基因对性状的控制教案高一下学期生物人教版必修2

1 第2节 基因对性状的控制

一、教学指导思想：

以《普通高中生物课程标准（实验）》中的“提高生物科学素养，面向全体学生，倡导研究性学习，注重与现实生活的联系。”的课程理念来设计教与学的过程。创设教学情景，激发学生的学习兴趣。教学过程中，要充分体现学生的主体地位，发挥教师的主导作用，师生在平等和谐的情景下获得知识，提升问题探究能力。

根据维果斯基的“最近发展区”理论，着眼于学生的最近发展区，学生在前几节课学习过程中，对DNA的复制、转录、翻译等过程已经有了比较深入的了解，并且对基因、性状等概念已经有了深入的认识，这些都是理解本节内容的基础，在教学中要紧紧依托这些知识。根据学生已有知识，为学生提供可以与之建构的内容，调动学生的积极性，发挥其潜能，超越其最近发展区而达到下一发展阶段的水平，在此基础上进行下一个发展区的发展。

当代建构主义学习理论强调学习的主动性、社会性和情境性。在“中心法则的提出和发展”这部分内容的教学中加入模型建构的思想，充分调动学生学习积极性。而有关“基因、蛋白质与性状的关系”这部分知识，是学生感兴趣，又与生活实际相联系的内容。因此，教师可从学生感兴趣的内容切入，创设问题情境，引起学生的认知冲突，完成该部分内容的教学。

二、教学分析

1、教材分析

本节选自人教版高中生物必修二《遗传与进化》中第四章第二节，之前教材已经在第二章和第三章就“基因在哪里”和“基因是什么”等问题上作了详细的阐述和分析，接下来本章研究“基因是如何起作用的”。本节课在本章第1节的《基因指导蛋白质的合成》的基础上对基因如何控制性状展开分析，与教材之前的知识内容层层递进，并为解释第五章基因突变及其他变异奠定了理论基础。所以本节在教材体系上起到了结构桥梁的作用。

本节在内容上包括“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。其中“中心法则的提出与发展”教材首先介绍了1957年，克里克提出的中心法则的内容，然后安排了一则资料分析，意图让学生根据提供的实验证据，分析最初的中心法则的不足，并作出适当的修改。使学生认识到科学是一个逐步完善的过程，科学发展是永无止境的。而“基因、蛋白质与性状的关系”这部分内容是对三者关系的总结。教材通过给出两类遗传现象的实例来加 2 以说明，通过引导学生对遗传现象实例的分析，更容易总结出三者的关系。

2、教学目标

（1）知识目标：解释中心法则

举例说明基因与性状的关系

（2）情感态度与价值观目标：认同科学是一个逐步完善的过程，科学发展是永无止境的

（3）能力目标：尝试通过阅读、分析资料从遗传现象归纳总结出结论，提升解决问题的能力

3、教学重、难点

（1）教学重点：中心法则

基因、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

突出重点、突破难点的方法：中心法则是本节课的重点，在这部分内容的教学中，可以先通过动画展示DNA复制、转录以及翻译等过程，通过动画让学生建构遗传信息的流动模型，并且充分运用教材中的资料分析，让学生分组讨论并对克里克所提的中心法则进行补充，不仅让学生了解中心法则的本身，而且让学生感受到科学发展的过程是怎样一步一步接近真理，由此来突出重点。基因、蛋白质与性状的关系既是本节课的重点又是本节课的难点。在教学过程中可以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的关系，由此来突出重点、突破难点。

4、教学策略

新课标注重学生的主动学习，发挥学生的主体作用。因此，本节课在教学设计上将充分发挥学生的主观能动性，引导学生分组讨论资料分析中的内容，理解中心法则的实质，并认识到科学的发展是永无止境的。并且注重知识与实际生活的结合，在处理基因、蛋白质与性状的关系时，可以从遗传现象的实例入手，引起学生的学习兴趣，引导学生分析其本质原因，让学生自己来总结三者的关系。

5、教学方法

（1）教法：讲述法、讨论法、启发探究法

（2）学法：讨论法、归纳法、小组合作法

三、学情分析

高中学生具备了一定的观察和认知能力，思维的目的性、连续性和逻辑性也已初步建立，从知识储备上看，学生已经了解DNA结构、复制等知识，并对基因、 3 性状等概念有了基本的认识，并已经掌握蛋白质结构功能特征及合成过程，这些都是学生理解本节内容的基础。但关于基因、蛋白质和性状的关系的内容，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，引导学生进行分析总结三者的关系，则学生更容易理解本部分的内容。

四、课前准备：PPT

五、课时安排：1课时

六、教学过程

教学内容 教师活动 学生活动 设计意图

导入

中心法则的提出及发展

上课，之前我们已经学习了基因通过复制把遗传信息从亲代传递到子代，即完成遗传信息的传递，并且基因可以通过转录和翻译使遗传信息以一定的方式反映到蛋白质分子上，从而使后代表现出与亲代相似的性状，也就是基因的表达。那么基因是如何具体控制性状的呢？下面我们就进入到今天第4章第2节的学习，基因对性状的控制。

课前我们已经说了基因能够进行复制和表达，你能不能根据DNA复制和基因的表达来绘制一个流程图，表示遗传信息的传递方向呢？（此过程学生不易答出，因此紧接着引导学生在DNA复制过程中遗传信息是由什么分子流向了什么分子，在基因表达的过程中遗传信息又是由什么分子流向什么分子。由此学生画出遗传信息的流程图）对，我们说遗传信息是指核酸碱基的排列顺序，遗传信息首先是存在于DNA上，通过转录到RNA碱基排列顺序当中，最后通过翻译传递到蛋白质当中。并且遗传信息还能通过复制从DNA流向DNA。其实早在这个过程弄清楚之前，科学家克里克就已经预见了在这一过程中遗传信息的传递规律。并将这个规律命名为中心法则。所以中心法思考教师的问题，对本节的学习产生兴趣。

学生动手画遗传信息的流程图

回顾之前学习的内容由此导入新课

增强学生分析问题的能力

4

则的内容就是遗传信息可以从DNA流向DNA，即DNA的自我复制；也可以从DNA流向RNA进而流向蛋白质，即遗传信息的转录和翻译。那我们来看中心法则事实上表示的就是遗传信息的传递规律或者说是流动方向。那么这一中心法则是否还有什么不足之处？或者说生物界中是否还存在其他遗传信息的流动途径呢？下面请同学们来看一下以下几则资料。在1965年，也就是在克里克提出中心法则后的8年，科学家在某种RNA病毒中发现了一种RNA复制酶，这种酶能像DNA复制酶能对DNA进行复制一样，RNA复制酶也能对RNA进行复制，得到RNA。那么从这则资料中你能看出遗传信息的流动方向是怎样的呢？（由RNA到RNA）这则资料是一个事实，也就是说明在生物界中确实存在遗传信息从RNA向RNA流动的这种现象。那么遗传信息从RNA流向RNA是否广泛存在于所有生物当中呢？（不是）对，题干上说它只存在于某种RNA病毒当中，并且这一过程是需要RNA复制酶的催化，也需要ATP提供能量。那么同学们思考一下，在这一过程当中原料应该是什么？（4种核糖核苷酸）模板应该是什么？（应该是RNA）没错，并且RNA复制过程也应该是遵循碱基互补配对原则的。下面我们来看资料二，1970年科学家在致癌的RNA病毒当中发现了逆转录酶，它能以RNA为模板合成DNA。这则资料又说明了什么？（遗传信息能从RNA流向DNA）对，生物界存在着另一种遗传信息的流动方向，从单链的RNA流向双链的DNA，由于这一过程跟转录过程相反，因此我们把这一过程叫做逆转录或反转录。并且这一过程也不是普遍存在于生物界中的，它是存在于逆转录病毒当中，这一过程需要的酶是逆转录酶，

分析资料分析中的例子，思考遗传信息的其他传递途径。

增强学生分析问题的能力。

5

并且这一过程同样也需要ATP提供能量。该过程的模板就应该是？（RNA）原料是？（4种游离的脱氧核糖核苷酸）这一过程也是遵循碱基互补配对原则的。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，可能促进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。那么从这则资料当中我们还能不能得出遗传信息可以从蛋白质流向蛋白质这个结论？（不能）题干中说可能促使具有相同氨基酸序列的蛋白质发生同样的折叠，就说明事实是否是这样还没有得到全部的证实。并且根据资料可知它改变的应该是多肽链的折叠方式。那多肽链的折叠方式是不是一种遗传信息呢，科学界也一直未能达成共识。通过我们刚才对资料的分析，我们在传统中心法则的基础上增加了由RNA到RNA和由RNA到DNA的这两条途径，我们把这部分内容叫做中心法则的发展，中心法则的发展过程也告诉我们科学的发展是永无止境的。下面我们将中心法则拆开，具体来看一下每种生物的遗传信息的传递途径是怎样的。首先真核生物和原核生物的遗传信息的传递途径应该是遗传信息可以通过复制从DNA流向DNA，然后通过转录流向RNA，最后通过翻译流向蛋白质。原核生物和真核生物都是有细胞结构的生物，那么没有细胞结构的生物的遗传信息传递途径又是怎样的呢？没有细胞结构的生物是病毒，其中DNA病毒的遗传信息的传递途径应该和有细胞结构的生物是一样的。即也是DNA可以通过复制流向DNA，通过转录流向RNA进而流向蛋白质。除此之外，还有RNA

分析不能得出遗传信息从蛋白质到蛋白质的原因。

提高学生精细阅读材料的能力。

学生根据提供的材料，分析最初的中心法则的不足，并作出适当的修改。使学生认识到科学是一个逐步完善的过程，科学发展