20.1 生物的性状与基因（教学设计）生物新教材苏科版八年级下册

第 20 章 遗传信息控制生物的性状 第 1 节 生物的性状与基因 年级 八年级 授课时间 1课时 课题 第 1 节 生物的性状与基因 教材分析 本节是苏科版八年级生物上册第 8 单元第 20 章第 1 节的内容，承接生物遗传现象的基础认知，聚焦 “性状与基因” 的核心关系，是遗传与进化单元的重要开篇。教材以孟德尔遗传实验为理论起点，结合生活中常见的遗传实例（如 “种瓜得瓜”“龙生龙”），通过性状辨析、转基因技术案例分析等活动，引导学生逐步理解性状、相对性状的概念，明确基因控制生物性状的原理，以及基因与 DNA、染色体的关系，最终认识到性状是基因和环境共同作用的结果。本节内容既是对 “生物遗传普遍性” 的深化，又为后续学习遗传规律、进化理论奠定基础，同时通过转基因技术等前沿知识，培养学生的科学思维和社会责任感。 教学目标 【知识目标】 1. 说出性状、相对性状的概念，能列举生活中 3-5 种生物的性状及相对性状实例。 2. 说明基因与性状的关系，知道基因是有遗传效应的 DNA 片段，了解染色体、DNA、基因的层级关系。 3. 结合转基因抗虫棉实例，阐述基因控制生物性状的原理，知道基因可在不同生物间转移。 4. 理解生物性状是基因和环境共同作用的结果，能举例说明环境对性状的影响。 【核心素养】 生命观念：通过分析基因、DNA、染色体的关系及基因对性状的控制，强化 “结构与功能相适应” 的生命观念。 科学思维：通过辨析性状与相对性状的实例、分析转基因抗虫棉培育过程，培养逻辑推理和归纳总结能力。 探究实践：通过小组讨论 “性状表现差异的原因”“转基因技术应用推测” 等活动，提升合作探究和表达交流能力。 态度责任：关注转基因技术的应用价值，树立科学看待生物技术、尊重生命规律的意识。 教学重、难点 【教学重点】 1. 性状、相对性状的概念及实例辨析，明确 “同种生物、同一性状、不同表现形式” 的判断标准。 2. 基因控制生物性状的原理，染色体、DNA、基因的关系。 3. 生物性状是基因和环境共同作用的结果。 【教学难点】 1. 理解 “基因是有遗传效应的 DNA 片段”，突破抽象概念的认知障碍。 2. 区分 “基因控制性状” 与 “环境影响性状” 的关系，明确基因是性状的内在基础，环境是外在影响因素。 3. 结合转基因抗虫棉实例，推导基因转移与性状表达的逻辑关系。 教学过程 教学内容 教师活动 学生活动 新课导入 1. 展示生活实例图片：父子相似的脸型、同一片地里的豌豆有高有矮、红苹果与青苹果，提问：“‘龙生龙，凤生凤’体现了什么生物现象？为什么同一种生物的性状会有不同表现？” 2. 引导学生回忆已有知识：“我们之前了解过生物的遗传现象，今天我们就来探究遗传的核心 —— 生物的性状与基因的关系。” 1. 结合生活经验回答问题，明确 “遗传” 是生物界普遍现象。 2. 产生认知疑问，激发探究 “性状差异原因”“基因与性状关联” 的兴趣。 新知探究 活动 1：辨析性状与相对性状 1. 展示多组生物特征图片：人的脸型、毛色、苹果味道、血型、鸟的育雏行为等，提问：“这些生物的特征可以分为哪几类？所有性状都能肉眼观察到吗？” 2. 引导学生归纳性状的概念：“遗传学家把生物体的形态结构特征、生理特性和行为方式统称为性状。” 3. 展示豌豆高茎与矮茎、圆粒与皱粒，人的单眼皮与双眼皮等图片，组织小组讨论：“这些实例的共同特点是什么？如何定义这种现象？” 4. 总结相对性状的概念，强调 “两同不同”（同种生物、同一性状、不同表现形式）的判断标准，通过反例（如狗的黑毛与猫的白毛）强化辨析。 1. 观察图片，区分形态结构特征（如脸型）、生理特性（如血型）、行为方式（如育雏），知道有些性状（如血型、红绿色盲）需通过特定方法检测。 2. 跟随教师引导，归纳性状的定义，列举自身或身边生物的性状实例。 3. 小组讨论实例共同点，尝试概括相对性状的概念。 4. 完成相对性状实例辨析练习，明确判断标准。 活动 2：基因控制生物性状 1. 过渡提问：“生物的性状由什么决定？孟德尔通过豌豆实验发现，生物的遗传由‘遗传因子’控制，后来科学家证实‘遗传因子’就是基因。基因在哪里呢？” 2. 展示 “细胞核→染色体→DNA” 关系示意图，讲解层级关系：“细胞核中有染色体，染色体由 DNA 和蛋白质组成，DNA 是长长的链状结构，像螺旋的梯子。” 3. 重点讲解基因的概念：“DNA 上有许多控制生物性状的片段，这些有遗传效应的 DNA 片段就是基因，不同基因控制不同性状。” 4. 展示转基因抗虫棉培育过程示意图，提出问题链： ① 普通棉为什么容易减产？转基因抗虫棉如何解决这一问题？ ② 抗虫基因来自哪种生物？如何转移到普通棉中？ ③ 这一实例说明基因与性状的关系是什么？ 5. 组织小组讨论：“如果想让水稻具备抗虫能力，结合该实例可以怎么做？” 6. 总结：“基因可以控制生物的性状，且基因能在不同生物间转移，转移后仍能控制相应性状。” 1. 跟随教师讲解，观察示意图，理解染色体、DNA、基因的包含关系，记忆 “基因是有遗传效应的 DNA 片段”。 2. 分析转基因抗虫棉培育过程，小组合作回答问题链，明确：普通棉因受棉铃虫侵害减产，抗虫基因来自苏云金芽孢杆菌，通过转入棉花细胞培育出抗虫棉。 3. 讨论并表达 “培育抗虫水稻” 的思路：提取抗虫基因→转入水稻细胞→培育转基因水稻。 4. 归纳基因与性状的核心关系：基因控制生物性状。 活动 3：环境对性状的影响 1. 展示实例图片：同一颗萝卜地上部分绿色、地下部分白色；干旱环境与正常环境下的油菜差异，提问：“这些生物的基因是否相同？为什么性状表现不同？” 2. 引导学生分析原因：“萝卜有合成叶绿素的基因，但地下部分无光照，叶绿素无法合成；油菜基因相同，但水分条件不同导致性状差异。” 3. 组织小组讨论：“生活中还有哪些‘基因相同但性状不同’的实例？” 4. 总结：“生物的性状不仅由基因决定，还受环境影响，性状 = 基因组成 + 环境因素。” 1. 观察图片，对比性状差异，结合教师提示分析原因，明确 “基因相同，环境不同导致性状不同”。 2. 列举生活实例（如同一株玉米在肥沃与贫瘠土壤中的长势差异），强化理解。 3. 归纳性状的决定因素，突破 “基因决定一切性状” 的认知误区。 【习题巩固】 1．下列属于遗传现象的是（    ） A．一母生九子，连母十个样 B．种瓜得瓜，种豆得豆 C．同一株碧桃上开有不同颜色的花 D．一只黑色雌猫生下一窝白色小猫 【答案】B 【分析】遗传是指亲子间的相似性，变异是指亲子间或子代个体间的差异。 【详解】A．“一母生九子，连母十个样”强调子代之间存在差异，属于变异现象，故A不符合题意。 B．“种瓜得瓜，种豆得豆”体现亲子代之间的性状传递，是指亲子间的相似性，属于遗传现象，故B符合题意。 C．“同一株碧桃上开有不同颜色的花”是同一植株子代个体间的差异，属于变异，故C不符合题意。 D．“一只黑色雌猫生下一窝白色小猫”体现亲子代间的性状差异，属于变异，故D不符合题意。 故选B。 2．下列属于相对性状的是（    ） A．人的双眼皮和单眼皮 B．狗的黑毛和猫的白毛 C．豌豆的圆粒和绿色 D．玉米的高茎和粗茎 【答案】A 【分析】相对性状的定义强调两点：1. 同种生物：必须是同一物种；2. 同一性状：必须是同一特征的不同表现（如眼皮类型、毛色等）。选项需同时满足这两点才符合题意。 【详解】A．人是同种生物，“双眼皮和单眼皮”是人的眼皮这同一性状的不同表现，属于相对性状，A正确。 B．狗和猫不是同种生物，狗的黑毛和猫的白毛不符合相对性状中“同种生物”这一条件，B错误。 C．豌豆的“圆粒”描述的是形状，“绿色”描述的是颜色，不是同一性状，C错误。 D．玉米的“高茎”描述的是高度，“粗茎”描述的是茎的粗细，不是同一性状，D错误。 故选A。 3．齐齐哈尔地区的黄牛能适应寒冷环境，其毛发浓密的性状由基因控制。下列关于基因的叙述，错误的是（    ） A．基因能控制生物的性状 B．基因在亲子代间传递 C．基因位于细胞膜上 D．基因是有遗传效应的DNA片段 【答案】C 【分析】基因是遗传的基本单位，能控制生物性状（如黄牛毛发浓密），并通过遗传物质在亲子代间传递。基因位于DNA上，DNA主要存在于细胞核的染色体中，而非细胞膜上。 【详解】A．基因能控制生物的性状，如题干中黄牛毛发浓密性状由基因控制，故A不符合题意。 B．基因通过生殖细胞（如精子和卵细胞）从亲代传给子代，故B不符合题意。 C．基因位于DNA上，DNA存在于细胞核（或原核生物的拟核）中，细胞膜仅起保护和控制物质进出作用，不含遗传物质，故C符合题意。 D．DNA片段需有遗传效应（如控制性状）才称为基因，故D不符合题意。 故选C。 4．下列是与遗传有关的结构示意图，相关叙述正确的是（　　）    A．基因是控制生物性状的基本单位 B．蛋白质是遗传物质的唯一载体 C．一条染色体上有多个DNA分子 D．人体内成熟红细胞内染色体是23对 【答案】A 【分析】基因是有遗传效应的DNA片段，是控制生物性状的基本遗传单位，它通过指导蛋白质的合成来表达自己所携带的遗传信息，从而控制生物个体的性状表现。染色体主要由DNA和蛋白质组成，DNA是主要的遗传物质，染色体是遗传物质（DNA）的主要载体，但不是唯一载体，细胞质中的线粒体和叶绿体中也含有少量的DNA 。 【详解】A．基因决定生物的性状，是控制生物性状的基本单位，A正确。 B．染色体是遗传物质的载体，B错误。 C．一般情况下，一条染色体上有一个DNA分子，C错误。 D．人体成熟红细胞没有细胞核，也就不存在染色体，D错误。 故选A。 5．大家熟悉的萝卜，长在地下的部分和地上部分的颜色是有差异的，对该现象解释正确的是（    ） A．该生物性状不是基因作用的结果 B．该生物性状仅是环境作用的结果 C．该生物性状仅是基因作用的结果 D．该生物性状是基因和环境共同作用的结果 【答案】D 【分析】基因控制生物的性状，基因是决定生物性状的基本单位。但生物的性状也受环境因素的影响。在不同的环境条件下，即使基因相同，生物的性状表现也可能不同。 【详解】生物的性状由基因控制，同时受环境因素的影响。基因在生物性状的决定中起着关键作用，萝卜的性状必然有基因的作用。萝卜地上和地下部分基因组成相同，萝卜地下部分（如根）因无光照无法合成叶绿素而颜色较浅，地上部分（如茎叶）在光照下合成叶绿素呈现绿色，说明同一植株不同部位的性状差异是基因和环境共同作用的结果，D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 在习题巩固环节，学生将完成以下活动： 独立完成5道选择题 课堂小结 第 20 章 第 1 节 生物的性状与基因一、性状与相对性状1. 性状：形态结构特征、生理特性、行为方式2. 相对性状：同种生物 + 同一性状 + 不同表现形式（例：豌豆高茎 vs 矮茎）二、基因控制生物性状1. 结构关系：细胞核→染色体→DNA + 蛋白质→基因（有遗传效应的 DNA 片段）2. 实例：转基因抗虫棉（抗虫基因→抗棉铃虫性状）三、性状的决定因素生物的性状 = 基因组成（内在基础） + 环境因素（外在影响） 板书设计 第 20 章 第 1 节 生物的性状与基因一、性状与相对性状1. 性状：形态结构特征、生理特性、行为方式2. 相对性状：同种生物 + 同一性状 + 不同表现形式（例：豌豆高茎 vs 矮茎）二、基因控制生物性状1. 结构关系：细胞核→染色体→DNA + 蛋白质→基因（有遗传效应的 DNA 片段）2. 实例：转基因抗虫棉（抗虫基因→抗棉铃虫性状）三、性状的决定因素生物的性状 = 基因组成（内在基础） + 环境因素（外在影响） 课后作业 教学反思 1. 优点：通过大量生活实例和图片，将抽象的性状、基因概念具象化，有效降低认知难度；采用问题链引导、小组讨论等形式，充分调动学生参与度，强化知识的理解和应用；结合转基因技术实例，实现知识与前沿科技的关联，提升学生社会责任素养。 2. 不足：部分学生对 “DNA 与基因的关系” 仍存在模糊认知，抽象概念的讲解需更具象化（如增加模型演示）；小组讨论时，部分学生参与度不高，需优化分组策略和引导方式；对 “环境影响性状” 的实例分析不够深入，部分学生仍难以区分基因与环境的作用边界。 3. 改进方向：补充 DNA 分子模型、基因片段示意图，直观展示 “基因是 DNA 的片段”；设计小组任务分工表，确保每位学生参与讨论；增加 “探究环境对性状影响” 的模拟实验（如绿豆种子在不同光照条件下的发芽实验），强化实证意识。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $