4.2基因表达与性状的关系（教学设计）-2022-2023学年高一下学期生物人教版（2019）必修2

基因表达与性状的关系 课标分析 一．课程标准对本节内容的要求 1.概述细胞分化的本质是基因选择性表达的结果，生物的性状主要通过蛋白质表现。 2.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。 二．核心素养《普通高中生物学课程标准（2022版》中指出，我们教育教学要立足于学生核心素养的培养；在教育教学中贯彻生命观念，科学思维，科学探究，社会责任。结合本节实际，我们将从以下四方面来实施： 1.生命观念—明确基因控制性状的两种方式；从分子水平理解细胞分化的实质。 2.科学思维—运用归纳与概括的方法阐明基因对性状的控制过程，培养学生的归纳概括能力；通过分析案例，概述表观遗传现象。 3.科学探究—分析基因与性状之间的复杂关系，认同生命的复杂性。 4.社会责任—描述吸烟对人体细胞内 DNA甲基化水平的影响，培养学生的社会责任感。 教学重难点 本节教学重点为基因表达与性状的关系；细胞分化的本质是基因的选择性表达；表观遗传现象。教学难点为表观遗传现象。 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 课前准备 按照教学设计思路设计本节内容的导学案，提前一天发给学生，布置预习任务。 仔细研读教材，完成导学案中的相关内容 让学生熟悉教材，培养自学能力。 情境导入引入新课 展示能发出绿色荧光水母的图片。水母能发出绿色荧光，是因为含有绿色荧光蛋白基因，那为什么有该基因就会表达出此性状，这节课我们就来学习《基因表达与性状的关系》。看一下学习目标，注意关键词。 明确学习目标 导入新课，明确学习目标 基因表达产物 我们已经知道性状是由基因控制的，那么基因是如何控制生物体性状的呢？ 一、基因表达产物与性状的关系资料1: ①皱粒豌豆的形成机制:编码淀粉分支酶的基因被插入的DNA序列打乱→淀粉分支酶异常，活性大大降低→淀粉合成受阻，含量降低(淀粉在细胞中具有保留水分的作用)→淀粉含量低的豌豆由于失水而皱缩。 ②白化症状的病因:编码酪氨酸酶的基因异常→酪氨酸酶缺乏→不能合成黑色素→白化症状 资料2: ①囊性纤维化的病因:编码CFTR蛋白的基因缺失3个碱基→CFTR蛋白空间结构发生变化→CFTR转运氯离子的功能出现异常→患者支气管中黏液增多，管腔受阻，细菌在肺部大量生长繁殖，最终使肺功能严重受损。 ②镰状细胞贫血的病因:编码血红蛋白的基因中一对碱基被替换→血红蛋白分子中氨基酸发生替换，空间结构改变→红细胞呈镰刀状→红细胞易破裂，使人患溶血性贫血。 引导学生思考并回答：1资料1中，豌豆出现皱粒的直接原因是什么?解释白化症状形成原因? 由此说明基因通过什么途径控制生物体的性状? 2.资料2中，这两种疾病形成的原因有什么共同点?它们的基因又是如何控制性状的？ 3.用流程图(文字和箭头形式)表述基因、基因表达产物与性状的关系?小结: 基因通过其表达产物——蛋白质来控制性状。 [深入思考] 学生思考、作答，教师点评 1. 野生型大肠杆菌能在基本培养基上生长。用射线照射野生型大肠杆菌得到一突变株。该突变株在基本培养基上培养时必须添加氨基酸甲后才能生长，该现象说明基因是如何控制生物的性状的？ 2.小麦有三对每位基因（A/a，B1/B2,D1/D2）分别位于三对同源染色体上，控制合成不同类型的高分子量麦谷蛋(HMW),从而影响面筋强度。三对基因的表达产物对小麦面筋强度的影响体现了基因通过控制 来控制生物体的性状。性状的形成是以细胞分化为基础的，在细胞分化过程中，是什么原因导致了细胞结构功能发生了改变？是否有证据证明呢？ 同桌之间相互讨论[合作探究一]并完成1-3题阅读资料、教材，结合基因指导蛋白质的合成，酶在代谢中的作用等知识，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。阅读资料，结合基因指导蛋白质的合成等知识，分析概括基因通过控制蛋白质的结构来直接控制生物体的性状。学生板演流程图 学生思考、作答思考完成[合作探究二]根据教师的提示比较3种细胞中合成的蛋白质种类。抽象、概括：细胞中基因的表达存在选择性。 以问题驱动学生运用所学知识，通过分析与综合，抽象、概括出生物学事实共同的本质特征;同时学会利用图文等形式准确地描述生物学现象和概念 通过深入思考来巩固知识点分析资料提取信息、培养学生的科学思维培养学生分析问题、进行推理判断的能力。 基因的选择性表达 二、基因的选择性表达与细胞分化引导学生阅读p72的“思考·讨论”，分析并回答以下问题： 1.检测结果显示：3种细胞中都含有卵清蛋白基因、珠蛋白基因和胰岛素基因，但只检测到其中一种基因的mRNA,这说明了什么问题? 3.请根据基因在不同类型细胞中的表达情况，尝试对基因进行分类并对基因种类进行“命名”。 4.造成同一生物体不同类型细胞的形态、结构和功能差异的原因是什么?并概括细胞分