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。教材用小字部分简要地介绍了细胞质遗传，指出细胞质中线粒体和叶绿体中也有少量的DNA，其中的遗传基因只能通过母亲传给下一代。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。
这一节实际上是对“基因指导蛋白质合成的过程”与第一模块的“蛋白质的功能”的综合，上一节中刚讲完基因是如何控制蛋白质的合成的，那么学生就会问基因控制蛋白质的合成到底与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？学生会很自然地这样去思考，提出这些问题，但他们的知识是能回答的，关键是要老师能点拨学生从蛋白质的功能去想，以前提过蛋白质是生命活动的主要承担者和体现者，这样就把两节知识连接上了。然后再从两节的内容中概括出规律性的东西，即“中心法则”，这是生命体系中最核心最简约最本质的规律，掌握中心法则对生命本质的把握有着重要的作用。学习的升华就是不断将新旧知识建立联系，从而达到豁然开朗的境界。老师在这一章的教学中要注意对学生思维的引导和点拨。
在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。
《基因对性状的控制》 教学设计与反思
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
教学方法：探究讨论
教学过程：
[课程导入]投影萌宠图片，导入性状和基因、蛋白质的关系，复习基因的表达的知识，提出克里克在基因表达未发现之前就已做出精准预测，提出中心法则
一、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。
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。
[大家试想一下，克里克的猜想存在什么遗漏之处？中心法则是基于以DNA为遗传物质的生物的信息传递，那么以RNA为遗传物质的病毒是否也存在着同样的途径呢]
2、中心法则的发展
[资料展示]RNA病毒
[资料分析]大家认为克里克的中心法则应该做什么修改？
[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、【规律方法连接】
中心法则表示生物界的遗传信息的流动过程，不同的生物适合于其中的一部分。
4、中心法则的地位及意义
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.（从遗传信息的角度再次论证了生物界的统一性
②.全面反映了遗传信息的传递规律
③.直观表达了DNA的功能：传递遗传信息
指导蛋白质合成
④.在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
[引入过渡] 基因、蛋白质与性状都有关系，这种关系是如何实现的呢？
二、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？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：
DNA中插入了一段外来的DNA序列 编码淀粉分支酶的 正常
打乱了编码淀粉分支酶的
不能正常合成 正常合成
蔗糖不能合成为淀粉，蔗糖含量升高 蔗糖合成淀粉，淀粉含量升高
淀粉含量低的豌豆由于失水而显得皱缩 淀粉含量高，有效保留水分，豌豆显得圆鼓鼓
（性状：皱缩） （性状： ）
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。
酪氨酸酶基因
酪氨酸酶
酪氨酸 黑色素
由这两个实例大家可以总结出什么共同点？
结论： 。
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。
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。
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
容易破裂，患溶血性贫血
大家再总结一下，这两个病例有什么共同点？
结论： 。
1、基因对性状的控制
（1）间接作用：基因 酶或激素 细胞代谢 性状
（2）直接作用：基因 结构蛋白 细胞结构 性状
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。
2、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。
[课堂巩固]
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
2．生物的性状与基因、环境的关系中可能的是（ ）
①一个基因决定一种性状
②一个基因影响多种性状
③多个基因决定一种性状
④环境对性状有影响
A.①② B.①③④
C.①④ D.①②③④
3.有关基因、DNA、蛋白质、性状的叙述，不正确的是（ ） A.基因控制性状是通过控制蛋白质的合成来实现的 B.基因是有遗传效应的DNA片段 C.白化症状的出现，是由于基因直接控制合成异常的色素 D.基因与性状之间不是简单的一对一关系
4.蒜黄和韭黄是在缺乏光照的环境下培育的蔬菜，对形成这种现象的最好解释是（ ）
A.环境因素限制了有关基因的表达
B.两种均为基因突变
C.叶子中缺乏形成叶绿素的基因
D.黑暗中植物不进行光合作用
5、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
基因对性状的控制评测练习
【巩固教材――稳扎稳打】
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
2．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．蛋白质的功能之一是可以表达性状
3．白化病患者的毛发呈白色，皮肤呈淡红色。其患病的根本原因是 ( ) A．皮肤和毛发等处细胞中缺少黑色素 B．皮肤和毛发等处细胞中缺少酪氨酸 C．皮肤和毛发等处细胞中缺少酪氨酸酶 D．皮肤和毛发等全身细胞中的基因不正常
4．囊性纤维病发病的直接原因是 （ ） A．CFTR蛋白结构异常 B．氯离子转运受阻 C．CFTR基因缺陷 D．细菌的繁殖
【重难突破――重拳出击】
5．下列关于遗传信息的叙述,不正确的是 ( ) A．基因带有遗传信息 B．mRNA上带有遗传信息 C．tRNA上带有遗传信息 D．蛋白质的结构和功能可表现遗传信息
6．DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序发生改变，一般不会影响 （ ） A．生物的性状 B．蛋白质的结构 C．信使RNA的核苷酸顺序 D．DNA的空间结构
7．有关基因与酶关系的叙述正确的是 （ ） A．每个基因都控制合成一种酶 B．酶的遗传信息编码在转运RNA的碱基序列中 C．基因的转录、翻译都需要酶 D．同一生物体不同细胞的基因和酶是相同的
8．沃森和克里克52年前阐明DNA双螺旋结构，开创了分子生物学时代，促使人们认识到物质、能量和信息对生物体来说都不可缺少。请分析HIV病毒、SARS病毒等侵入人体细胞使人患病，从本质看应该是 （ ） A．注入物质，控制物质代谢 B．注入物质，控制新陈代谢 C．注入能量，控制能量代谢 D．注入信息，控制信息流
9．已停止分裂的细胞，其遗传信息的传递情况可能是 ( ) A．DNA→DNA B．RNA→RNA C．DNA→RNA D．蛋白质→RNA
10．将猪的生长激素基因转入鲇鱼的受精卵中，在鲇鱼的个体发育过程中产生了生长激素，使鲇鱼比同种正常鱼增大3～4倍。此项研究所遵循的原理是
11．右图所示为自然界遗传信息在三种生物大分子间的流动。下列说法正确的是 （ ） A．1、2、4途径常见，其他从未被认识到 B．2、4、9途径常见，其他几乎从未被认识到 C．2、3途径常见，1、3很少见 D．1、2、4途径常见，3、7、5少见，其他基本未被认识到
12．用链霉素和新霉素,可使核糖体与单链DNA结合,这一单链DNA就可以代替mRNA翻译成多肽,这说明
( ) A．遗传信息可由RNA流向DNA B．遗传信息可由蛋白质流向DNA C．遗传信息可由DNA流向蛋白质 D．遗传信息可由RNA流向蛋白质
【巩固提高――登峰揽月】
13．孟德尔曾研究过豌豆的圆粒与皱粒这对相对性状，请根据下面的图4—5从基因控制蛋白质合成的角度来分析圆粒与皱粒的形成： （1）由于皱粒豌豆的DNA中插入了一段外来的___________，打乱了编码__________的基因，导致___________不能合成，而其缺乏又使细胞内的__________________含量降低，游离的____________含量升高，豌豆成熟时，淀粉含量_______的豌豆吸水多膨胀，呈现圆粒，淀粉含量__________的豌豆吸水少呈现皱粒。 （2）上述事实说明：基因通过控制________的合成，从而控制生物的________________。
14．（1）遗传学家曾做过这样的实验：长翅果蝇幼虫正常的培养温度为25℃，将孵化后4—7d的长翅果蝇幼虫在35—37℃处理6—24h后，得到了某些残翅果蝇，这些残翅果蝇在正常环境温度下产生的后代仍然是长翅果蝇。 ①请针对出现残翅果蝇的原因提出假说，进行解释_____________________________ _______________________________________________________________________。 ②这个实验说明基因与性状是怎样的关系______________________________________。 （2）果蝇的长翅(V)对残翅(v)为显性，但是，即使纯合长翅品系的幼虫，在35℃温度条件下培养时，长成的成体果蝇为残翅。这种现象称为“表型模拟”。 ①这种模拟的表现性状能否遗传？___________为什么？_________________________。 ②现有一只残翅果蝇，如何判断它是属于纯合vv还是“表型模拟”？请设计鉴定方案： 方法步骤：________________________________________________________________。 结果分析：________________________________________________________________。
【课外拓展――超越自我】
15．结合下列材料回答： 材料一 朊病毒颗粒是仅由蛋白质构成的致病因子，它有两种存在形态：致病性(记作P＋)和正常型(记作P－)。后者由染色体基因编码，广泛存在于高等动物细胞内。P＋侵入 高等动物的增殖过程是；P＋+ P－→P＋+P－(二聚中间体)→2P＋→……(如图4—6) 材料二 某些RNA病毒如HIV可通过逆转录合成DNA，并整合到寄主细胞的染色体DNA中表达 材料三 科学家已经发现许多可移动基因，它能在染色体上，或染色体间，甚至细胞间移动 材料四 科学家已能在实验室中，利用DNA直接指导核糖体合成蛋白质 (1)若朊病毒颗粒的增殖周期为t秒，1个朊病毒颗粒侵入人体，则1小时内朊病毒颗粒总数量可达__________个 (2)请你对“中心法则’信息流表达式进行拓展。 (3)结合材料二和材料三试就P＋起源作出可能假设。_____________________________________________。
4．2 基因对性状的控制
【巩固教材――稳扎稳打】 1．D 2．A 3．D 4．A
【重难突破――重拳出击】 5．C 6．D 7．C 8．D 9．C 10．D 11．D 12．C
【巩固提高――登峰揽月】
13．（1）DNA序列 淀粉分枝酶 淀粉分枝酶 淀粉 蔗糖 高 低（2）酶 新陈代谢过程，进而控制生物的性状
14．（1）①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，酶的活性受温度、pH等条件的影响②基因控制生物的性状，而性状的形成同时还受到环境的影响 （2）①不能遗传 这种残翅性状是单纯由于环境条件的改变而引起的，其遗传物质（基因型）并没有发生改变 ② 方法步骤：㈠让这只残翅果蝇与在正常温度条件下发育成的异性残翅果蝇（基因型为vv）交配㈡使其后代在正常温度条件下发育。结果分析：㈠若后代均为残翅果蝇，则这只果蝇为纯合vv㈡若后代有长翅果蝇出现，则说明这只果蝇为“表型模拟”
【课外拓展――超越自我】
15． (1) (点拨：以细菌裂殖类比) (2)见图4—30 (3) 开放性题目，言之成理即可， 如：①朊病毒的前体病毒为RNA病毒，其正常表达产生的蛋白质为有活性的P＋，至今尚存自然界中；后来，该病毒通过逆转录产生DNA整合到动物细胞基因组中，但因丢失了部分基因片断，表达产生无活性的P－②朊病毒的前体病毒为DNA病毒，其正常表达产生的蛋白质为有活性的P＋，至今尚存自然界中；后来，该病毒通过基因转移被整合到动物细胞基因组中，但因丢失了部分基因或片段，表达产生无活性的P－。
