4.2基因表達與性狀的關(guān)系教學(xué)設(shè)計-2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期生物人教版必修2學(xué)校授課教師課時授課班級授課地點教具教學(xué)內(nèi)容教材：人教版生物必修2

章節(jié)：4.2基因表達與性狀的關(guān)系

內(nèi)容：基因?qū)π誀畹目刂?、基因表達的調(diào)控、性狀的顯性與隱性、基因型和表現(xiàn)型之間的關(guān)系。核心素養(yǎng)目標(biāo)1.發(fā)展生命觀念：理解基因表達與性狀之間的關(guān)系，形成對生物遺傳規(guī)律的認(rèn)識。

2.培養(yǎng)科學(xué)思維：通過分析基因型與表現(xiàn)型的關(guān)系，提升邏輯推理和批判性思維能力。

3.強化科學(xué)探究：通過實驗探究基因表達調(diào)控機制，提高實驗設(shè)計、操作和數(shù)據(jù)分析能力。

4.提升社會責(zé)任：認(rèn)識到遺傳學(xué)在醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用，培養(yǎng)關(guān)注社會發(fā)展的意識。學(xué)習(xí)者分析1.學(xué)生已經(jīng)掌握了哪些相關(guān)知識：

學(xué)生在進入高中生物課程之前，已具備一定的生物學(xué)基礎(chǔ)，包括細(xì)胞結(jié)構(gòu)、遺傳學(xué)基本原理等。他們能夠理解基因的概念、DNA與RNA的關(guān)系，以及基本的遺傳規(guī)律如孟德爾定律。

2.學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、能力和學(xué)習(xí)風(fēng)格：

高一學(xué)生通常對生物學(xué)具有濃厚的興趣，他們喜歡通過實驗來探索生物現(xiàn)象。學(xué)生們的學(xué)習(xí)能力較強，能夠接受抽象的概念，但部分學(xué)生可能對基因表達這一較為復(fù)雜的生物學(xué)過程感到困難。學(xué)習(xí)風(fēng)格上，學(xué)生中既有偏好理論學(xué)習(xí)的，也有偏好實踐操作的。

3.學(xué)生可能遇到的困難和挑戰(zhàn)：

在學(xué)習(xí)基因表達與性狀的關(guān)系時，學(xué)生可能會遇到以下困難：

-對基因調(diào)控機制的理解困難，難以將抽象的遺傳學(xué)原理與具體的生物過程聯(lián)系起來。

-實驗操作中可能遇到的問題，如實驗結(jié)果的解釋和分析。

-對基因表達調(diào)控過程中的復(fù)雜性和多樣性缺乏直觀認(rèn)識。教師需通過適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)策略幫助學(xué)生克服這些挑戰(zhàn)。教學(xué)資源準(zhǔn)備1.教材：確保每位學(xué)生都有本節(jié)課所需的教材或?qū)W習(xí)資料，包括人教版生物必修2教材。

2.輔助材料：準(zhǔn)備與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的圖片、圖表、視頻等多媒體資源，如基因表達調(diào)控過程的動畫演示。

3.實驗器材：準(zhǔn)備實驗所需的顯微鏡、載玻片、染色劑等，確保實驗器材的完整性和安全性。

4.教室布置：根據(jù)教學(xué)需要，布置教室環(huán)境，設(shè)置分組討論區(qū)，確保實驗操作臺清潔、寬敞。教學(xué)流程一、導(dǎo)入新課（用時5分鐘）

詳細(xì)內(nèi)容：

1.利用多媒體展示自然界中不同生物的性狀差異，如植物的花色、動物的顏色等，引導(dǎo)學(xué)生思考性狀的遺傳規(guī)律。

2.提問：什么是基因？基因是如何影響生物性狀的？

3.通過簡短的復(fù)習(xí)，回顧孟德爾遺傳定律，引出基因表達與性狀的關(guān)系這一主題。

二、新課講授（用時15分鐘）

1.基因?qū)π誀畹目刂?/p>

-介紹基因的概念和結(jié)構(gòu)，講解基因是如何編碼蛋白質(zhì)的。

-通過實例分析，展示基因突變對性狀的影響。

2.基因表達的調(diào)控

-講解基因表達調(diào)控的基本過程，包括轉(zhuǎn)錄和翻譯。

-分析調(diào)控基因表達的內(nèi)外因素，如轉(zhuǎn)錄因子、環(huán)境因素等。

3.性狀的顯性與隱性

-解釋顯性基因和隱性基因的概念，通過實例說明基因型與表現(xiàn)型之間的關(guān)系。

三、實踐活動（用時15分鐘）

1.觀察實驗現(xiàn)象

-學(xué)生分組進行實驗，觀察不同基因型個體在特定環(huán)境下的性狀表現(xiàn)。

2.分析實驗數(shù)據(jù)

-學(xué)生根據(jù)實驗結(jié)果，分析基因型與表現(xiàn)型之間的關(guān)系，得出結(jié)論。

3.模擬基因表達調(diào)控

-利用多媒體資源，模擬基因表達調(diào)控過程，加深學(xué)生對這一復(fù)雜機制的理解。

四、學(xué)生小組討論（用時10分鐘）

1.基因突變對生物性狀的影響

-學(xué)生討論基因突變可能導(dǎo)致哪些性狀變化，如顏色、形態(tài)等。

2.環(huán)境因素對基因表達的影響

-學(xué)生討論環(huán)境因素如何影響基因表達，如溫度、光照等。

3.基因表達調(diào)控的分子機制

-學(xué)生討論基因表達調(diào)控的分子機制，如轉(zhuǎn)錄因子、信號通路等。

五、總結(jié)回顧（用時5分鐘）

1.回顧本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，強調(diào)基因表達與性狀的關(guān)系。

2.分析本節(jié)課的重難點，如基因表達調(diào)控機制、性狀的顯性與隱性等。

3.鼓勵學(xué)生在課后繼續(xù)探究基因表達與性狀的關(guān)系，提出問題并尋求答案。

本節(jié)課通過導(dǎo)入新課、新課講授、實踐活動、小組討論和總結(jié)回顧等環(huán)節(jié)，幫助學(xué)生理解基因表達與性狀的關(guān)系。教學(xué)過程中，注重培養(yǎng)學(xué)生的生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和社會責(zé)任等核心素養(yǎng)。通過實踐活動和小組討論，提高學(xué)生的實驗操作能力和團隊合作精神。教學(xué)用時共計45分鐘。知識點梳理1.基因與性狀的關(guān)系

-基因是生物遺傳的基本單位，控制著生物的性狀。

-基因通過編碼蛋白質(zhì)來影響生物的性狀。

-基因表達調(diào)控是基因與性狀之間關(guān)系的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

2.基因表達調(diào)控的基本過程

-轉(zhuǎn)錄：DNA上的基因信息被轉(zhuǎn)錄成mRNA。

-翻譯：mRNA在核糖體上被翻譯成蛋白質(zhì)。

3.轉(zhuǎn)錄與翻譯的調(diào)控因素

-轉(zhuǎn)錄因子：調(diào)控基因的轉(zhuǎn)錄過程。

-核酸結(jié)合蛋白：與DNA結(jié)合，影響轉(zhuǎn)錄。

-翻譯因子：調(diào)控蛋白質(zhì)的合成過程。

-翻譯后修飾：影響蛋白質(zhì)的功能和穩(wěn)定性。

4.性狀的顯性與隱性

-顯性基因：在雜合子中表現(xiàn)出來的基因。

-隱性基因：在雜合子中不表現(xiàn)出來的基因。

-基因型與表現(xiàn)型的關(guān)系：基因型決定表現(xiàn)型，但環(huán)境因素也會影響表現(xiàn)型。

5.基因突變與性狀

-基因突變：基因序列的改變。

-基因突變可能導(dǎo)致性狀的改變，如顏色、形態(tài)等。

-基因突變在進化中的作用。

6.基因表達調(diào)控的分子機制

-信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑：細(xì)胞內(nèi)外的信號傳遞。

-轉(zhuǎn)錄因子：調(diào)控基因的轉(zhuǎn)錄過程。

-表觀遺傳學(xué)：基因表達的可遺傳變化，不涉及DNA序列的改變。

7.基因表達調(diào)控的實驗方法

-實驗設(shè)計：設(shè)計合理的實驗方案，觀察基因表達調(diào)控現(xiàn)象。

-實驗操作：包括DNA提取、PCR、Westernblot等。

-數(shù)據(jù)分析：對實驗結(jié)果進行統(tǒng)計分析，得出結(jié)論。

8.基因表達調(diào)控的應(yīng)用

-遺傳疾病的研究與治療。

-藥物研發(fā)：尋找調(diào)控基因表達的藥物。

-生物技術(shù)：利用基因表達調(diào)控原理進行生物工程。板書設(shè)計①基因與性狀的關(guān)系

-基因：遺傳的基本單位

-性狀：生物體的特征

-基因型與表現(xiàn)型：基因型決定表現(xiàn)型，環(huán)境因素影響表現(xiàn)型

②基因表達調(diào)控的基本過程

-轉(zhuǎn)錄：DNA→mRNA

-翻譯：mRNA→蛋白質(zhì)

③轉(zhuǎn)錄與翻譯的調(diào)控因素

-轉(zhuǎn)錄因子：調(diào)控轉(zhuǎn)錄過程

-核酸結(jié)合蛋白：影響轉(zhuǎn)錄

-翻譯因子：調(diào)控翻譯過程

-翻譯后修飾：影響蛋白質(zhì)功能

④性狀的顯性與隱性

-顯性基因：在雜合子中表現(xiàn)

-隱性基因：在雜合子中不表現(xiàn)

-基因型：決定表現(xiàn)型

⑤基因突變與性狀

-基因突變：基因序列的改變

-影響性狀：顏色、形態(tài)等

-進化作用：基因突變是進化的原材料

⑥基因表達調(diào)控的分子機制

-信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑：細(xì)胞內(nèi)外信號傳遞

-轉(zhuǎn)錄因子：調(diào)控基因轉(zhuǎn)錄

-表觀遺傳學(xué)：基因表達的可遺傳變化

⑦基因表達調(diào)控的實驗方法

-實驗設(shè)計：合理方案，觀察調(diào)控現(xiàn)象

-實驗操作：DNA提取、PCR、Westernblot等

-數(shù)據(jù)分析：統(tǒng)計分析，得出結(jié)論

⑧基因表達調(diào)控的應(yīng)用

-遺傳疾病研究

-藥物研發(fā)

-生物技術(shù)教學(xué)評價1.課堂評價

-提問：通過課堂提問，檢驗學(xué)生對基因表達與性狀關(guān)系知識的理解程度。例如，提問學(xué)生關(guān)于基因型與表現(xiàn)型關(guān)系的具體例子，以及基因突變?nèi)绾斡绊懶誀睢?/p>

-觀察：觀察學(xué)生在課堂上的參與度、討論積極性和實驗操作能力。例如，觀察學(xué)生在小組討論中的表現(xiàn)，以及他們在實驗過程中的操作是否規(guī)范。

-測試：定期進行小測驗或課堂練習(xí)，以評估學(xué)生對知識點的掌握情況。測試題目應(yīng)包括選擇題、填空題和簡答題，涵蓋本節(jié)課的主要知識點。

2.作業(yè)評價

-作業(yè)批改：對學(xué)生的作業(yè)進行詳細(xì)批改，包括書面作業(yè)和實驗報告。批改時注意學(xué)生的答案是否準(zhǔn)確，解題思路是否清晰，以及表達是否規(guī)范。

-作業(yè)點評：在批改作業(yè)的同時，給出具體、有針對性的點評，指出學(xué)生的優(yōu)點和需要改進的地方。例如，對于實驗報告，可以評價實驗設(shè)計的合理性、數(shù)據(jù)分析的準(zhǔn)確性以及結(jié)論的可靠性。

-及時反饋：將批改后的作業(yè)及時返回給學(xué)生，并安排時間進行講解和答疑，確保學(xué)生能夠理解自己的錯誤并加以改正。

3.學(xué)生自評與互評

-學(xué)生自評：鼓勵學(xué)生對自己的學(xué)習(xí)過程進行反思，包括對知識的掌握程度、學(xué)習(xí)方法的運用以及學(xué)習(xí)態(tài)度等方面。

-互評：組織學(xué)生進行互評，通過同伴間的評價，促進學(xué)生之間的交流和合作，同時也能夠讓學(xué)生從他人的評價中學(xué)習(xí)到新的知識和技能。

4.形成性評價與總結(jié)性評價相結(jié)合

-形成性評價：通過日常的課堂表現(xiàn)、作業(yè)和實驗報告等，持續(xù)跟蹤學(xué)生的學(xué)習(xí)進展，及時調(diào)整教學(xué)策略。

-總結(jié)性評價：在課程結(jié)束時，通過期末考試或項目展示等方式，對學(xué)生的學(xué)習(xí)成果進行總結(jié)性評價，以檢驗學(xué)生對整個課程內(nèi)容的掌握情況。

5.反饋與改進

-教師根據(jù)評價結(jié)果，對教學(xué)方法和內(nèi)容進行調(diào)整，以提高教學(xué)效果。

-鼓勵學(xué)生根據(jù)反饋，調(diào)整學(xué)習(xí)方法，提高學(xué)習(xí)效率。

-定期與學(xué)生溝通，了解他們的學(xué)習(xí)需求和困難，提供個性化的幫助和支持。典型例題講解1.例題：

一對相對性狀由一對等位基因控制，假設(shè)A為顯性基因，a為隱性基因。若某純合顯性個體與純合隱性個體雜交，F(xiàn)1代全部為雜合子。請回答以下問題：

（1）F1代個體的基因型是什么？

（2）F1代個體的表現(xiàn)型是什么？

（3）若F1代個體自交，其后代中純合顯性個體的比例是多少？

答案：

（1）F1代個體的基因型為Aa。

（2）F1代個體的表現(xiàn)型為顯性性狀。

（3）F1代個體自交，其后代中純合顯性個體的比例為1/4。

2.例題：

一對等位基因A和a控制果蠅的眼色，A為顯性基因，a為隱性基因。若某純合顯性個體與隱性個體雜交，F(xiàn)1代全部為雜合子。請回答以下問題：

（1）F1代個體的基因型是什么？

（2）F1代個體的表現(xiàn)型是什么？

（3）若F1代個體自交，其后代中隱性性狀個體的比例是多少？

答案：

（1）F1代個體的基因型為Aa。

（2）F1代個體的表現(xiàn)型為顯性性狀。

（3）F1代個體自交，其后代中隱性性狀個體的比例為1/4。

3.例題：

一對等位基因A和a控制植物的花色，A為顯性基因，a為隱性基因。若某純合顯性個體與隱性個體雜交，F(xiàn)1代全部為雜合子。請回答以下問題：

（1）F1代個體的基因型是什么？

（2）F1代個體的表現(xiàn)型是什么？

（3）若F1代個體自交，其后代中純合顯性個體的比例是多少？

答案：

（1）F1代個體的基因型為Aa。

（2）F1代個體的表現(xiàn)型為顯性性狀。

（3）F1代個體自交，其后代中純合顯性個體的比例為1/4。

4.例題：

一對等位基因A和a控制果蠅的眼色，A為顯性基因，a為隱性基因。若某純合顯性個體與隱性個體雜交，F(xiàn)1代全部為雜合子。請回答以下問題：

（1）F1代個體的基因型是什么？

（2）F1代個體的表現(xiàn)型是什么？

（3）若F1代個體自交，其后代中隱性性狀個體的比例是多少？

答案：

（1）F1代個體的基因型為Aa。

（2）F1代個體的表現(xiàn)型為顯性性狀。