第四章 第2节 基因对性状的控制

学科：生物
学段：高中
教材版本：人民教育出版社
模块：必修2
课题： 第四章 第2节 基因对性状的控制
作者：海南省农垦加来高级中学 郑海荣
教学设计：
一、教学目标
1. 知识方面：
⑴解释中心法则。
⑵举例说明基因与性状的关系。
2.能力方面：通过观察、分析资料及举具体的事例，让学生自己归纳得出基因如何控制性状的结论，从而培养观察分析、合作解决问题的能力。
3.情感方面：认识科学研究是不断深入的，树立科学的发展观。
二、教材分析
《基因对性状的控制》包括“中心法则的提出及其发展”和“基因、蛋白质与性状的关系”两部分内容。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”属理解层次。本节教学可用1课时。在“中心法则”的教学中，可充分运用教材中的“资料分析”，采用资料分析的方法，不仅让学生了解中心法则本身，还让学生亲身感受科学发展的过程。关于基因、蛋白质和性状关系的内容，比较复杂，也较抽象，若直接由教师讲述，学生难以理解。从遗传现象的实例入手，分析其本质原因，让学生自己来总结三者间的关系，则更易突破难点。
三、教学设想
这节内容教材是先安排“中心法则”的学习然后再分析“基因、蛋白质与性状的关系”。基于从学生认知规律和激发学生兴趣角度出发，我没有很忠实于教材，对教材的先后顺序进行调整，先从现象入手，由欣赏生物图片引出基因、蛋白质与性状的关系，然后通过分析几个实例引导学生自己归纳得出基因如何控制性状的结论，更加符合学生的认识规律，并能激发学生学习的兴趣。前面已经学习了基因指导蛋白质合成的转录和翻译过程，学生明确基因是通过控制蛋白质的合成来控制性状的，可以通过播放基因指导蛋白质合成的flase动态过程（回顾转录和翻译过程），以提问方式引导学生讨论分析得出遗传信息传递方向，自然引出“中心法则”的学习，并通过资料分析和分组讨论动手画图的自主合作学习方式学懂“中心法则”的遗传信息传递方向。最后联系实际，适当增加丰富的材料如身高等，与学生的生活实际相联系，让学生明确基因型与表现型的关系同时充分调动学生的积极性。在教学中本人始终从学生的生活经验出发，从创设的情境中提出问题，通过呈现材料，以问题引领学生观察分析、合作探究、讨论交流，得出结论。通过事例归纳出结果从而激发学生主动探究，自主获得知识、技能和积极的情感体验。
三、学情分析
本校虽是农村高级中学，但多媒体教学是学校教学的特色，由于学生是农村生源，虽然前面已经学习了基因指导蛋白质合成的转录和翻译过程，但这部分内容较抽象，多数学生掌握不是很好，如果以这个内容导入这堂课的学习，学生参与的积极性不会很高，针对此从生活现象入手，先学习基因、蛋白质与性状的关系，再以基因指导蛋白质合成flase动态过程（回顾转录和翻译过程）过渡学习“中心法则”更能激发学生的学习兴趣和符合认知规律。
四、教学重点和难点及解决方法
1、教学重点及解决方法
[教学重点]⑴中心法则。
⑵基因、蛋白质与性状的关系。
[解决方法]⑴运用教材中的资料分析，让学生了解中心法则。
⑵由遗传现象的实例入手，得出基因与性状的关系。
2、教学难点及解决方法
[教学难点]基因、蛋白质与性状的关系。
[解决方法]运用教材中的两类遗传现象的实例，说明基因对性状的控制存在两种情况：直接控制和间接控制。
五、教学方法：讨论法、 演示法、阅读指导法、讲解法、引导法
六、教具准备
相关资料、图片、多媒体课件。
七、学生活动
1、让学生分析资料，亲身感受科学发展的过程。
2、学生总结基因、蛋白质和性状的关系。
八、教学过程
教学内容 教师组织和引导 学生活动 教学意图
引出课题 课件展示---欣赏一组美丽多彩的生物图片（各式各样的水果、五颜六色的花、孔雀开屏、篮球明星姚明等不同性状）提问：生物的性状主要是通过什么来体现？（学生：蛋白质）提问：谁来指导蛋白质的合成？（学生：基因）设疑：那基因是如何控制生物体的性状呢？（板书：基因----蛋白质-----性状）（引出课题---基因对性状的控制） 学生观赏 思考回答 创造情境---激发兴趣引入新课的学习
一．基因、蛋白质和性状的关系 分析几组生物性状差异形成的原因，总结基因、蛋白质、与生物性状之间的关系。（注意充分运用两类遗传现象的实例来说明）实例1：豌豆的圆粒与皱粒（展示图片）指导学生阅读教材P69的资料，如何从基因指导蛋白质合成的角度来解释这一对性状？以问题串的方式引导学生分析原因并以简单的图解表示：从基因的角度来解释孟德尔的圆粒与皱粒豌豆：（1）DNA中插入了一段外来的DNA序列，打乱了编码淀粉分支酶的基因 淀粉分支酶不能正常合成 蔗糖不能合成为淀粉，蔗糖含量升高 淀粉含量低的豌豆由于失水而显得皱缩（皱粒） （2） 编码淀粉分支酶的基因正常 淀粉分支酶正常合成 蔗糖合成为淀粉，淀粉含量升高 淀粉含量高，有效保持水分，豌豆显得圆鼓鼓（圆粒）实例2：白化病（展示白化病患者的图片，引导学生分析白化病患者的病因，并以图解简要表述）提问：从这两个例子来看，大家可以总结出什么共同点？这体现了基因、蛋白质和性状之间存在什么关系？（引导得出结论）（学生：基因通过控制酶的合成来控制细胞代谢过程，从而间接控制生物性状）实例3：囊性纤维病以实例引入2006年11月30日 格林尼治标准时间07:56北京时间 15:56发表英国财政大臣布朗四个月大的小儿子弗雷泽被证实患有囊性纤维病。（展示资料）教师出示囊性纤维病的病因图解，引导学生分析了解囊性纤维病的病因。提问：从这个例子来看，大家可以总结出什么？这又体现了基因、蛋白质和性状之间存在什么关系？（引导得出结论）（学生：基因通过控制结构蛋白的合成，从而直接控制性状。）小结：由此可见，基因控制性状是通过控制蛋白质的合成来实现的。以上分析综合如下图:（1）基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状，如白化病等。（2）基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状，如囊性纤维病等。最后引导学生构建基因、蛋白质、性状三者关系的概念图（课件展示） 阅读教材并思考问答 学生边听边看边思考了解蛋白质表现生物性状的方式 思考分析回答 学生思考回答及时巩固所学知识 学习三者关系 培养学生自主学习通过资料获取知识、归纳知识的能力 整理，建构知识体系
二、中心法则的提出及其发展 三、基因型与表现型的关系 四、课堂小结(见板书) 播放动画：基因指导蛋白质合成动态过程（回顾转录和翻译过程）引导学生注意观察动画提问：从核孔穿出来进入细胞质的物质是什么？以MRNA为模板合成了什么？从动画中能看出基因指导蛋白质合成包括几个阶段？要求学生根据过程，小组讨论画出简要表示其中遗传信息传递方向的流程图。（引导活动—--展示学生的成果，共同讨论和分析得出遗传信息传递方向：DNA→RNA→蛋白质）引出克里克的中心法则学习，克里克的中心法则有没有不足之处？课件逐一出示科学发现的几则资料，引导学生阅读分析得出中心法则的补充和完善。（遗传信息从RNA流向DNA、从RNA流向RNA的结论是确信无疑的，而从蛋白质流向蛋白质的途径是有可能存在的。）设置讨论：1.上述实验证据是否推翻了传统的中心法则 为什么 2.你认为中心法则是否需要修改？如果需要，如何修改传统的中心法则 小结：根据讨论结果总结遗传信息流向，中心法则的完善： 教师再通过事例引导学生分析基因型与表现型的关系先后展示两则资料 ：案例1京华时报 本报综合消息 俗话说，龙生龙，凤生凤。这句话在印度最高女性斯维特拉娜 辛格和她儿子的身上得到了印证。据英国《每日邮报》4月23日报道，斯维特拉娜身高2.18米左右，而她年仅10个月大的儿子卡兰身高已接近1米。桑杰说：“我和妻子家中的成员都非常高，我父亲身高有1.95米，斯维特拉娜的父亲大约2米高，所以卡兰才会这么高。”这则资料说明了什么？（遗传对身高的影响,遗传起决定性作用）案例2最新消息，日本专家高兴的告诉大家，日本人的平均身高从以前的153CM涨高到现在的167CM。20世纪50年代日本提出“一杯奶强壮一个民族”的口号，经过几十年努力，其国民健康大大提高，99％的小学生都饮用学生奶。体质不断改善的日本人平均身高甚至超过中国人。这又说明了什么？（营养对身高的影响）小结：性状(表现型)=基因(基因型)+环境因素 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。 一、基因、蛋白质与性状的关系二、中心法则的提出及其发展 学生回答 分组讨论动手画图 分组讨论动手画图补充中心法则 学生分组讨论回答 阅读分析现象，得出结论 通过问题引导和自主动手画图使学生掌握遗传信息传递方向 学懂中心法则 整理，建构知识体系 增加丰富的材料，与学生的生活实际相联系，充分调动学生的积极性
课堂练习 技能训练P711.提示：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.基因控制生物体的性状，而性状的形成同时还受到环境的影响。 学生思考 巩固知识提升运用能力
小结与板书设计 第2节 基因对性状的控制一．基因、蛋白质和性状的关系二、中心法则的提出及其发展 三、基因型与表现型的关系 表现型=基因型+环境因素 归纳小结使学生进一步明确本堂课需要掌握的重难点知识