• <tr id="yyy80"></tr>
  • <sup id="yyy80"></sup>
  • <tfoot id="yyy80"><noscript id="yyy80"></noscript></tfoot>
  • 99热精品在线国产_美女午夜性视频免费_国产精品国产高清国产av_av欧美777_自拍偷自拍亚洲精品老妇_亚洲熟女精品中文字幕_www日本黄色视频网_国产精品野战在线观看 ?

    用模擬實(shí)驗(yàn)探究影響種群基因頻率變化的因素

    2022-06-21 03:59:31黃志紅郝立華
    關(guān)鍵詞:模擬實(shí)驗(yàn)高中生物

    黃志紅 郝立華

    摘? ?要:模擬實(shí)驗(yàn)可將微觀現(xiàn)象宏觀化,宏觀現(xiàn)象微觀化,能讓學(xué)生在教室里親身體驗(yàn)微觀的基因頻率與宏觀的自然選擇之間的微妙關(guān)系。在課上,學(xué)生們邊做邊學(xué),在體驗(yàn)著科學(xué)探究全過程的同時(shí),他們良好的思維習(xí)慣、科學(xué)的探索精神、對生命的尊重、對社會(huì)的責(zé)任感不斷提升。同時(shí)通過黑白蛾與鳥的角色扮演,其保護(hù)環(huán)境的意識(shí)也進(jìn)一步增強(qiáng)。

    關(guān)鍵詞:高中生物;模擬實(shí)驗(yàn);基因頻率

    中圖分類號(hào):G633.91? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A? ? 文章編號(hào):1009-010X(2022)14-0056-03

    “探究自然選擇對種群基因頻率變化的影響”是高中生物教材必修二生物進(jìn)化中的內(nèi)容,是幫助學(xué)生理解生物進(jìn)化實(shí)質(zhì)的重要探究活動(dòng)。該活動(dòng)充分體現(xiàn)了宏觀現(xiàn)象與微觀本質(zhì)的有機(jī)結(jié)合,但教材中的探究過程主要側(cè)重于假設(shè)數(shù)據(jù)的分析,這樣學(xué)生無法體會(huì)大自然真正的選擇作用。而模擬實(shí)驗(yàn)恰好能將微觀現(xiàn)象宏觀化,宏觀現(xiàn)象微觀化,所以筆者嘗試采用模擬實(shí)驗(yàn)探究自然選擇對種群基因頻率變化的影響。

    探究種群基因頻率的變化是在學(xué)生學(xué)習(xí)了有關(guān)遺傳學(xué)的知識(shí)以及自然選擇學(xué)說的基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)的。在這部分知識(shí)的學(xué)習(xí)過程中,學(xué)生通過探究—實(shí)踐活動(dòng)很好地將前面所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行了總結(jié)并提升到理論實(shí)質(zhì)的高度上來,這為物種形成及生物多樣性的學(xué)習(xí)做好了鋪墊。

    學(xué)生對事物有強(qiáng)烈的好奇心,但缺乏建構(gòu)知識(shí)的能力,對體驗(yàn)有濃厚的興趣,但缺乏總結(jié)歸納的能力,尤其數(shù)據(jù)處理能力差。教材中的數(shù)據(jù)分析表計(jì)算量較大(見表1),所以學(xué)生填表時(shí)間過長。

    一、教學(xué)目標(biāo)與重點(diǎn)、難點(diǎn)

    教學(xué)目標(biāo):1.理解種群、基因頻率等概念。2.學(xué)會(huì)基因頻率的計(jì)算方法。3.運(yùn)用數(shù)學(xué)方法討論種群基因頻率的變化,并構(gòu)建數(shù)學(xué)模型。4.運(yùn)用生物進(jìn)化的觀點(diǎn)解釋一些生物現(xiàn)象。5.樹立辯證唯物主義世界觀。6.形成生物進(jìn)化理論在發(fā)展的觀念。7.培養(yǎng)保護(hù)環(huán)境的意識(shí)。

    重點(diǎn):1.理解生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是基因頻率的改變。2.構(gòu)建種群基因頻率變化的數(shù)學(xué)模型。

    難點(diǎn):分析自然選擇對種群基因頻率變化的影響。

    二、教學(xué)策略

    將教材中利用假設(shè)數(shù)字直接構(gòu)建數(shù)學(xué)模型改為通過模擬實(shí)驗(yàn)獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)構(gòu)建數(shù)學(xué)模型。

    三、教法與學(xué)法

    本節(jié)內(nèi)容相對抽象,因此在教學(xué)中筆者采用先創(chuàng)設(shè)情境,提出問題引導(dǎo)學(xué)生討論,然后利用模擬實(shí)驗(yàn)提升學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,最后歸納總結(jié)得出結(jié)論的方法開展教學(xué)。教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行小組合作學(xué)習(xí),不但能帶動(dòng)學(xué)生的積極性還能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率,因此應(yīng)采用引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行小組合作探究的學(xué)習(xí)方法。

    四、教學(xué)過程

    (一)創(chuàng)設(shè)情境一,引出基因頻率的概念

    出示白色樺樹的樹干上有一黑一白兩只樺尺蠖的圖片。

    師:如果你是圖中的一只蛾子,你想做黑蛾還是白蛾?

    生(大部分):白蛾,白色是保護(hù)色,不容易被天敵發(fā)現(xiàn)。

    生(一個(gè)):黑蛾,與眾不同更利于吸引異性,產(chǎn)生更多后代。

    師:正向和逆向思維都值得肯定,但在這種環(huán)境下做黑蛾是很危險(xiǎn)的。這些蛾子叫樺尺蠖,生活在這片樹林中的所有樺尺蠖稱為一個(gè)種群,黑和白是這個(gè)種群中的一對相對性狀,從本質(zhì)上說,什么決定性狀?什么決定相對性狀?

    生:基因決定性狀,等位基因決定相對性狀。

    師:一個(gè)種群的全部基因稱為基因庫,其中某基因占全部等位基因的比例稱為基因頻率。

    設(shè)計(jì)意圖:激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,導(dǎo)入新課;通過角色扮演,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到人只是大自然中的一員;在情境中進(jìn)一步理解基因頻率和基因型頻率等概念。

    (二)構(gòu)建數(shù)學(xué)模型,熟練計(jì)算方法

    師:給出簡單例題,引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建計(jì)算基因頻率的數(shù)學(xué)模型。

    生:基因頻率=該基因純合子基因型頻率+ 雜合子基因型頻率的一半。

    設(shè)計(jì)意圖:培養(yǎng)學(xué)生的模型建構(gòu)思想,使其養(yǎng)成良好的理科思維習(xí)慣。

    (三)創(chuàng)設(shè)情境二,分析基因突變

    出示黑灰色背景下有多只黑蛾和一只白蛾的圖片。

    師:有一個(gè)蛾類種群,原本都是黑蛾,有一天發(fā)現(xiàn)后代中出現(xiàn)了一只白蛾,可能是什么原因?

    生:基因突變。

    師:基因突變產(chǎn)生了新的等位基因,改變了這個(gè)種群的基因頻率,但是基因突變是不定向的,這一新基因的頻率是上升還是下降了,取決于什么?

    生:取決于這一突變對該生物有利還是有害,有利還是有害又取決于環(huán)境。

    師:所以基因突變只能為進(jìn)化提供原材料,并不能決定進(jìn)化的方向,環(huán)境的選擇作用使基因頻率的改變有了方向。

    設(shè)計(jì)意圖:承上啟下,尋找改變基因頻率的因素。

    (四)創(chuàng)設(shè)情境三,完成模擬實(shí)驗(yàn)

    出示黑白背景下有多只黑白蛾的圖片。

    師:這是不同環(huán)境中同一種群的黑白蛾,今天我們通過科學(xué)探究的一般過程來體會(huì)一下大自然無形的選擇作用,其探究步驟是?

    生:提出問題—作出假設(shè)—設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)—進(jìn)行實(shí)驗(yàn)—分析結(jié)果—得出結(jié)論—表達(dá)交流。

    師:黑色由S基因控制,白色由s基因控制,若鳥類等天敵存在,S和s的基因頻率將如何變化呢?據(jù)此作出假設(shè)。

    生:白色背景下最可能出現(xiàn)的情況是s頻率上升,S頻率下降。黑色背景下最可能出現(xiàn)的情況是S頻率上升,s頻率下降。假設(shè):自然選擇使種群基因頻率發(fā)生定向改變。

    師:基因我們看不到,小鳥不能去打擾,現(xiàn)在我們把大自然搬進(jìn)課堂,如果你是一只小鳥,桌上有許多蛾子,請你用所給材料設(shè)計(jì)一個(gè)模擬實(shí)驗(yàn)方案以探究基因頻率的變化。材料包括:黑色或白色硬紙板一張,用打花器打出的黑蛾子(背面標(biāo)注基因型SS或Ss)、白蛾子(背面標(biāo)注ss)若干,然后設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。因?yàn)閷?shí)驗(yàn)方案必須嚴(yán)密,所以在設(shè)計(jì)前需要思考幾個(gè)問題“蛾子的起始數(shù)量是多少?”“每只小鳥每次吃多少?”“蛾子要不要繁殖?”然后學(xué)習(xí)小組討論(學(xué)生討論,教師引導(dǎo)并尋找合理答案)。

    生:我們6人一組,1人記錄5只鳥,在代表環(huán)境的黑或白紙板上放20只黑白、蛾小紙片,每次1只鳥吃1只蛾,剩下的計(jì)算基因頻率,考慮繁殖可補(bǔ)5只后再循環(huán)進(jìn)行。

    師:非常好。為了加快選擇速度,我們讓時(shí)間快進(jìn),允許一只鳥每次吃2只蛾,剩10只時(shí)再計(jì)算基因頻率,這樣可以大大減小計(jì)算量,節(jié)約時(shí)間。計(jì)算后將剩下的蛾子按現(xiàn)有基因型比例繁殖一倍,即剩下的每只蛾子都用打花器再加一只(顏色和基因型相同的,可以提前做好備用)。然后請各組在導(dǎo)學(xué)案上寫出完整的實(shí)驗(yàn)方案,寫完后小組展示。

    生:實(shí)驗(yàn)方案1.每組6人。1人記錄,5人為小鳥。2.取黑、白蛾20只(黑背景比例10%、20%、70%,白背景比例10%、20%、70%)。3.每只小鳥吃掉兩只,剩余蛾子10只,統(tǒng)計(jì)10只余蛾各基因型的個(gè)數(shù),然后記錄。4.計(jì)算基因型頻率和基因頻率。5.10只余蛾以一變二繁殖,補(bǔ)足后20只。6.重復(fù)實(shí)驗(yàn)。

    師:按實(shí)驗(yàn)方案完成實(shí)驗(yàn)。注意:1.快速拿掉第一眼看到的蛾子,不能猶豫。2.將數(shù)據(jù)填在導(dǎo)學(xué)案記錄表中。

    生:分工合作,盡快完成任務(wù)。

    師:我們先來分享幾組實(shí)驗(yàn)結(jié)果。這是一組黑板上的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和一組白板上的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),分析一下數(shù)據(jù)(見表2、表3)。

    生:黑色背景下S頻率上升、s頻率下降,白色背景下s頻率上升、S頻率下降。

    師:思考除突變和基因重組、自然選擇外,影響種群基因頻率的因素還有什么?留到課下繼續(xù)探究。

    通過以上教學(xué)過程可得出結(jié)論:自然選擇使種群基因頻率發(fā)生定向改變,決定進(jìn)化的方向。生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是種群基因頻率的改變。

    設(shè)計(jì)意圖:認(rèn)識(shí)科學(xué)探究的一般方法,提高科學(xué)探究能力。

    以黑白蛾為主線,通過模型建構(gòu)和模擬實(shí)驗(yàn)探究了自然選擇對種群基因頻率的影響,使學(xué)生從根本上認(rèn)識(shí)到生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)是基因頻率的改變。設(shè)計(jì)模擬實(shí)驗(yàn),目的就是讓學(xué)生邊做邊學(xué),在直觀感受中體會(huì)生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì),如此有助于引導(dǎo)學(xué)生理解和領(lǐng)悟科學(xué)的真諦。探究活動(dòng)使學(xué)生體驗(yàn)到合作的樂趣,提高了學(xué)生分析、解決問題的能力,也培養(yǎng)了學(xué)生勇于探索的科學(xué)精神,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到保護(hù)環(huán)境的重要性,同時(shí)其學(xué)科核心素養(yǎng)也得到了提升。

    猜你喜歡
    模擬實(shí)驗(yàn)高中生物
    斷塊油藏注采耦合物理模擬實(shí)驗(yàn)
    輸氣管道砂沖蝕的模擬實(shí)驗(yàn)
    高中生物教學(xué)中學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)策略研究
    人間(2016年28期)2016-11-10 22:12:11
    合作學(xué)習(xí)模式在高中生物教學(xué)中的應(yīng)用實(shí)踐
    合作學(xué)習(xí)策略在高中生物教學(xué)中的應(yīng)用
    試論高中生物教學(xué)中學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的措施
    分析高中生物的綠色生物實(shí)驗(yàn)
    高中生物解題教學(xué)中應(yīng)用化學(xué)知識(shí)的可行性研究
    考試周刊(2016年77期)2016-10-09 11:58:31
    基于模擬實(shí)驗(yàn)研究不均勻沉降對加寬路面結(jié)構(gòu)的影響
    射孔井水力壓裂模擬實(shí)驗(yàn)相似準(zhǔn)則推導(dǎo)
    张家界市| 元谋县| 长宁县| 金湖县| 长子县| 芦溪县| 凌海市| 应用必备| 龙岩市| 印江| 昭苏县| 桐城市| 秭归县| 莱西市| 连山| 鹤峰县| 泌阳县| 措勤县| 金阳县| 穆棱市| 区。| 镇宁| 汉寿县| 镶黄旗| 通化市| 县级市| 南漳县| 宜兴市| 荥经县| 宁武县| 五指山市| 翁牛特旗| 黑水县| 尚义县| 汕尾市| 旬邑县| 晋中市| 肇庆市| 资溪县| 张家界市| 启东市|