4.2基因表达与性状的关系教学设计2023-2024学年高一下学期生物人教版必修2

4.2《基因表达与性状的关系》教学设计 教材分析 《基因表达与性状的关系》是人教版必修 2遗传与进化第四章第 2节的内容。在此之前,学生通过对《基因指导蛋白质的合成》的学习,已经掌握了基因的表达过程,有利于本节内容的学习,为本节课的学习打下基础。通过“基因表达产物与性状”、“基因的选择性表达与细胞分化”、“表观遗传”等教学内容分析,可构建出本节课的内在逻辑体系是“基因的表达” “基因如何表达” “基因的表如何调控”,该逻辑体系也是必修 2遗传与进化模块的桥梁,因此本节教学内容在生物必修 2中具有一定的核心地位。本节内容具有较多的实例,可以锻炼学生的材料分析能力和科学探究能力。在教材的第 4章“复习与提高”部分提到了“苯丙酮尿症”的实例,与教材正文中提到的白化病都与苯丙氨酸的代谢过程有关,因此可以在白化病的形成原因学习之后,拓展延伸苯丙酮尿症的例子,从而帮助学生建立知识网络,提升学生提取信息和分析新情境的能力。 教材正文中利用对豌豆粒形、人的白化症状、囊性纤维化的分析,揭示了基因通过控制酶的合成或蛋白质的结构来控制生物体的性状。用实例引导学习,学生可以自然地从基因表达的层面对遗传现象作出科学合理的解释,进一步认识生命是物质、能量和信息的统一体,提升对生命本质的理解。表观遗传现象普遍存在于生物体的生长、发育和衰老的整个生命活动过程中,是非常重要的生命现象。课程标准要求“概述某些基因中碱基序列不变但表型改变的表观遗传现象”,考虑表观遗传学较为复杂、发展迅速,其概念、类型、机制等仍处于更新和修正中,因此,教材选择以“思考 讨论”结合正文的形式主要介绍 DNA甲基化这种表观遗传现象及其作用,并通过“相关信息”简单介绍了其他方式导致的表观遗传现象。 一、教学目标 1.举例说明基因通过控制酶的合成或蛋白质的结构控制生物体的性状。 2.说明细胞分化是基因选择性表达的结果 3.概述生物体的表观遗传现象 二、教学重点和难点 (一)教学重点 1.基因表达与性状的关系。 2.细胞分化的本质是基因选择性表达的结果。 3.表观遗传。 (二)教学难点 1.表观遗传现象 三、教学过程 学习任务 教师活动 学生活动 设计意图 导入 播放两张双胞胎图片,问:同卵双胞胎是怎样形成。 播放视频: 同卵双胞胎形成原因。联系双胞胎表型与基因表达与性状的关系思考同卵双胞胎是怎样形成。 观看视频“同卵双胞胎形成原因”。 创设情境,激发兴趣,引入新课 学习目标 展示学习目标 默读学习目标 让学生知道本节课的重点学习内容 基因表达产物与性状的关系 问题:基因如何控制生物性状的呢? 问题探讨 1:(5分钟)结合教材第 71页图 4-9,阅读相关内容,构建白化病和囊性纤维化患者发病机理,归纳概括基因表达产物与性状的关系。 ①白化病发病机理构建时,从蓝色磁贴中选取科学的信息构建模型; ②红色磁贴构建囊性纤维化患者发病机理模型; ③小组展示,说明构建依据。指导学生构建模型、概括:基因、基因表达产物(蛋白质)与性状之间的关系。小组代表展示成果总结的同时,展示白化病和囊性纤维化的发病机理。和同学们一起总结基因控制性状的两个途径。 问:为什么 CFTR蛋白空间结构改变可导致囊性纤维化。 讲解 CFTR蛋白转运氯离子正常和异常的过程(PPT第 9页) 同学们思考:基因如何控制生物性状的呢?回顾基因表达过程:转录、翻译,基因表达产物为蛋白质。阅读资料,结合基因指导蛋白质的合成、酶在细胞代谢中的作用等知识,小组讨论,制作构建发病机理模型。分析、概括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。并用流程图表述:基因 酶 细胞代谢 性状。基因结构改变导致所指导合成的蛋白质的结构异常,直接影响生物体的性状。并用流程图表述:基因 蛋白质的结构 性状。抽象、概括:基因通过控制其表达产物直接或间接地控制生物体的性状。小组代表上台展示模型,并说明构建模型机理。 以问题驱动+合作交流学生运用所学知识、通过分析与综合,抽象、概括出生物学事实共同的本质特征;同时学会利用模型构建等形式准确地描述生物学现象和概念。 基因的选择性表达与细胞分化的关系 展示资料 1, 问 1:同一个体的不同的体细胞所含基因相同吗? 问 2:为什么形态、结构和功能却不相同?引导学生通过下面的合作交流解决此问题。 问题探讨 2:(5分钟)科学家提取了鸡的输卵管细胞、红细胞(有细胞核)和胰岛细胞,对这 3种细胞中的 DNA和 mRNA进行了检测,结果如下表所示: 1. 这 3种细胞中合成的蛋白质种类有什么差别? 2. 3种细胞中的 DNA都含有卵清蛋白基因、珠蛋白基因和胰岛素基因,但只检测到了其中一种基因的 mRNA证明事实说明了什么? 3. 3种细胞中有表达情况相同的基因吗?5分钟后进行提问答案: 1.3种细胞中合成的蛋白质都是该