人教版高中生物必修二遺傳與進(jìn)化

第4章基因的表達(dá)

第2節(jié)基因?qū)π誀畹目刂啤虒W(xué)設(shè)計(jì)

一.教材分析

本節(jié)課選自人教版高中生物必修二《遺傳與進(jìn)化》第四章第二節(jié)

基因?qū)π誀畹目刂疲诒匦薅n程設(shè)置中處在一個(gè)中心位置，主要內(nèi)

容分為兩部分：中心法則的提出及基因、蛋白質(zhì)和性狀的關(guān)系。在必

修一《生命活動(dòng)的主要承擔(dān)著——蛋白質(zhì)》和必修二本章第一節(jié)《基

因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成》的基礎(chǔ)上進(jìn)行本節(jié)課的學(xué)習(xí)，是對(duì)之前學(xué)習(xí)內(nèi)

容的分析總結(jié)和鞏固，同時(shí)也對(duì)下一章《基因突變和其他變異》奠定

了基礎(chǔ)，加強(qiáng)了高中生物必修內(nèi)容間的聯(lián)系，也培養(yǎng)學(xué)生聯(lián)系前后知

識(shí)點(diǎn)的能力。通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，掌握DNA、基因、RNA、蛋白質(zhì)

和性狀等間的關(guān)系，并將其整合為一個(gè)完整的思維導(dǎo)圖，描繪“生物

與生命活動(dòng)”的微觀世界，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)生命的敬畏和探索科學(xué)世界的

求知欲。

二.學(xué)情分析

已有基礎(chǔ)：

現(xiàn)階段學(xué)生掌握了蛋白質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)和組成，及其作為生命活動(dòng)

主要承擔(dān)者的重大作用，學(xué)習(xí)了DNA和RNA的基本組成、結(jié)構(gòu)和

基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的基本過程，對(duì)遺傳信息的傳遞有了一定的了解,

并通過孟德爾經(jīng)典的遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)了解了基因?qū)π誀畹目刂葡嚓P(guān)理論。

作為高中二年級(jí)的學(xué)生通過對(duì)之前內(nèi)容的學(xué)習(xí)具備一定的理論基礎(chǔ)

和科學(xué)思維能力，具備自主探究學(xué)習(xí)的能力。

認(rèn)知不足：

目前學(xué)生雖然對(duì)DNA、RNA、蛋白質(zhì)和性狀有了一定的了解，

但是也存在對(duì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)模糊不清，思維混亂的情況。高中學(xué)生年紀(jì)

尚小，整理歸納、總結(jié)前后知識(shí)點(diǎn)并形成完整思維導(dǎo)圖的能力尚有欠

缺，尚需老師引導(dǎo)。受傳統(tǒng)教學(xué)模式的影響，學(xué)生分析材料，提煉關(guān)

鍵內(nèi)容的能力不足，自主探究學(xué)習(xí)能力有待進(jìn)一步提高。

發(fā)展方向：

1.培養(yǎng)學(xué)生整理總結(jié)，歸納并形成思維導(dǎo)圖的習(xí)慣和能力

2.提升學(xué)生自主探究的學(xué)習(xí)的能力，鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)散思維

3.培養(yǎng)學(xué)生對(duì)生命的敬畏和探索科學(xué)世界的求知欲

三、教學(xué)目標(biāo)

根據(jù)新課標(biāo)的要求和本節(jié)課的基本內(nèi)容，并結(jié)合已有的知識(shí)基礎(chǔ)

和學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)及心理特征，制定了以下教學(xué)目標(biāo)，旨在培養(yǎng)學(xué)生

的整理歸納能力，自主探究學(xué)習(xí)能力和加強(qiáng)對(duì)生命觀念的理解。

1.知識(shí)與技能

(1)說出中心法則的發(fā)展歷程，明確中心法則中遺傳信息的流

向

(2)舉例說明基因、蛋白質(zhì)和性狀間的關(guān)系

(3)舉例說明基因間的相互作用，及其對(duì)生物的精細(xì)調(diào)控

2.能力目標(biāo)

(1)明確中心法則的基本內(nèi)容，掌握其中遺傳信息的流向

(2)舉例說明基因、蛋白質(zhì)和性狀間的關(guān)系

(3)了解表現(xiàn)型、基因型和環(huán)境間的聯(lián)系

3.情感、態(tài)度和價(jià)值觀

(1)體驗(yàn)自主探究學(xué)習(xí)過程，了解生物科學(xué)發(fā)展歷程，領(lǐng)悟科

學(xué)家的科學(xué)思維

(2)樹立生命至上的觀念，“中心法則”是生命體系中最核心、最

本質(zhì)、最基本的規(guī)律

(3)樹立辯證唯物主義的哲學(xué)理念，理解“生物”是一個(gè)錯(cuò)綜復(fù)

雜的綜合體，激發(fā)探索科學(xué)世界的求知欲。

四.教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)

1.教學(xué)重點(diǎn)

①中心法則的內(nèi)容及發(fā)展

②基因、蛋白質(zhì)和性狀間的關(guān)系

③基因型、表現(xiàn)型與環(huán)境間的關(guān)系

2.教學(xué)難點(diǎn)

①中心法則的內(nèi)容

②基因、蛋白質(zhì)和性狀間的關(guān)系

五.教法與學(xué)法

1.教法——復(fù)習(xí)回顧導(dǎo)學(xué)法、講授教學(xué)法、問題啟發(fā)教學(xué)法

本節(jié)課內(nèi)容主要分為兩部分中心法則與基因、蛋白質(zhì)和性狀間的

關(guān)系，部分內(nèi)容在之前的學(xué)習(xí)中已經(jīng)涉及到，學(xué)生對(duì)此有一定的了解，

這節(jié)課主要是引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行總結(jié)歸納，形成完整的思維導(dǎo)圖！

結(jié)合本節(jié)課內(nèi)容和學(xué)生已有基礎(chǔ)，通過復(fù)習(xí)回顧基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)

的合成過程，提問轉(zhuǎn)錄翻譯的基本條件，進(jìn)而思考DNA中遺傳信息

的流向，形成一系列的問題串，導(dǎo)入本節(jié)課的內(nèi)容。結(jié)合遺傳信息的

流向講述中心法則的提出，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，探究中心法則的發(fā)

展歷程。以小組為單位分析材料，自主探究中心法則的發(fā)展，并對(duì)克

里克提出的中心法則進(jìn)行補(bǔ)充，并思考針對(duì)這些材料有何啟示？PPT

展示豌豆的圓粒和皺粒，白化病患者圖片，囊性纖維病患者的圖片以

及鐮刀型紅細(xì)胞和正常紅細(xì)胞圖片，引導(dǎo)學(xué)生思考形成這些的性狀的

本質(zhì)原因，學(xué)生自主閱讀課本，分析原因，各組派出代表，發(fā)表看法

并解釋原因。

2.學(xué)法——自主學(xué)習(xí)法、合作探究法、歸納學(xué)習(xí)法

通過復(fù)習(xí)回顧基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成過程，思考遺傳信息的流向,

并自主總結(jié)出簡(jiǎn)單的遺傳信息流向圖解。再以小組單位合作分析材料,

自主探究中心法則的發(fā)展。結(jié)合課本內(nèi)容，分析不同性狀形成的本質(zhì)

原因，并總結(jié)基因、蛋白質(zhì)和性狀間的關(guān)系。結(jié)合本節(jié)課內(nèi)容和已有

知識(shí)，引導(dǎo)學(xué)生整理歸納思維導(dǎo)圖。

六.教學(xué)過程與內(nèi)容

1.教學(xué)準(zhǔn)備

本節(jié)課內(nèi)容主要以理論知識(shí)為主，結(jié)合生活實(shí)際分析問題，關(guān)鍵

是引導(dǎo)學(xué)生建立新舊知識(shí)間的聯(lián)系，明確遺傳信息的流向和基因、蛋

白質(zhì)和形狀間的關(guān)系，這種抽象的聯(lián)系通過圖表的形式呈現(xiàn)是學(xué)生更

好的理解，形成清晰的思路，更具條理性。因此在課前準(zhǔn)備上主要是

制作多媒體課件，包括中心法則圖解、豌豆圓粒和皺粒形成圖解、白

化病病因圖解、囊性纖維病病因圖解和鐮刀型貧血癥病因圖解以及相

應(yīng)的圖片展示等等。

2.教學(xué)過程

(1)回顧基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成過程，分析其中遺傳信息流向

(2)分析中心法則的提出與發(fā)展，完善中心法則內(nèi)容

(3)通過實(shí)例明確基因、蛋白質(zhì)和性狀間的關(guān)系

(4)引導(dǎo)學(xué)生歸納整理，建立新舊知識(shí)的聯(lián)系

3.教學(xué)內(nèi)容

【導(dǎo)入】

PPT展示兩幅雙胞胎圖片，提問圖片中的雙胞胎是同卵雙胞胎？

還是異卵雙胞胎？基因相同嗎？

生：是同卵雙胞胎，基因相同！

師：同卵雙胞胎的基因相同，那么他們的外在表現(xiàn)形式相同嗎？

或者說他們的性狀一樣嗎？為什么？

生：性狀不同，因?yàn)樾誀钸€受環(huán)境影響。

師：事實(shí)上同卵雙胞胎的基因一樣，他們的血型、性別都是一樣

的，而他們的指紋、長(zhǎng)相和身高這些性狀都是不同的。這是為什么呢？

帶著這個(gè)問題，我們來進(jìn)行今天的學(xué)習(xí)。希望通過今天的學(xué)習(xí)大家能

解決這個(gè)問題。

【教學(xué)內(nèi)容】

展示教學(xué)目標(biāo)【學(xué)習(xí)目標(biāo)】:

?中心法則的提出及其發(fā)展

R基因、蛋白質(zhì)與性狀的關(guān)系

QOOVtZTTP

HXu

【i.中心法則的提出與發(fā)展】

PPT展示基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成過程的示意圖，思考討論在轉(zhuǎn)錄翻

譯的過程中遺傳信息的流向，提問學(xué)生畫出簡(jiǎn)圖表示。

生：DNA上一RNATW-*白質(zhì)

師：像這種遺傳信息的流向稱之為中心法則，那中心法則是誰最

先提出的呢？又是如何描述的呢？

生：1957年克里克提出

生1:遺傳信息可以從DNA流向DNA,即DNA的自我復(fù)制；

也可以從DNA流向RNA進(jìn)而流向蛋白質(zhì)，即遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻

譯。但是，遺傳信息不能從蛋白質(zhì)傳遞到蛋白質(zhì)，也不能從蛋白質(zhì)流

向DNA和RNAo

師：基于克里克提出的中心法則，增加了DNA的復(fù)制，那在中

心法則簡(jiǎn)圖上描述

生2-轉(zhuǎn)錄,RNA-U*霰白JR

師：克里克提出中心法則的時(shí)候，基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成過程還

沒有被揭示，一切都是他的推測(cè)，而后5,6年間蛋白質(zhì)合成過程得

以解釋，再次證明了他的正確性。對(duì)此你有什么啟示呢？

師：生命科學(xué)是不斷發(fā)展的，通過不斷研究發(fā)現(xiàn)遺傳信息有新的

流動(dòng)方向。請(qǐng)大家以小組為單位，閱讀分析課本69頁資料，討論遺

傳信息的流向，并回答問題。

生1:資料1說明了RNA也可以進(jìn)行復(fù)制，也就是遺傳信息從

RNA流向了RNAo

生2:一些RNA病毒中有RNA逆轉(zhuǎn)錄酶，能以RNA為模板合

成DNA,遺傳信息從RNA流向DNAo

生3:某些結(jié)構(gòu)異常的蛋白質(zhì)可能促使其他正常的蛋白質(zhì)發(fā)生同

樣的結(jié)構(gòu)異常，但是這種變化只是一種可能性。

師：大家認(rèn)為克里克提出的中心法則有沒有被推翻呢？如果沒有

你將怎么補(bǔ)充呢？

【強(qiáng)調(diào)】

1.中心法則的書寫，其中實(shí)線，虛線代表的意義；

2.中心法則中各個(gè)過程的含義，及其相同點(diǎn)和不同點(diǎn)。

【2.基因、蛋白質(zhì)和性狀的關(guān)系】

PPT展示孟德爾豌豆雜交實(shí)驗(yàn)和基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成圖片，提問從這

兩幅圖片獲得了哪些信息？

生：基因控制生物體的性狀；基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成

師：那么蛋白質(zhì)與生物體形狀間有什么關(guān)系呢？

師：回憶以下必修一中學(xué)過的內(nèi)容，生物大分子——蛋白質(zhì)

生：蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)著，具有多種功能

生1:催化功能，調(diào)節(jié)功能

生2:運(yùn)動(dòng)功能，運(yùn)輸功能，防御功能

師：我們通過幾個(gè)例子，具體看一下基因、蛋白質(zhì)和性狀的關(guān)系

PPT逐步展示豌豆圓粒和皺粒形成圖解、白化病病因圖解、囊性纖維

病病因圖解和鐮刀型貧血癥病因圖解，結(jié)合課本內(nèi)容，小組為單位自

主探究基因通過何種方式控制生物體性狀？

L豌豆的圓粒與皺粒相對(duì)形狀形成的原因

DNA中插入一段外來DNA序列

編碼淀粉分支酶的基因正常

打亂了編碼淀粉分支酶的基因

口口

正常合成不能正常合成

h_V,

含量升高含量降低，含量升高

n口

淀粉含量高有效保水而圓鼓淀粉含量低，失水而皺縮

Q

形成圓粒豌豆形成皺粒筑豆

人的白化病的病因

酪氨酸酶正常合成（酪豆酸酶不能正常合成

'：L

酪氨酸能正總轉(zhuǎn)化為黑色素酪氨酸不能正常轉(zhuǎn)化為黑色素,

表現(xiàn)正常缺乏黑色素而表現(xiàn)為

結(jié)論：基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進(jìn)而

控制生物體的性狀。

【分析討論】以小組為單位討論豌豆圓粒和皺粒，白化病形成的根本

原因，每組一個(gè)代表發(fā)表看法。

小組1：基因正常，酶正常，性狀正常；相反的基因異常，酶不

能正常合成，則表現(xiàn)另一種性狀。

小組2:基因通過控制酶的合成情況，控制了生物的性狀。

PPT展示結(jié)論：

基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進(jìn)而控制生物體的性狀

間接控制

3.

囊性纖維病的病因

編碼跨膜蛋白(CFTR)的基因缺失了3個(gè)堿基對(duì)

融CFTR蛋白缺少1個(gè)茶西氨酸，影啕了CFTR蛋白結(jié)構(gòu)

使CFTR轉(zhuǎn)運(yùn)氯離子的功能異常，患者支氣管內(nèi)黏液增多

_ZZZ

支氣管管腔受阻，細(xì)菌大量繁殖，肺部功能嚴(yán)重受損

結(jié)論：基因通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀。

■

【分析討論】豌豆圓粒和皺粒，白化病形成的根本原因與囊性纖維病

病因圖解和鐮刀型貧血癥病因形成原因比較，分析討論囊性纖維病病

因圖解和鐮刀型貧血癥形成過程中基因、酶和性狀的關(guān)系！

生1:囊性纖維病病因圖解和鐮刀型貧血癥病因主要是蛋白質(zhì)結(jié)

構(gòu)發(fā)生了改變，而沒有提到酶的合成情況。

生2.基因序列發(fā)生變化，導(dǎo)致合成的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，從

而影響了生物體的性狀。

【引導(dǎo)學(xué)生，進(jìn)行總結(jié)】

師：基因序列中堿基發(fā)生了變化，那么儲(chǔ)存在其中的遺傳信息也

發(fā)生了改變，通過轉(zhuǎn)錄翻譯合成的蛋白質(zhì)也發(fā)生了改變，蛋白質(zhì)的空

間結(jié)構(gòu)也不同，生物體表現(xiàn)出的性狀也不同。

PPT展示結(jié)論：

基因通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀直接控

制

師：上述案例涉及到都是單個(gè)基因?qū)π誀畹目刂?，那么基因和?/p>

狀的關(guān)系是否是簡(jiǎn)單的一一對(duì)應(yīng)呢？

師：舉例說明人的身高，果蠅的紅眼與白眼，長(zhǎng)翅與短翅是不是

都是有一個(gè)基因控制的？

生：并不是，它們都是由多個(gè)基因聯(lián)合作用的結(jié)果

生1:生物體的性狀除了受基因的控制以外，還與外界環(huán)境因素

相關(guān)

生2:有的性狀是有一個(gè)基因控制的，有的基因受多個(gè)基因控制

的

師：基因與性狀間并不是簡(jiǎn)單的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系

PPT展示水毛葭圖片，引導(dǎo)學(xué)生觀察植株葉片形態(tài)，思考水上部分和

水下部分葉片基因相同嗎？葉片形態(tài)差異如此之大，是為什么呢？

生1:葉片基因相同，但是形態(tài)不同主要是因?yàn)樯L(zhǎng)在水中還是

空氣中的原因。

生2:生物體的形態(tài)表現(xiàn)等于基因型加環(huán)境因素

PPT展示結(jié)論：表現(xiàn)型=基因型+外界環(huán)境

【學(xué)生總結(jié)本節(jié)內(nèi)容，教師引導(dǎo)補(bǔ)充，PPT展示】

本課小結(jié)

控制

①中心法則書寫注意事項(xiàng)；中心法則中遺傳信息的流向；

②中心法則中所有過程生物提都會(huì)進(jìn)行嗎？真核生物、原核

生物、病毒各自會(huì)進(jìn)行那些過程？

③基因、蛋白質(zhì)和形狀間的關(guān)系主要有兩類，直接控制和間

接控制

④基因與性