4.2 基因表达与性状的关系 （第1课时）教学设计 2023—2024学年高一下学期生物人教版必修2

高中生物学（人教版）必修 2 遗传与进化 第 4 章基因的表达 第 2 节 基因表达与性状的关系 第 1 课时 基因表达产物与性状的关系和基因的选择性表达与细胞分化 一、教材分析 《基因表达与性状的关系》是人教版新教材第 4 章第 2 节的内容， 通过前面的学习，学 生已经知道基因能指导蛋白质的合成，蛋白质是生命活动的主要承担者。那么基因与性状之间 是怎样的关系呢？另外，通过本节内容的学习学生认识到基因的改变可能引起蛋白质的改变， 进而可能引起性状的改变，从而为后面基因突变等知识的学习埋下铺垫。综上所述，本节内容 具有承上启下的重要作用。 二、学情分析 学生通过前面生物课的学习，以及平时报刊杂志短视频等多种传播媒体的介绍，已经形 成了有关DNA、基因和蛋白质的基本概念，对基因是什么以及基因能够决定生物的性状有了 一定的科学认识，但是学生并不知道基因是如何起作用的，这节课要帮助学生形成“基因-蛋白 质-性状”这三者关系的整体认识。另外，从分子水平帮助学生理解为什么同一生物体的不同类 型细胞，会在形态、结构、功能上出现差异。本节课帮助学生整合已有知识，已达到更深层次 的整体认识。 三、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的性状。 （2）通过角色扮演活动来比较同一生物体 3 种细胞中 DNA 和 mRNA 的检测结果，阐明细胞分 化是基因选择性表达的结果。 四、教学重难点 基因表达产物与性状的关系。 细胞分化的本质是基因的选择性表达。 五、开放性学习环境 通过学生自主学习、相互讨论，在一系列问题的引导下，达到解决问题的目的。 六、教学过程 教学 内容 教师 活动 学生 活动 设计 意图 创设情境 导入新课 【展示图片】三花猫。 【过渡】生物的性状由基因控制，蛋白质是生物性状 的体现者，通过基因的表达来合成，那么基因的表达 与性状之间的关系如何呢？ 回忆重要概念，思考概念 之间的联系。为新概念的 引入建立基础。 结合已知概 念之间的联 系，引入新 概念。激发 学生学习的 兴趣。 1 学科网（北京）股份有限公司 基因表达 产物与性 状的关系 【提供事实】：皱粒豌豆的形成机制是淀粉分支酶异 常，人的白化病症状的形成是由于缺乏酪氨酸酶。 【小组活动】 活动 1：探究皱粒豌豆的成因 阅读教材 P71，用文字和箭头简要概括基因控制皱粒 豌豆的过程。 活动 2：探究白化病的成因 阅读教材 P71，用文字和箭头简要概括基因控制白化 症状的过程。 【组织讨论】 结合遗传信息的流向，引导学生分析酶活性降低（或 酶缺乏）的原因。 用文字和箭头总结基因、酶、性状之间的关系。 【扩展】： 苯丙氨酸的代谢 苯丙酮尿症表现为苯丙氨酸的代谢产物之一 —— 苯丙酮酸积累，并从尿中大量排出，而苯丙酮酸在脑 中积累可阻碍脑的发育，造成智力低下。从 2009 年起， 我国政府启动了苯丙酮尿症患儿特殊奶粉补助项目， 这种特殊奶粉不含苯丙氨酸。 【提供事实】： 囊性纤维化的症状及形成的原因；镰 刀型细胞贫血症的症状及形成的原因。 【小组活动】 活动 3：探究囊性纤维化的成因 阅读教材 P72，用文字和箭头简要概括基因控制囊性 纤维化的过程。 活动 4：探究镰刀型细胞贫血症的成因 分析资料，用文字和箭头简要概括基因控制镰刀型细 胞贫血症的过程。 【组织讨论】 这两种疾病形成的原因有哪些共同点？ 用流程图表述基因、基因表达产物、性状之间的关系。 【总结】 指导学生再抽象、概括：基因、基因表达产物与性状 之间的关系。 阅读教材，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。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。 并用流程图表示：基因 酶 细胞代谢 性状。 建立生物观念，联系社会。 分析、概括：共同点是基 因结构改变导致所指导的 蛋白质结构异常，造成功 能异常，直接影响生物体 的性状。并用流程图表示： 基因 蛋白质结构 蛋白质功能 性状。 抽象、概括：基因通过控 制基因表达产物直接或间 接地控制生物体的性状。 以问题驱动 学生应用所 学知识，通 过分析与综 合，抽象、 概括生物学 事实的本质 特征；同时 学会利用图 文等形式准 确的描述生 物学现象和 概念。 【提出问题】同一生物体不同类型细胞中，基因都是 相同的，而形态结构功能却各不相同，这是为什么？ 推测可能的原因 。 培 养 学生 分析问题、 2 学科网（北京）股份有限公司 ( 基因 ) ( 蛋白质 ) ( 性状 ) 基 因 的 选 择 性 表 达 与 细 胞 分 化 评价学生的回答。 【活动 5 提供实验结果】： 角色扮演同一生物体三种 细胞中的 DN