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1、人教版高中生物必修二第四章第2 节基因对性状的控制教案 1 / 8 基因对性状的控制教学设计 河南省偃师高级中学陈茹冰 一、教材分析 本节教学设计是根据人教版必修二第四章基因的表达第二节的内容 来设计的。“基因对性状的控制”是现代遗传学的关键内容之一，是遗传的物 质基础一节的最后一部分，是对DNA 的结构知识的具体应用。本节课内容包括 两部分：一、中心法则的提出及发展；二、基因、蛋白质和性状的关系。学习了 这些内容， 学生们才能在生物性状遗传和变异的复杂现象中，懂得遗传和变异的 实质和规律。 它既是前面所学蛋白质基础知识的应用，又是后面学习生物变异的 理论基础，所以在知识的学习上起着承上启下的
2、重要作用。 二、学情分析 学生在必修一已掌握了氨基酸到蛋白质的过程，已了解一切生命都与蛋白质 有关，蛋白质是生命活动的主要承担者和体现者；在必修二的前两个章节，详细 的学习过性状的相关知识。而在上一节课学生们刚学习了基因指导蛋白质的合 成，知道在基因表达过程中遗传信息从DNA 传递到了蛋白质。 在做过的一些习题 中更是已经渗透了酶可以通过控制化学反应而控制性状的观点。有了以上这些知 识基础，学生完全可以理解本节知识。因此本节重点通过具体实例让学生对抽象 的概念有更加直观的理解。 三、教学目标 1、知识目标： 人教版高中生物必修二第四章第2 节基因对性状的控制教案 2 / 8 课程标准中与本节对
3、应的要求是： “举例说明基因与性状的关系” ， 属于“理 解水平”。这项要求包括三层含义：一是理解基因的概念和本质；二是理解基因 的表达过程； 三是理解从基因到性状的控制过程及其所对应的具体实例，并能运 用所学知识分析相关事例。 2、能力目标： 本节以生物的具体外在性状分析入手，学生以原有知识结构为基础动脑分析 事物现象背后的一般规律，培养学生从实验证据分析得出结论的能力。 3、情感态度与价值观： 认知科学研究是不断深入的，是一个从宏观到微观， 从现象到本质而后又从 微观到宏观、本质到现象的认知过程，要树立科学的认知观和发展观。 四、 教学重点和难点 1、教学重点 （1）中心法则 （2）基因、
4、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 教学过程 一、准备 根据学情分析， 通过 PPT对各种性状的展示， 引出基因通过控制蛋白质的合 成来控制生物的性状。 为了保持授课流畅性， 先进行基因、蛋白质和性状的讲解， 再进行中心法则的讲解。 人教版高中生物必修二第四章第2 节基因对性状的控制教案 3 / 8 二、基因、蛋白质与性状的关系 1、基因控制蛋白质的合成与基因控制生物的性状有何关系？与生物遗传又有 什么关系？实际上我们早已能够回答，请大家回忆必修一的相关知识，蛋白质与 生物性状有什么关系？蛋白质如何承担生命活动？有不同的蛋白质就会使生物 体呈现出不同的生理特性， 而基因
5、也是通过控制合成不同的蛋白质，从而来调控 生物的性状。 实例分析 a. 、豌豆的圆粒和皱粒： 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。这类病人通常是全身皮肤、毛发、眼睛缺乏黑色素，表现出怕光等行为。人 类的肤色就是由黑色素的含量多少决定的。 由这两个实例大家可以总结出什么共同点？ 结论：基因通过控制酶的合成来控制代谢，进而控制生物的性状。 c、囊性纤维病：该病是北美白种人中常见的一种遗传病，主要表现为汗液中 氯离子的浓度升高，支气管被异常的黏液堵塞，常于幼年死于肺部感染。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。 人教版高中生物必
6、修二第四章第2 节基因对性状的控制教案 4 / 8 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。（P80）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。 大家再总结一下，这两个病例有什么共同点？ 结论：基因通过控制蛋白质的结构来控制生物的性状。 2、基因对性状的控制 总之，生物的形态、结构和生理等方面的性状主要是由蛋白质体现的，蛋白 质的合成又受基因的控制。所以生物的性状是由基因控制的。 3、控制生物性状的因素 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
7、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。 三、中心法则的提出及其发展 1、中心法则的提出 1957年，克里克的一个猜想：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。 人教版高中生物必修二第四章第2 节基因对性状的控制教案 5 / 8 中心法则在后来的蛋白质的合成过程被揭示后获得公认，中心法则实质上蕴 涵着核酸和蛋白质这两类生物大分子之间的相互联系和相互作用，而其
8、产生和发 展则与人类对核酸结构和功能的认识密切相关。 其实生命的本质就是遗传信息的流动，整个生命的核心问题就是如何保证遗 传信息能够沿着正确的方向准确无误、顺畅及时地进行流动。 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 资料分析 大家认为克里克的中心法则应该做什么修改？ 资料 1：1965 年，科学家在 RNA 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。 资料 2：1970 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 。 资料 3：1982
9、年，科学家发现疯牛病（朊病毒）是由一种结构异常的蛋白质 在脑细胞内大量增殖引起的。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 异常的蛋白质形成。 这些修改都被证实了吗？ 讨论 你认为这些资料是否推翻了传统的中心法则？你能不能试着画修改后 的中心法则 3、中心法则的地位 中心法则是生命体系中最核心、最简约、最本质的规律，掌握这个规律对生 命本质的把握有着重要的作用。 （1）中心法则在信息角度论证了生物界的统一性。 （2）中心法则为现代生物学理论的大统一奠定了基础，遗传、发育和进化是 最基本的三大生命现象。 四、细胞质基因
10、人教版高中生物必修二第四章第2 节基因对性状的控制教案 6 / 8 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。 五、生物体性状的多基因因素 前面所讲的都是单个基因对生物体性状的控制，但事实上，基因与性状的关 系并不都是这种简单的线性关系。例如，人的身高、胖瘦就可能是由多个基因决 定的，
11、其中每一个基因对身高、胖瘦都有一定作用。同时，身高、胖瘦也不完全 是由基因决定的，后天的营养和体育锻炼等也有着重要的作用。 多基因遗传是指生物和人类的许多表型性状由不同座位的较多基因协同决 定，而非单一基因的作用。多基因遗传时，每对基因的性状效应是微小的，但不 同基因可以通过累加作用而形成一个明显的表型性状。此外，多基因遗传性状还 受环境因素的影响。如人的身高、血压、智力、长相都是多基因遗传控制和环境 共同作用的结果，甚至还有语言障碍、惊恐症、阅读不能症、记忆力等，还有人 类一些非先天性的正常行为，如性格、自尊、对社会的态度等都受多基因遗传控 制和后天环境的影响。 所以，我们对生物体应用系统的
12、观点来看待。生物是一个系统的相互关联的 整体，基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间多种因素存在复杂的相互 作用，共同地精细地调控生物的性状。 六、课堂小结 基因、蛋白质与性状的关系是本节的第二个重要内容。生物的性状主要是由 蛋白质的功能决定的，一种蛋白质执行什么样的功能是由它的空间结构决定的， 蛋白质的空间结构则取决于组成蛋白质的氨基酸的数目和种类，以及氨基酸的排 人教版高中生物必修二第四章第2 节基因对性状的控制教案 7 / 8 列顺序。而蛋白质的氨基酸的数目、 种类及排列顺序则由基因中的碱基的排列顺 序来编码的。蛋白质在什么时间合成，合成的数量，合成后在什么部位发挥作用 等等相关的调控信息也是由基因编码的。 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。本节还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 之间多种因素共同地精细地调控生物的性状的，再一次强调了生物是一个错综复 杂的系统，学习生物一定要建立系统观。 板书 第 2 节基因对性状的控制 一、举例说明基因、蛋白质与性状之间的关系 1、直接作用 2、间接作用 3、性状与环境的关系 二、中心法则 三、细胞质基因 人教版高中生物必修二第四章第2 节基因对性状的控制教案 8 / 8