2022年高中生物《基因对性状的控制》教学设计附学案 .pdf

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1、第 1 页 共 8 页基因对性状的控制教学设计附学案一. 教材分析：本节内容在新课标中的描述是“举例说明基因与性状的关系”，属于理解的层次。教材主要介绍了“中心法则”及其完善发展的过程，说明了基因、蛋白质与性状的关系，并通过具体事例来阐明基因是如何通过影响蛋白质的合成从而影响生物的性状的。本节中教材还通过开始的“问题探讨”和结尾的“技能训练”引出基因型与表现型之间的关系，说明即使基因型完全相同，但其表达过程可能受到环境因素的影响而呈现出不同的表现性状出来。最后指出在生物体中基因与性状并不是简单的线性关系，而是基因与基因、 基因与基因产物、基因与环境之间多种因素共同精细地调控生物的性状，再一次强

2、调了生物是一个错综复杂的开放的系统，学习生物一定要建立系统观。教师在这一章的教学中要注意对学生思维的引导和点拨。列举具体事例说明基因、蛋白质、性状关系时，主要又是用一些表现异常的例子，如白化病、囊性纤维病等，这里为将来学习基因突变与遗传病乃至生物的进化打下伏笔。所以本节在前后知识关联上具有重要的纽带作用。二. 教学目标： 1. 知识目标：（1）说出中心法则的发展历程，明确中心法则中遗传信息的流向。（2）举例说明基因、蛋白质与性状之间的关系。（3）举例说明基因间的相互作用及对生物的性状的精细调控。2 .能力目标 ：尝试总结概括已学知识，并以图示方式表达；掌握资料分析的方法并可得出相关结论。 3.

3、 情感态度与价值观：（1）树立生命的本质观， “中心法则”是生命体系中最核心、最简约、最本质的规律。（2）树立辩证唯物主义的系统观念，生物是一个错综复杂的系统。三. 教学重点和难点：教学重点：1.中心法则的建立与发展。2.基因、蛋白质与性状的关系。3.基因型与表现型之间的关系。教学难点：基因、蛋白质与性状的关系四. 教学策略：学案导学法为主另辅以下列的各个方法。1.学生动手画遗传信息传递途径，帮助理解中心法则。2. 采取资料分析并动手修改中心法则图示的方法，理解中心法则的发展。3. 从中心法则图解中归纳体现碱基互补配对原则的具体途径。4.通过遗传病例的分析，理解遗传现象后隐藏的本质原因。五.

4、课时安排 : 1 课时六. 教学过程精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 8 页第 2 页 共 8 页 课程导入 在上一节课中我们详细学习了基因指导蛋白质的合成过程，提问：1. 基因指导蛋白质合成的两个关键步骤是？2. 在这个过程中，遗传信息是否进行传递？3. 若有，完成一下填空遗传信息从DNA流向，即 DNA的复制；遗传信息从DNA流向，即转录；遗传信息从RNA流向，即翻译。4. 请用图解的方式表示上述遗传信息传递的过程。（请一位学生到黑板书写， 其他学生在学案上书写。 与学生共同得到以下答案。 ）DNA mRNA 蛋白质

5、中心法则的提出及发展 由上图可知遗传信息可以从DNA 流向 DNA ，也可以从 DNA流向 RNA ，进而流向蛋白质。而在蛋白质的合成过程完全弄清楚之前，科学家克里克首先预见了遗传信息传递的一般规律，并将这一规律命名为“中心法则 ” 。请学生在书本中找出重心法则的概念并划下。此后五六年科学家揭示了蛋白质的合成过程，中心法则得到公认。但随着实验数据的积累，人们注意到中心法则的不足，那么，中心法则有何不足？结合学案，学生阅读相关资料填写答案并对中心法则进行相关的补充：（1）分析资料一 :1965 年，科学家在 RNA肿瘤病毒里发现了一种RNA复制酶，像 DNA 复制酶能对 DNA 进行复制一样，

6、RNA 复制酶能对 RNA 进行复制。结论：遗传信息可以从RNA 流向，即 RNA 的复制；（2）分析资料二： 1970 年，科学家在致癌的RNA 病毒中发现逆转录酶，它能以RNA 为模板合成 DNA 。结论：遗传信息可能从RNA 流向，即逆转录；（3）分析资料三： 1982年，科学家发现疯牛病是由一种结构异常的蛋白质在脑细胞内大量增值引起的。 这种因错误折叠而形成的结构异常的蛋白质，可能促使与其具有相同氨基酸序列的蛋白质发生同样的折叠错误，从而导致大量结构异常的蛋白质的形成。结论：遗传信息可以从蛋白质流向。（4）完善后的中心法则图解：完成后，教师引导学生在原中心法则的基础上，补充RNA 的复

7、制及逆转录两条途径，并解释由于蛋白质的自我复制因科学研究未透彻，所以此途径并未加入中心法则的图解中。进而适时地向学生阐述实事求是、严谨治学的精神在科学研究中的意义。 及时训练 1、揭示生物体内遗传信息一般规律的是（）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 8 页第 3 页 共 8 页 A 、基因的遗传规律 B、碱基互补配对原则 C 、中心法则 D、自然选择学说拓展：中心法则各个途径都需依赖碱基互补配对原则得以实现。2、下图所示的过程，正常情况下在动植物细胞中都不可能发生的是（）A、B、 C 、 D 、 知识过渡 教师提问：通过对

8、中心法则的理解，基因能够指导蛋白质的合成，那个这个过程与基因控制生物的性状有什么关系呢？从而引出本节第二知识重点及难点： 基因、蛋白质与性状的关系 教师提出问题：1基因如何控制性状？请学生阅读学案相关内容，并完成问题：资料 1：镰刀型细胞贫血症患者红细胞中控制合成血红蛋白的基因发生改变，产生异常血红蛋白，导致红细胞结构异常，呈弯曲的镰刀状，容易破裂，使人患溶血性贫血，严重时会导致死亡。1、产生该病的直接原因是，根本原因是2、该资料说明基因如何控制性状？教师引导学生得出，基因控制性状的直接途径基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。随之， 进一步引出书本中囊性纤维病的例子，学生阅读后，教师

9、引导，更进一步理解上述结论：基因除了可用直接途径控制性状之外，是否还有其他途径呢？教师问题过渡后，请学生阅读学案里资料并回答问题：资料2：白化病是一种常染色体隐性遗传病，全世界总发病率为1/100001/20000。患者体内控制酪氨酸酶的基因异常，不能正常将酪氨酸转变为黑色素，编码跨膜蛋白（CFTR）的基因缺失了 3 个碱基对导致 CFTR 蛋白缺少苯丙氨酸，影响了 CFTR 蛋白结构使 CFTR 转运氯离子的功能异常，患者支气管内黏液增多黏液增多，支气管管腔受阻，细菌大量繁殖，肺部功能严重受损精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页

10、，共 8 页第 4 页 共 8 页使皮肤呈白色， 毛发银白或淡黄色。 白化病多由于近亲结婚所引起，因此通过遗传咨询禁止近亲结婚是重要的预防措施之一。同时产前基因诊断也是预防此病患儿出生的重要保障措施。1、产生该病的直接原因是，根本原因是2、该资料说明基因如何控制性状？教师引导学生得出，基因控制性状的间接途径基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状随之，进一步引出书本中豌豆的例子，学生阅读后， 教师引导， 更进一步理解上述结论：教师提出问题：2性状由什么物质体现？由上述分析可知，基因控制性状的两种途径其实通过控制蛋白质以控制性状，由此可知， 性状是由蛋白质体现的。知识小结：1、生

11、物的性状主要是由体现的，蛋白质的合成又受的控制，因此，性状是由基因控制的。2、基因控制生物的性状有两条途径：（1）基因通过控制来控制代谢过程，进而控制生物的性状；（2）基因通过控制直接控制生物体的性状。教师提出问题：3通过以上几种病例或现象的分析，你能否构建基因、蛋白质、性状三者关系的概编码淀粉分支酶的基因正常淀粉分支酶正常合成蔗糖合成为淀粉，淀粉含量升高淀粉含量高，有效保留水分，豌豆显得圆鼓鼓（性状：圆粒）淀粉含量低的豌豆由于失水而显得皱缩（性状：皱粒）DNA中插入了一段外来的DNA 序列，打乱了编码淀粉分支酶的基因淀粉分支酶不能正常合成蔗糖不合成为淀粉，蔗糖含量升高控制精选学习资料 - -

12、 - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 8 页第 5 页 共 8 页念图？（ PPT 展示，学生完成） 知识过渡 该图是否代表了生物性状的所有影响方式呢？还有没有其他因素会影响生物体的性状了呢？ 调控生物体性状的因素 教师：上述实例都是单个基因对生物性状的控制，而基因与性状的关系不都是简单的线性关系。如人的身高可能是多个基因决定，同时又受后天的影响。因此，（学生完成）(1) 基因与性状的关系并非都是简单的关系，可以是多个基因决定一个性状（人的身高），也可以是一个基因与多个性状有关。教师：展示水毛茛图例（学生完成）（2）性状除了受基因控制，也受影响，

13、即性状是和相互作用的结果。教师：生物体的有些性状是受到单基因控制的，而有些性状不仅由一个基因控制，可能由多个基因来决定（如人的身高、血压、智力、长相等）；基因对性状的控制是通过控制酶的合成、控制蛋白质的结构来实现的；同一生物在不同环境中有不同的表现型，基因型是生物发育的内因；而环境条件是外因，表现型是生物发育的结果，是基因型和环境条件共同作用的结果。（3）生物的性状是由基因与基因、 基因与基因产物、 基因与环境之间相互作用，精确控制的。教师：如果让你象完善“中心法则”那样去完善基因与性状的关系，你会怎么做？学生：思考并根据上述概念图，进行下述补充： 及时训练 下列对基因型与表现型关系的叙述，错

14、误的是（）A表现型相同，基因型不一定相同细胞代谢基因酶的合成蛋白质结构性状控制控制控制基因、蛋白质、性状间的关系表达受环境影响精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 8 页第 6 页 共 8 页B基因型相同，表现型一定相同C在相同的生活环境中，基因型相同，表现型一定相同D在相同的生活环境中，表现型相同，基因型不一定相同拓展 ：表现型是生物表现出来的性状，表现型相同，不管生活环境是否相同，基因型也不一定相同，因在表现为显性性状时，基因型可能纯合，也可以杂合。基因型是表现型的基因组成，在相同的生活环境中，基因型相同，表现型也相同，但

15、在不考虑生活环境的情况下，不能断定基因型相同表现型一定相同。 细胞质基因 生物体的性状除了受到细胞核基因的控制以外，还受到细胞质基因的影响。请同学们看书上的小字部分，回答下面问题：1_和 _中的 DNA 中的基因都称为细胞质基因2这些疾病有什么特点？为什么？3细胞质遗传_孟德尔的遗传规律，后代只表现出_的性状。教师讲解：1、叶绿体、线粒体中的DNA也能进行半自主性自我复制，并通过转录和翻译控制着某些蛋白质的合成。我们习惯上把存在于细胞质中的遗传物质，叫做细胞质基因。2、由于人和高等动物的受精卵中的细胞质几乎全部来自卵细胞，受细胞质内遗传物质（线粒体 DNA ）控制的性状由母亲传给后代，这一特点

16、称为母系遗传。母系遗传不是指性状由母亲传给女儿，而是传给所有子女。 知识总结 以课堂板书总结梳理本节内容。1. 中心法则2. 基因、蛋白质与性状的关系基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状直接途径基因通过控制酶的合成来控制代谢过程间接途径3. 表现型 = 基因 +环境七. 板书设计4.2 基因对性状的控制1. 中心法则2. 基因、蛋白质与性状的关系基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状直接途径基因通过控制酶的合成来控制代谢过程间接途径 3. 表现型 = 基因 +环境附:基因对性状的控制学案精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - -

17、 -第 6 页，共 8 页第 7 页 共 8 页【学习目标】1、解释中心法则。2、举例说明基因与性状的关系。【教学重点和难点】1、教学重点（1）中心法则。（2）基因、蛋白质与性状的关系。2、教学难点基因、蛋白质与性状的关系。【探究线索】什么是中心法则？-为什么说基因控制生物体性状？-基因是如何控制生物体性状的？ -基因、蛋白质与性状之间的关系是怎样的？【自主探究】一、中心法则的提出和发展1、 中心法则的提出（1） 、提出者：（2） 、内容：遗传信息从DNA流向，即 DNA的复制；遗传信息从DNA流向，即转录；遗传信息从RNA流向，即翻译。（3） 、图解：。2、 中心法则的发展（1）分析资料一:

18、1965 年，科学家在RNA肿瘤病毒里发现了一种RNA复制酶，像DNA复制酶能对 DNA进行复制一样，RNA复制酶能对RNA进行复制。结论：遗传信息可以从RNA流向，即 RNA的复制；（2）分析资料二：1970 年，科学家在致癌的RNA病毒中发现逆转录酶，它能以RNA为模板合成 DNA 。结论：遗传信息可能从RNA流向，即逆转录；（3）分析资料三： 1982 年，科学家发现疯牛病是由一种结构异常的蛋白质在脑细胞内大量增值引起的。 这种因错误折叠而形成的结构异常的蛋白质，可能促使与其具有相同氨基酸序列的蛋白质发生同样的折叠错误，从而导致大量结构异常的蛋白质的形成。结论：遗传信息可以从蛋白质流向。

19、（4）完善后的中心法则图解：精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 8 页第 8 页 共 8 页二、基因、蛋白质与性状的关系 资料分析 资料 1：镰刀型细胞贫血症患者红细胞中控制合成血红蛋白的基因发生改变，产生异常血红蛋白，导致红细胞结构异常，呈弯曲的镰刀状，容易破裂，使人患溶血性贫血，严重时会导致死亡。1、产生该病的直接原因是，根本原因是2、该资料说明基因如何控制性状？资料 2：白化病是一种常染色体隐性遗传病，全世界总发病率为1/10000 1/20000 。 患者体内控制酪氨酸酶的基因异常，不能正常将酪氨酸转变为黑色素，使皮

20、肤呈白色， 毛发银白或淡黄色。 白化病多由于近亲结婚所引起，因此通过遗传咨询禁止近亲结婚是重要的预防措施之一。同时产前基因诊断也是预防此病患儿出生的重要保障措施。1、产生该病的直接原因是，根本原因是2、该资料说明基因如何控制性状？ 知识小结 1、生物的性状主要是由体现的， 蛋白质的合成又受的控制， 因此，性状是由基因控制的。2、基因控制生物的性状有两条途径：（1）基因通过控制来控制代谢过程，进而控制生物的性状；（2）基因通过控制直接控制生物体的性状。3、基因与性状的关系(1) 基因与性状的关系并非都是简单的关系，可以是多个基因决定一个性状（人的身高） ，也可以是一个基因与多个性状有关。（2）性状除了受基因控制，也受影响， 即性状是和相互作用的结果。（3）生物的性状是由基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间相互作用，精确控制的。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 8 页