6.16.2 性状遗传的物质基础 教学设计—2026-2027学年北师大版生物八年级上册

《性状遗传的物质基础》教学设计 北师大版初中生物八年级上册　第6单元 生命的延续　第16章 生物的遗传和变异　第2节 一、教材分析 本节承接第1节“遗传和变异现象”，由宏观性状转向微观本质，是理解遗传和变异的物质基础，也是后续学习遗传规律、性别决定等知识的认知前提。内容围绕细胞核、染色体、DNA、基因与性状的逻辑链条展开，帮助学生初步建立分子层面的遗传概念，体会生物体的结构与功能相适应。 二、四维核心素养 （一）生命观念 认同遗传信息主要储存在细胞核中、由基因控制生物性状，形成“结构与功能相适应”“生物体是一个统一整体”的生命观念，理解细胞核作为遗传控制中心的意义。 （二）科学思维 通过分析克隆羊资料、梳理染色体—DNA—基因的关系，运用比较、归纳、演绎和模型建构等方法，发展逻辑推理与批判性思维能力，学会用证据支持观点。 （三）探究实践 通过资料分析、观察模型、小组讨论、构建层级模型等探究活动，经历提出问题—获取证据—得出结论的科学探究过程，提升动手操作与表达交流的能力。 （四）态度责任 感悟沃森、克里克等科学家探索DNA结构的科学精神，关注基因技术在生活中的应用及其伦理边界，形成尊重生命、热爱科学、理性对待遗传科技的社会责任感。 三、教学重难点 教学重点 说出染色体、DNA和基因的概念，理解DNA是主要的遗传物质；准确描述染色体、DNA和基因三者之间的关系，明确基因是控制生物性状的基本遗传单位。 教学难点 理解基因通过指导蛋白质合成来控制生物性状，建立从分子到性状的因果联系；理解体细胞中染色体成对存在、一条来自父方一条来自母方的意义，突破微观抽象概念与日常经验的落差。 四、设计意图 本节概念微观、抽象且层次多，学生难以直接观察。本设计以“性状从哪里来”为核心问题情境，采用任务式活动驱动学习：以克隆羊多莉、DNA双螺旋科学史等真实情境导入，通过分析资料、观察模型、动手构建“细胞核—染色体—DNA—基因”层级模型等探究活动，引导学生自主建构完整的概念体系。全过程突出学生主体地位，让抽象概念可视化、可操作，在合作探究中发展科学思维与探究实践素养，同时渗透结构与功能相适应的生命观念和尊重生命的责任意识，实现知识建构与素养提升的有机统一。 五、上课过程（任务式活动设计） 任务一　情境导入：探秘“我和爸爸妈妈为什么像” 【任务情境】 课件先展示班级某位同学幼年时的照片，再展示他与父母的合照，随后呈现一对同卵双胞胎的照片。教师提问：“同学们请看，这位同学长得像谁？你还能从他身上找到哪些和父母相似的特征？”学生七嘴八舌，有的说眼睛像妈妈，有的说脸型像爸爸。教师顺势引导：“像眼睛大小、耳垂有无、能否卷舌这些特征，在第1节里我们把它叫做什么？”学生回忆并回答出“性状”。教师进一步追问：“既然性状能从亲代传给子代，那么控制这些性状的‘遗传物质’到底藏在哪里？它长什么样？又是怎样让后代和亲代相似的？这节课，我们就一起去揭开遗传的物质基础之谜。”教师在黑板一角写下本课要探究的三个核心问题：遗传物质在哪里、是什么、怎样控制性状。 【活动设计】 学生观察照片、列举自身与家人相似或不同的性状，围绕“性状从哪里来”展开交流，初步提出“遗传物质可能藏在细胞里”的猜想。教师组织学生把提出的问题归并到黑板上的三个核心问题之下，明确本课探究主线，让学生带着任务进入下面的学习。 【设计意图】 从贴近学生生活的情境切入，唤醒第1节所学“性状”知识，制造认知冲突，激发探究兴趣，并为全课设定明确的问题主线，使学习有方向、有任务、有目标。 任务二　寻根探源：遗传物质藏在细胞核 【任务情境】 教师展示克隆羊“多莉”的诞生过程示意图与照片资料，抛出任务：“多莉是科学家利用三只母羊培育出来的：一只提供卵细胞，一只提供体细胞的细胞核，另一只负责代孕。请仔细观察，多莉长得最像这三只羊中的哪一只？这一现象又能说明什么？”学生被“三只母亲”的话题吸引，纷纷猜测，课堂气氛活跃起来。 【活动设计】 学生分组阅读资料卡，围绕“多莉与哪只母羊最相似”展开讨论。有小组认为长得像提供细胞核的母羊，有小组提出疑问“为什么不是像代孕母羊”。教师引导大家逐条对比三只母羊的作用，得出“提供细胞核的那只母羊决定了多莉的长相”这一证据，进而归纳：细胞核是细胞遗传的控制中心，控制生物性状的遗传物质主要存在于细胞核中。教师在学生得出结论后，进一步提出追问：“既然细胞核决定遗传，那么遗传物质究竟以怎样的形式存在？细胞核里是不是有什么特殊的结构？”引导学生从“在哪里”走向“是什么”的思考。教师接着补充：“我们在显微镜下用碱性染料给细胞核染色，发现细胞核里有一些能被染成深色的条状物质，它们叫作染色体。遗传物质就‘住’在染色体上。染色体到底是什么？我们继续往下看。”自然过渡到下一任务。 【设计意图】 借助经典科学实验事实，把抽象的“遗传物质”与直观的“细胞核”建立起联系，让学生经历“依据证据得出结论”的思维过程，初步确立遗传物质位于细胞核中的认识，并顺势引出“染色体”概念，发展科学思维素养。 任务三　解构染色体：认识细胞核中的“档案袋” 【任务情境】 教师出示细胞核显微结构图和一张人体染色体排列图（46条染色体按大小排列成对），提出任务：“染色体到底长什么样？它由什么组成？人的体细胞里有多少条染色体？它们是怎样排列的？请带着这几个问题仔细观察图片。”学生好奇地数着染色体的条数。 【活动设计】 学生观察图片，数出人的体细胞中有23对染色体（共46条），发现染色体总是成对出现的。教师讲解：染色体主要由DNA和蛋白质两种物质组成，DNA是遗传信息的携带者；并引导理解“成对的两条染色体一条来自父方、一条来自母方”，因此孩子既像爸爸又像妈妈，既继承了父亲的遗传信息，也继承了母亲的遗传信息。教师强调：染色体是遗传物质的主要载体，它在细胞分裂和生殖过程中能保持遗传信息的稳定传递，这正是“结构与功能相适应”的体现。教师还可顺带提示：不同生物体细胞中染色体的数目并不相同，如水稻有24条、果蝇有8条，帮助学生理解染色体数目的物种特异性。 【设计意图】 通过观察和计数，直观理解染色体存在的位置、组成及成对特点，突破“成对存在、父母各提供一条”这一易错点，同时渗透结构与功能相适应的生命观念，并适当拓展物种差异，丰富认知。 任务四　解码DNA：携带遗传信息的“密码本” 【任务情境】 教师提出问题：“染色体上既有DNA又有蛋白质，那么真正携带遗传信息、决定我们性状的到底是哪一种物质？DNA是什么？它为什么被称为遗传信息的携带者？”同时展示DNA双螺旋结构模型和沃森、克里克发表DNA结构模型的科学史资料，激发学生探究欲望。 【活动设计】 学生观察DNA双螺旋结构模型，认识DNA（脱氧核糖核酸的简称）像一架盘旋上升的“螺旋梯”，两侧是磷酸和脱氧核糖交替连接的长链，中间由碱基对连接。教师简要讲述沃森和克里克提出DNA双螺旋结构的故事，说明正是这种稳定的双螺旋结构使DNA能够携带并传递遗传信息，因此DNA是主要的遗传物质。教师结合染色体模型点明数量关系：一般情况下，每条染色体上只有一个DNA分子。随后组织学生用扭成螺旋状的纸带模型模拟DNA结构，在动手操作中直观感受双螺旋的形态，并讨论“DNA这么长，是不是整条都决定一个性状”这一设问，为下一任务埋下伏笔。 【设计意图】 借助模型和科学史，把抽象的双螺旋结构具象化，帮助学生理解DNA作为遗传信息携带者的功能，感受科学探索的艰辛与魅力，发展科学思维与探究实践素养，并为“基因”概念的引出做好铺垫。 任务五　解码基因：控制性状的“最小开关” 【任务情境】 教师承接上一任务的设问继续追问：“DNA分子很长很长，难道整条DNA都用来决定一个性状吗？决定‘单眼皮还是双眼皮’的究竟是哪一部分？‘基因’又在哪里、起着什么作用？”引发学生猜想，将探究推向深入。 【活动设计】 教师结合“DNA—基因”局部放大示意图讲解：DNA分子上具有特定遗传效应的片段叫作基因，基因是控制生物性状的基本遗传单位；一个DNA分子上包含许多个基因，它们就像链条上一个一个的“小片段”。教师引导学生举出生活中由基因控制的性状，如耳垂的有无、发色的深浅、酒窝的显现等。随后组织小组讨论“基因是怎样控制生物性状的”，学生结合示意图与生活经验提出各种猜想。教师归纳总结：基因通过指导蛋白质的合成来控制生物性状，从而决定我们看到的性状表现——这正是“遗传信息从DNA流向蛋白质”的体现。教师可再举一个直观例子帮助学生理解：人体中的血红蛋白、消化酶等都是蛋白质，而控制它们合成的正是相应的基因；如果某个基因发生改变，它所控制的蛋白质和性状就可能发生改变，这也为下一章学习“变异”埋下伏笔。教师还可在小结时点明：基因控制的性状在一定条件下还会受到环境的影响，为本章后续内容作铺垫。 【设计意图】 聚焦基因这一核心概念，借助“小片段”比喻突破“基因是DNA上有遗传效应的片段”这一难点，并打通“基因—蛋白质—性状”的因果链，帮助学生真正理解基因如何控制性状，落实本节教学难点。 任务六　建构模型：搭建遗传信息“大厦” 【任务情境】 教师创设任务情境：“今天我们认识了细胞核、染色体、DNA、基因，它们之间到底是什么关系？是包含关系还是控制关系？你能用桌上的材料，把它们的关系清晰、准确地展示出来吗？我们来看哪个小组的模型既清楚又正确。”各小组跃跃欲试。 【活动设计】 学生以小组为单位，用准备好的层级卡片（分别写有“细胞核”“染色体”“DNA”“基因”“蛋白质”“性状”）进行排序与组合，或用彩笔绘制包含关系图，再用箭头表示“包含”与“控制”关系；随后各组上台展示交流，讲解自己的模型并接受其他小组的提问。教师点评并归纳板书核心关系：细胞核内有染色体，染色体主要由DNA和蛋白质组成，基因是DNA分子上具有特定遗传效应的片段；基因通过指导蛋白质的合成来控制生物性状。教师最后引导全班共同评价，选出结构最完整、表述最准确的小组模型，完成概念体系的自主建构。 【设计意图】 通过动手建模和展示交流，让学生自主整合本课知识，把分散的概念串联成完整体系，既落实重点，又在合作中发展探究实践与科学思维素养，达成深度学习与迁移。 任务七　迁移应用：我是“一粒小基因” 【任务情境】 教师创设角色任务：“假如你就是‘一粒小基因’，请你用一两句话介绍自己，并说说你是如何控制人体的一个性状的。看谁介绍得既准确又生动。”学生开动脑筋，用刚学的知识组织语言。 【活动设计】 学生进行角色扮演式口头表达，如“我是控制双眼皮的基因，我住在染色体上的DNA片段里，通过指导蛋白质的合成，让你长出双眼皮”；教师及时肯定与点拨。随后学生完成随堂练习：一是判断题，判断“基因是DNA上具有遗传效应的片段”等说法的正误；二是填空题，画出细胞核、染色体、DNA、基因四者的包含关系；三是简答题，用一句话说明基因、DNA、染色体与性状之间的关系。教师根据练习反馈进行评价与小结，帮助学生查漏补缺，巩固本课核心概念。 【设计意图】 通过角色扮演和分层练习，检测学生对核心概念的理解与迁移能力，实现即时评价与反馈，促使学生在应用中深化认识、查漏补缺。 六、板书设计 板书以“层级结构图”呈现本节核心概念关系： 细胞核（遗传的控制中心） 　　│　含有　 染色体（遗传物质的载体，主要由DNA和蛋白质组成，成对存在，人23对） 　　│　其上有　 DNA（主要的遗传物质，双螺旋结构，每条染色体上一般只有一个DNA分子） 　　│　其中有　 基因（DNA上有特定遗传效应的片段，控制生物性状的基本遗传单位） 　　│　通过指导蛋白质合成　 性状（如眼皮、耳垂、发色等） 七、作业布置 基础作业 完成课后相关习题，并独立画出“细胞核、染色体、DNA、基因”之间的层级关系示意图，标注各自的组成与功能。 拓展作业 回家观察家庭成员的一个性状（如耳垂有无、能否卷舌），思考这一性状可能由什么控制，用本节课所学知识向家人解释，下节课交流分享。 1 学科网（北京）股份有限公司 $