4.2基因表达与性状的关系 教学设计

教学设计 课程基本信息 学科 高中生物学 年级 高一 学期 春季 课题 基因表达与生物性状的关系（第一课时） 教学目标 通过教材、学案资料梳理“皱粒豌豆”“白化病”及“囊性纤维病”形成机制流程图，归纳基因表达产物控制生物性状的方式，建立遗传的观点，发展归纳与概括的科学思维。 2.通过资料分析归纳细胞分化的本质，发展批判质疑的科学思维。 教学内容 教学重点： 阐述基因表达产物与生物性状的关系 细胞分化的本质 教学难点： 1. 解释细胞中基因选择性表达导致细胞形态、结构、功能发生特异性变化 教学过程 情境导入：同一株水毛茛，裸露在空气中的叶片和浸没在水中的叶片，形态是不同的；同卵双胞胎在不同环境中成长表型也是不同的。思考：生物性状的表现与基因、环境有何关系？ 关键问题1：基因如何控制生物的性状？ 任务一： 基因表达产物与性状的关系 活动1： 阅读教材，用流程图形式梳理皱粒豌豆、白化病的形成机制，归纳基因表达产物控制生物性状的方式。 案例1：圆粒豌豆与皱粒豌豆形成机制流程图 案例2：正常人与白化病形成机制流程图 活动2： 阅读教材，用流程图形式梳理囊性纤维病形成机制，归纳基因表达产物控制生物性状的方式。 案例3：正常人与囊性纤维病形成机制流程图 关键问题2：细胞分化与基因表达有什么关系？ 活动1：学习文案材料，合作讨论细胞分化的本质原因 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，思考： 1.三种细胞中含有的遗传物质是相同的？ 2.在三个细胞中都表达的基因是（为什么判断其表达了）？ 3.除了ATP合成酶基因、还有核糖体蛋白基因、呼吸酶基因在所有细胞中都表达，他们产生的蛋白质对于生命活动的意义？ 4.3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，但只检测到其中一种基因的mRNA,这一事实说明了什么 5.从基因的角度解释细胞分化的原因？ 收敛与归纳，建构概念：细胞在分化过程中，基因在哪些细胞中表达、何时表达、表达量如何均受到严格的调控。教学设计 课程基本信息 学科 高中生物学 年级 高一 学期 春季 课题 基因表达与生物性状的关系（第二课时） 教学目标 运用结构与功能观解释DNA甲基化抑制基因的表达；运用稳态与平衡观分析生命的正常运转基于表观修饰对基因表达的精细调控；解释基因、环境、性状的关系；探讨表观遗传机制对生物进化的重要意义。 度探讨柳穿鱼、小鼠毛色表型差异的原因，基于科研事实和证据进行推理、比较、论证，建构DNA甲基化对基因表达差异的影响模型；认同“科学知识随着研究的深入而改变”“科学工作采用基于实证的范式”等科学本质。 认同生命复杂性，树立并践行健康生活理念，向他人深入宣传不良生活方式的危害。 教学内容 教学重点： 1.表观遗传的概念； 2.表观遗传修饰现象。 教学难点： 1. 理解表观遗传修饰是基因信息以外的影响生物性状的方式，认同其对生物进化的意义。 教学过程 情境导入：3岁和50岁同卵双生子的四对同源染色体（1、3、12、17号）进行基因“甲基化”程度的荧光芯片分析。思考同卵双胞胎基因组相同而表型不同的可能原因？ 关键问题3：表观遗传修饰是如何调控基因表达？ 任务一：探索植物与动物细胞中的表观遗传现象 活动1：比较柳穿鱼花形态遗传的表观遗传修饰现象与孟德尔一对相对性状遗传杂交实验结果，解释柳穿鱼F1均表现野生型、F2少数出现突变型的原因。 活动2：结合Lcyc基因测序结果及酶切实验及DNA甲基化修饰模式图从结构与功能相适应角度推测甲基化修饰后基因表达受到抑制的可能原因。 活动3：观察小鼠毛色遗传杂交实验与测交实验，做出假设解释F1毛色深度不同的原因，归纳表观遗传修饰的基因可以通过有性生殖遗传给后代。 活动4：动态 ... ...