必修2《基因对性状的控制》教学设计
开课人：卢晖 时间：2015.12.18 班级：K二2班
一．教学目标
科学价值：
1.基于DNA复制及蛋白质合成知识及教材提供的相关资料，分析并绘制生物体内遗传信息的传递途径图解，认识遗传信息传递的一般规律。
2.基于实例分析，运用归纳法总结基因、蛋白质与性状的关系。
人文价值：
认同人类探索基因表达的奥秘的过程仍未终结，乐于探索生命的奥秘，具有一定的探索精神和创新意识。
二．核心概念
1.中心法则。
2.基因通过控制蛋白质的合成控制生物体的性状。
三．问题思辨
什么是中心法则？这是本节的一个重要问题，是本节的教学重点之一，因为中心法则反映了生物界遗传信息传递的一般规律。
如何让学生自己自己得出中心法则的内容，并在学习中亲身感受科学发展的过程呢？因为学生已初步了解基因与染色体、基因与DNA、与遗传信息的关系，并通过本章第1节《基因指导蛋白质的合成》已初步理解遗传信息的转录和翻译的过程，因此，可以从蛋白质的合成入手，引导学生画出蛋白质合成过程中的遗传信息传递途径——即克里克的中心法则，再通过资料分析，对中心法则进行完善，让学生沿着科学家足迹探究生命的奥秘，感受到“科学的发展是无止境的”。
基因、蛋白质与性状的关系是怎样的？基因是如何控制生物体的性状？这是本节的另一教学重点，也是本节的教学难点。因为生物的形态、结构和生理等方面的性状主要由蛋白质体现，蛋白质的合成又受基因控制。这部分内容比较复杂，也比较抽象，若由教师直接讲述，学生难以理解。如果从遗传现象的实例入手，引导学生分析其本质原因，再让学生自己来总结三者之间的关系，则更易突破难点。
基因对性状的控制是一一对应的吗？生物的性状只受基因控制的吗？核基因及质基因对性状的控制有何差异？这些问题也是本节应该弄清楚的问题，因此，教师还应进一步设置问题情境，通过实例分析，说明在自然界中，不仅存在单基因对性状的控制，而且存在多基因对性状的控制，以及环境对性状的影响等。生物的性状既受核基因控制，也受质基因的控制，二者在遗传特点上有差异，且核基因对生物的遗传起主导作用。
四．教学建构
1.温故知新，导入新课?
复习提问上节课有关基因控制蛋白质合成的相关知识?。
设疑：基因控制蛋白质的合成到底与基因控制生物的性状特征有什么关系呢？与生物的遗传有什么关系呢？引入本节教学。
2.自主探究，提出中心法则
设疑：根据基因指导蛋白质合成的过程,画一张流程图,表示遗传信息的传递方向。
?以此引入中心法则的教学。
3.资料分析，对中心法则进行完善
提供相关关资料，引导学生分析、讨论和交流，完善中心法则，以此锻炼学生根据实验证据得出结论的能力，同时渗透“科学的发展是无止境的”教育。
4. 实例分析，突破“基因、蛋白质与性状的关系”的教学难点?
从豌豆的圆粒与皱粒、人的白化病、囊性纤维病、镰刀型细胞贫血症等遗传现象的实例入手，引导学生分析其本质原因，总结出基因、蛋白质与性状三者之间的关系，并构建基因、蛋白质、性状三者关系的概念图。
在上述基础上，再通过“人的身高”、技能训练中“果蝇翅的发育”及问题探讨中“水毛茛的两种叶形”的实例，说明在自然界中不仅存在单基因对性状的控制，而且存在多基因对性状的控制，以及环境对性状的影响等。
5.知识拓展，认识细胞质基因及其遗传特点
课件展示DNA在细胞中的分布图，引出细胞质基因的话题，适当介绍细胞质基因的遗传特点。
6.总结归纳，形成知识体系
五．教学过程
【温故知新，导入新课?】
教师设置如下问题串：
1.基因指导蛋白质的合成是通过 和 。
2.什么是转录？若以下列DNA片段的2链为模板进行转录，请写出转录而成的mRNA的碱基序列。
3.什么是翻译？请根据mRNA模板链上的碱基序列，依次写出tRNA上的反密码子，并根据密码表查出其携带的氨基酸种类。
教师对学生的回答进行评价，对暴露出的问题进行纠错。
设疑：基因控制蛋白质的合成到底与基因控制生物的性状特征有什么关系呢？与生物的遗传有什么关系呢？引入本节教学。
【新课学习】
1．自主探究，提出中心法则
任务驱动：请根据基因指导蛋白质合成的过程，画出一张流程图，表示遗传信息的传递方向。
学生先自主设计，后请一学生到黑板前展示；师生一起对该学生的作答进行反馈、纠错，形成如课本中的中心法则的图解。教师进一步介绍克里克及其提出的中心法则。
2．资料分析，对中心法则进行完善
提供资料：
1.1965年，科学家在RNA肿瘤病毒里发现RNA复制酶，能对RNA进行复制。
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。
提出问题：你认为这些资料是否推翻了传统的中心法则？为什么？你能不能试着画修改后的中心法则？
学生提出自己的看法，并着手完善中心法则。
教师应答，指出：经过修改的中心法则更加完善，这又一次向我们提示，科学的发展是无止境的。
学以致用：
模仿中心法则的格式，写出下列生物遗传信息传递途径：
（1）细胞生物：
（2）DNA病毒：
（3）RNA病毒：
①
②
请3个学生到黑板前作答，其余在座位上作答。
教师引导学生对三位同学的作答进行评价及纠错，特别提醒学生：逆转录需要逆转录酶；逆转录和RNA复制只发生在某些病毒中，并且要在宿主细胞内进行。
设疑：基因控制蛋白质的合成到底与基因控制生物的性状有什么关系呢？
引入“基因、蛋白质与性状的关系”的学习。
3.实例分析，总结“基因、蛋白质与性状的关系”
教师利用课件，介绍“豌豆的圆粒与皱粒”、“人的白化病”、“囊性纤维病”、“镰刀型细胞贫血症”等遗传现象，让学生对这些遗传现象先有初步感性认识。
学生阅读课本P69-70，尝试从基因控制蛋白质合成的角度解释上述现象。
教师设问：造成圆粒豌豆与皱粒豌豆性状差异的直接原因是什么？根本原因是什么？
教师继续设问：造成白化病的直接病因是什么？根本原因是什么？
学生尝试做出分析，教师利用课件作进一步说明。
教师继续追问：以上实例说明基因是如何控制性状的？
学生总结：基因通过控制酶的合成控制代谢进而控制生物体的性状。
教师继续设问：试分析囊性纤维病和镰刀型细胞贫血症的直接病因及根本原因。
学生尝试做出分析，教师利用课件作进一步说明。
教师继续追问：以上实例说明基因是如何控制性状的？
学生总结：基因通过控制蛋白质的结构来控制生物体的性状。
任务驱动：构建基因、蛋白质、性状三者关系的概念图。
学生自主建构，经过完善，形成如下概念图：
教师指出：上述四个遗传实例涉及的都是单个基因对性状的控制。事实上，基因与性状的关系并不都是简单的线性关系。
教师进一步对“线性关系”进行解释，并以人的身高为例来说明为什么 “基因与性状的关系并不都是简单的线性关系”。
教师利用课本71页的技能训练设置问题情境，提出问题：请针对残翅果蝇出现的原因提出假说，进行解释；实验说明基因与性状的关系是怎样的？
学生进行分析，得出：翅的发育需要酶的催化，酶是在基因的控制下合成的，酶的催化作用受温度的影响。实验说明，性状不仅受基因的控制，还受环境的影响，表现型是基因型与环境共同作用的结果。
教师进一步利用问题探讨中“水毛茛的两种叶形”的实例，巩固所学知识。
4.知识拓展，认识细胞质基因及其遗传特点
教师利用课件展示DNA在细胞中的分布图，引出细胞质基因的话题，并以线粒体脑肌病为例介绍细胞质遗传的特点，使学生对生物的遗传有整体而全面的认识。
6.总结归纳，形成知识体系
六．教学反思
生物学课程是科学领域的课程，科学的本质是探究与解释，在学习过程中应强调意义建构，即通过探究学习和自主学习来建构头脑中的知识网络。本节课我围绕核心概念，从学生的认知规律出发，精心设置问题情境，引导学生一步步进行分析、归纳，自主建构知识，较好地发挥了教师的主导作用及学生的主体性。整节课重点突出，难点有效突破，学生的思维能力及逻辑表达能力得到训练，教学目标顺利达成。
科学是人们一定阶段对自然界的认识，由于受到人类主观因素的影响和客观条件的限制，科学知识具有真理的性质，但又不能否认是相对真理。在“中心法则”这环节的教学中，我特别注意对学生渗透“科学的发展是无止境的”教育，强调用发展的、全面的眼光看待问题，树立为科学而不断探索的志向，较好地发挥学科的育人价值。
课件29张PPT。复习回顾基因指导蛋白质的合成是通过 和 。转录翻译转录：在细胞核内，以DNA的一条链为模板合成RNA的过程。翻译：以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。基因对性状的控制第2节问题探讨 请根据基因指导蛋白质合成的过程，画出一张流程图，简要表示出遗传信息的传递方向。1957克里克：中心法则（揭示了遗传信息传递的一般规律）P69“资料分析”——中心法则的发展
1.1965年在RNA病毒中发现了RNA复制酶，能对RNA进行复制 。2.1970年在RNA病毒中发现了逆转录酶，能以RNA为模板合成DNA 。RNADNA 蛋白质转录翻译复制 逆转录复制中心法则及其发展科学的发展是无止境的！ 中心法则及其发展科学的发展是无止境的！（1）细胞生物：
（2）DNA病毒：
（3）RNA病毒：
①
② 参照中心法则，写出下列生物种类遗传信息的传递途径。特例
! 基因控制蛋白质的合成
到底与基因控制生物的性状
有什么关系呢？二.基因、蛋白质与性状的关系 1.豌豆的圆粒与皱粒： 2.人的白化病：二.基因、蛋白质与性状的关系 3.囊性纤维病: 4.镰刀型贫血症: 阅读课本P69-70，从基因的角度解释上述现象：
1.豌豆的圆粒与皱粒
2.人的白化病
3.囊性纤维病
4.镰刀型贫血症
二.基因、蛋白质与性状的关系豌豆的圆粒与皱粒：人的白化病 1.豌豆的圆粒与皱粒
2.人的白化病
以上实例说明基因是如何控制性状的？ 基因通过控制酶的合成来控制代谢过程进而控制生物体性状。囊性纤维病镰刀型细胞贫血症 3.囊性纤维病
4.镰刀型贫血症
以上实例说明基因是如何控制性状的？ 基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。请构建基因、蛋白质、性状三者关系的概念图基因酶的合成蛋白质结构性状控制控制控制细胞代谢 单个基因对性状的控制
1.豌豆的圆粒与皱粒 2.人的白化病
3.囊性纤维病 4.镰刀型贫血症 5.人的身高（多个基因控制的） 基因与性状的关系不都是简单的线性关系。一一对应长翅果蝇幼虫25℃培养35-37℃培养残翅果蝇在 25 ℃下产生的后代依然是长翅。
2.实验说明基因与性状的关系是怎样的？长翅果蝇残翅果蝇
1.请针对残翅果蝇出现的原因提出假说，进行解释。
性状是基因型与环境相互作用的结果 1.这两种叶形有什么区别？ 2.这两种形态的叶，其细胞的基因组成一样吗？ 3.总结基因型、表现型和环境条件三者之间的关系：表现型 =基因型 + 外界环境DNA的分布（所以说，染色体是DNA的主要载体）细胞质遗传________孟德尔的遗传规律， 后代只表现出______的性状，杂种后代不出现 的分离比______和______中的DNA中的基因都称为细胞质基因 线粒体DNA的缺陷与数十种人类的遗传病有关，这些疾病多与脑部和肌肉有关，如： 线粒体脑肌病：乳酸中毒，中风样发作综合症，母系遗传病。表现为身材矮小、多毛、头痛、肌无力、运动诱发呕吐、癫痫发
作、再发性脑损伤，并引起偏瘫、偏语。这些疾病有什么特点？为什么？受精过程中，受精卵的细胞质主要是来自母亲的卵细胞。线粒体叶绿体不符合母本一定第二节 基因对性状的控制小结：一、中心法则的提出及其发展二、基因、蛋白质和性状的关系三、基因型和表现型的关系：基因型=表现型+环境条件四、细胞质基因DNA转录复制逆转录RNA 蛋白质翻译 RNA复制基因酶或激素蛋白质结构细胞代谢生物性状生物性状1．关于遗传的“中心法则”是指 ( ) A.遗传信息的表达过程
B.遗传信息的解读过程 C.遗传信息的遗传规律
D.遗传信息传递途径
课堂练习题： C 图中①是( )过程,在细胞( )内进行,进行的时间是细胞分裂的( )期.
图中②是( )过程,是在细胞的( )内进行.
图中③是( )过程,需要( )酶的催化.
图中④是( )过程,该过程的发现,说明RNA也可作为生物的( ).
图中⑤是( )过程,在细胞( )内进行.
3．下面是关于基因、蛋白质、性状之间关系的叙述，
其中不正确的是 （ ） A．一个性状受一个基因的控制
B．蛋白质的结构可以直接影响性状 C．蛋白质的合成是受基因控制的
D．基因通过控制蛋白质的合成控制生物体性状
A4．果蝇长翅对残翅显性。用一定高温处理残翅
基因纯合子的幼虫，其发育为成虫后，翅膀表现
为长翅。下列解释错误的是（ ）
A.翅的发育需要经过酶催化的反应,而酶是在基因指导下合成的 B.酶的活性受温度、pH等条件的影响 C.这种长翅个体的基因型已经变为杂合体 D.表现型是基因与环境因素共同作用的结果 C
