高中生物《基因对性状的控制》教学设计附学案

《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. 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. 课时安排: 1课时

六. 教学过程

[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

①遗传信息从DNA流向，即DNA的复制；

②遗传信息从DNA流向，即转录；

③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

[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，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（）

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 、①②

B 、③④⑥

C 、⑤⑥

D 、②④

[知识过渡]教师提问：通过对中心法则的理解，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1/10000～

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，

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