《第2节 基因对性状的控制》教学设计(河北省县级优课)

4.2 《基因对性状的控制》教学设计
一、教材分析
主要内容是“中心法则的提出及其发展”和“基因、蛋白质与性状的关系”。

教材首先介绍了1957年，克里克提出的中心法则的内容，然后让学生根据提供的实验证据对最初的中心法则进行补充。

通过对于豌豆的圆粒皱粒和人类白化病以及囊性纤维病和镰刀型贫血症等遗传现象的分析，总结基因、蛋白质与性状三者之间的关系，说明基因控制性状是通过控制结构蛋白的合成直接控制或通过控制酶的合成再控制代谢过程从而间接控制生物体性状来实现的。

再以相应的实例分析性状与基因和环境的关系以及性状的多基因控制和基因的多效性，最后总结细胞质遗传的特点。

二、教学目标
教学目标：
1、解释中心法则
2、举例说明基因与性状的关系
教学重点：
1、中心法则
2、基因、蛋白质与性状的关系
教学难点：
基因、蛋白质与性状的关系
课时安排：1课时
三、学情分析
从学生已有的知识基础来看，学生在必修一已掌握了氨基酸到蛋白质的过程，认识到蛋白质是生命活动的主要承担者，蛋白质又可以分为结构蛋白和功能蛋白，酶大多数又是蛋白质，能控制和催化一些生化反应。

而且在基因控制蛋白质合成这一节学习了基因到蛋白质的过程，知道遗传信息是从DNA传递到了蛋白质。

有了以上的这些知识基础，学生可以理解本节知识，但是从基因到蛋白质再到性状毕竟是一个抽象的、微观的过程。

所以教师必须给予相应的引导。

四、教学过程
通过复习上一节课基因指导蛋白质的合成过程，简要地画出基因指导蛋白质合成的全过程的一个流程图，引到中心法则的提出
1、中心法则的提出及其发展
（1）中心法则的提出
1957年，克里克最初提出中心法则：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。

但是，随着大量实验数据的积累，人们发现中心法则也存在一些不足。

（2）中心法则的发展
根据资料1、资料2、资料3，对中心法则进行完善，包括5个方面的内容
2、基因、蛋白质与性状的关系
基因控制蛋白质的合成与基因控制生物的性状有何关系
[实例分析]
a.、豌豆的圆粒和皱粒：
淀粉分支酶的基因能编码正常的淀粉分支酶，使蔗糖转变成淀粉，淀粉具有亲水性，能锁住更多的水分，表现出圆粒；如果淀粉分支酶的基因不能能编码正常的淀粉分支酶，不能使蔗糖转变成淀粉，豌豆会失水，表现出皱粒。

b、白化病：白化病是一种较常见的皮肤及其附属器官黑色素缺乏所引起的疾病。

其机理是酪氨酸酶基因编码酪氨酸酶，使酪氨酸转变成黑色素，而白化病患者不能编码酪氨酸酶，进而不能产生黑色素，表现出白化病。

结论：基因通过控制酶的合成来控制化学反应（代谢过程），进而控制生物的性状。

c、囊性纤维病：研究表明：其病因是一个跨膜蛋白（CFTR蛋白）的基因缺失了3个碱基导致CFTR蛋白缺少一个丙苯氨酸使结构异常，从而使其功能异常
d、镰刀型细胞贫血症：正常人的红细胞呈中央微凹的圆饼状，而镰刀型细胞贫血症的患者的红细胞是弯曲的镰刀状。

这样红细胞容易破裂，使人患溶血性贫血，严重时会导致死亡。

控制血红蛋白形成的基因中有一个碱基变化，血红蛋白的结构发生变化，红细胞呈镰刀状。

结论：基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状。

因此，基因通过两种途径对性状进行控制：
（1）间接控制途径：基因通过控制酶或激素而控制代谢进而控制生物体性状
（2）直接控制途径：基因通过控制结构蛋白的结构直接控制生物体性状
3、基因、性状与环境的关系
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。

4、性状的多基因控制和基因的多效性
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）；有些基因可以控制多种性状。

5、细胞质遗传。