亲缘关系较近, 因此可以在拟南芥中对红花油体蛋白基因进行相关表达和机制探索。若对油体蛋白进行基因工程改造和功能验证应首先在本物种上进行, 然后拓展至近缘物种。

参考文献

[1]杨玉霞, 吴卫, 郑有良.红花研究进展[J].四川农业大学学报, 2004, 32 (4) :365–369.

[2]扈晓佳, 殷莎, 袁婷婷, 等.红花的化学成分及其药理活性研究进展[J].药学实践杂志, 2013, 31 (3) :161-168.

[3]赵钢, 王安虎.红花的资源及药用价值[J].中国野生植物资源, 2004, 23 (3) :24-25.

[4]仇键, 谭晓风.植物种子油体及相关蛋白研究综述[J].中南林学院学报, 2005, 25 (4) :96-100.