人教版高中生物必修二第4章《基因的表达》单元复习课件+单元解读课件+知识清单+单元测试

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第4章 基因的表达单元解读人教版高中生物选必修二◆亲代传递给子代的遗传信息主要编码在DNA分子上遗传信息控制生物性状，并代代相传◆概述DNA分子上的遗传信息通过RNA指导蛋白质的合成，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◆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◆结合DNA双螺旋结构模型，阐明DNA分子作为遗传物质所具有的特征，以及通过复制、转录、翻译等过程传递和表达遗传信息课标解读1.概述RNA的结构、种类和功能。2.对比DNA与RNA的结构特点。3.概述遗传信息转录的过程。4.归纳DNA复制与转录异同点。5.概述遗传信息翻译的过程。6.对比DNA的复制、转录与翻译。7.概述中心法则的内容和实质。8.举例说明基因控制生物体性状的两种方式。9.了解白化病等，关注人类健康。学习目标10.描述基因选择性表达与细胞分化的关系。10.对DNA甲基化等表现遗传现象进行分析。11.认识表观遗传对人类健康的影响，养成良好生活习惯。13.认识生物的性状与基因之间并非都是简单的线性关系。通过初中生物学和前3章的学习，以及借助报刊、广播、电视、网络等多种媒体的传播，学生已经初步形成了染色体、DNA、基因和蛋白质等基本概念，对基因是什么以及基因决定生物体的性状有了一定的认识,但是,学生并不清楚基因是如何起作用的。本章第1节就是在此基础上，针对这一问题展开的。与学生经验的联系学生已经认识到蛋白质是生命活动的主要承担者,知道核酸是遗传信息的携带者,了解生物体具有各种性状。但是在学生头脑中，基因、蛋白质、性状这三个概念还是孤立的。本章第1节有关中心法则的内容以及第2节有关基因如何控制性状的内容，就旨在帮助学生整合已有的认识并形成整体认识。对概念认识还是孤立的已经初步形成基本概念教材分析此外，通过对《分子与细胞》模块中多种多样的细胞、细胞的分化等内容的学习，学生已经知道细胞分化是基因选择性表达的结果，但并不清楚细胞分化时基因表达的过程。本章第2节“基因的选择性表达与细胞分化”的内容就旨在帮助学生解决这个问题。与学生经验的联系表观遗传的种类及其机制是全新的内容,学生学习的难度较大。其实，一些表观遗传现象在生活中是比较常见的，如同卵双胞胎的差异、同一蜂群中蜂王与工蜂的区别、雌猫毛色的多样性等，学生观察到了这些现象，但并不清楚深层的原因。因此，这部分内容与学生的生活联系密切，本章第2节安排了两个实例，引导学生透过现象看本质，进而了解表观遗传的机制。不清楚表观遗传深层的原因不清楚细胞分化时基因表达的过程本模块前3章以遗传学发展史为主线，逐步阐明了基因的本质。本章进一步 阐明基因在生物体内是如何起作用的，是前3章的进一步深入， 同时也为后续章节的学习打基础。本章内容与《分子与细胞》模块第6章《细胞的生命历程》联系密切，阐明了多细胞生物体细胞分化的本质。本章基因与蛋白质关系的内容，为《生物技术与工程》模块中基因工程的内容，奠定了理论基础。与其他章节的联系本章内容从分子水平阐述了遗传物质在生物体内是如何起作用的。首先介绍基因如何指导蛋白质的合成，即基因的表达，然后介绍基因表达与性状的关系，即基因怎样通过蛋白质来控制性状，以及基因表达的调控等。因此，本章内容是按照认知逻辑安排的。教材第1节先介绍遗传信息的转录、遗传信息的翻译，然后总结中心法则。这样的安排对本节内容具有总结、提升的作用，能突出信息在生命活动中的重要作用。在介绍中心法则时，着重渗透了生命是物质、能量和信息的统一体的生命观念,有助于学生深人理解生命的本质。同时，“中心法则图解”以虚线的形式补充了少数生物的遗传信息的传递方式，使学生认识到科学是不断发展的。内容分析基因的表达包括遗传信息的转录和翻译两个阶段。在大多数情况下，基因与性状的关系并不是简单的一一对应的关系。同一生物体中不同类型的细胞，基因都是相同的，而形态、结构和功能却各不相同，以上情形皆因基因表达发生了变化。第2节就按照这个逻辑顺序编排，首先讲述基因通过控制酶的合成和控制蛋白质的结构,进而控制生物体的性状，然后介绍“基因的选择性表达与细胞分化”。基因为什么会选择性表达，是因为基因的表达受到调控，这样就自然引出选择性表达与调控有关，顺利过渡到“表观遗传”的内容。课程标准明确提出了对表观遗传内容的学习要求。表观遗传是目前的研究热点，内容较为复杂，对经典遗传学有很大冲击，因此教材尽量简化处理，通过“思考·讨论”栏目分别提供了植物和动物的两个DNA甲基化的实例，期待学生归纳出这种普遍存在的表观遗传现象。至于其他类型的表观遗传现象，教材仅作简单介绍，学生了解即可。在习题设计方面，教材更加注重与现实生活联系，体现生物学的应用性。例如，讨论抗生素的抑菌机制、杂交实验中性状特殊比例的出现、黑黄相间的雌猫的毛色遗传等。在有关苯丙酮尿症的习题中，渗透了社会责任教育。同时，习题中用导演、演员和作品巧妙地将基因、蛋白质和性状三者进行比较，使三者之间的关系更加清晰。本章的“生物科学史话”栏目介绍了遗传密码的破译，科学家巧妙的实验设计、地球上几乎所有的生物都共用一套遗传密码的事实，将带给学生更多启迪。“科学·技术·社会”栏目介绍了基因工程，旨在增强学生对未知世界的探索欲望,拓展学生对生物学应用价值的认识。内容结构(2课时)(2课时)课时安排基因指导蛋白质合成1.创设情境，导入新课播放有关抗虫棉的视频，将苏云金杆菌抗虫蛋白基因( Bt抗虫蛋白基因)转入普通棉花，培育出的棉花植株会产生Bt抗虫蛋白。转入的是基因，得到的却是蛋白质!为什么会这样?原来，基因可以控制蛋白质的合成，这个过程就是基因的表达。一种生物的基因为什么能在另一种生物中表达呢?基因的表达过程是怎样的?各种生物的基因表达过程有什么共同点呢?带着问题进入本章学习。教学策略设计运用好教材中的问题串，步步深入地解决问题，使教学活动能够顺利推进。2.设置问题，层层深入基因如何指导蛋白质的合成?DNA携带的遗传信息是怎样传递到细胞质中的呢?当遗传信息到达细胞质后，细胞又是怎样解读的呢?DNA的遗传信息是怎样传给mRNA的?为什么RNA适于作DNA的信使呢?转录与DNA复制有什么共同之处?这对保证遗传信息准确转录有什么意义?转录与DNA复制有什么不同之处?基因指导蛋白质合成3.问题驱动，探索过程利用教材中的图解，阐述转录和翻译的概念、原理和过程，提升对比分析归纳的能力。结合观察分析转录的视频和图片，培养学生观察识图能力，提高分析归纳和推理判断的能力。mRNA的碱基序列如何决定蛋白质的氨基酸序列?mRNA的碱基与氨基酸之间的对应关系是怎样的?游离在细胞质中的氨基酸，是怎样被运送到合成蛋白质的“生产线”上的呢?tRNA转运来的氨基酸在核糖体上发生了什么反应?基因指导蛋白质合成4.问题驱动，构建概念利用教材中的图解，阐述转录和翻译的概念、原理和过程，提升对比分析归纳的能力。结合观察分析转录的视频和图片，培养学生观察识图能力，提高分析归纳和推理判断的能力。请学生从信息传递的角度，用流程图总结细胞中遗传信息的传递规律吗。引导学生利用图表总结所学内容。让学生认同科学是不断发展的，科学概念可能随着研究的深入不断更新或修正，理解科学的本质。基因指导蛋白质合成4.探讨中心法则，构建模型引导学生利用图表总结所学内容。让学生认同科学是不断发展的，科学概念可能随着研究的深入不断更新或修正，理解科学的本质。请学生从信息传递的角度，用流程图总结细胞中遗传信息的传递规律吗。同时引导学生思考为什么宜选用雄性个体的生殖器官作为实验材料进行观察减数分裂过程？基因指导蛋白质合成1.分析实例，概括关系基因表达与性状的关系关于基因、蛋白质和性状之间的关系的内容，比较复杂，也比较抽象，从遗传现象的实例入手，联系已有知识，分析其本质原因，让学生自己来总结三者之间的关系，更易突破难点。基因控制性状主要是通过控制酶的合成来实现的，对此可以通过分析一些遗传现象的原因来说明。例如，豌豆的圆粒与皱粒、白化病等实例，说明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。囊性纤维化、镰状细胞贫血等实例，说明基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。然后概括出生物体的性状虽然在形式上千差万别，但本质上都与蛋白质有关。在此基础上，通过构建基因、蛋白质和性状之间关系的概念图，帮助学生从整体上认识三者的关系。2.分析推理证据，理解细胞分化的本质基因表达与性状的关系在“基因的选择性表达与细胞分化”中，首先指导学生阅读教材“思考·讨论”中的资料，并通过比较、分析，得出这3种细胞中基因相同，mRNA不同的结论。再引导学生运用已学的基因指导蛋白质合成的知识，进行推理，判断这3种细胞中合成的蛋白质种类。在此基础上，引导学生运用所学的基因表达与性状的关系的知识，概括出同一生物体中不同类型的细胞，在发育过程中特异性地表达一套基因，其产物不仅影响细胞的形态、结构，而且执行各自的生理功能。从而建立基因的选择性表达与细胞分化的联系。通过连贯的逻辑思维过程，学生才能抽象、概括出细胞分化的本质就是基因的选择性表达。3.深化拓展，尝试命名基因表达与性状的关系补充展示胰岛细胞和红细胞部分基因表达情况，引导学生进行分析在两种细胞中分别什么基因表达了。引导学生尝试对两类基因：管家基因和奢侈基因进行“命名”，这样可以进一步帮助学生理解这两类基因在细胞生命活动中的作用，以及基因的选择性表达与细胞分化的关系。4.透过现象看本质，建立表观遗传的概念基因表达与性状的关系利用教材中的“思考·讨论”提供的植物和动物的两个典型的表观遗传实例，先分析柳穿鱼花的形态结构和小鼠毛色改变的原因，再归纳两者的共同点。在此基础上，引导学生分析出实例中基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象这个本质属性，从而建立表观遗传的概念。拓展说明三种常见的表观遗传调控机制：DNA甲基化、非编码RNA干扰、组蛋白乙酰化和甲基化等修饰方式，并与基因表达环节相结合。5.关爱生命，健康生活基因表达与性状的关系结合表观遗传知识，吸烟会使人的体细胞内DNA的甲基化水平升高，对染色体上的组蛋白也会产生影响。还有研究发现，男性吸烟者的精子活力下降，精子中DNA的甲基化水平明显升高。说明吸烟的危害及如何向亲友和周围人群进行宣传。通过有关资料显示，有科学家研究表明，每个人对生命的态度，正在重塑自己的DNA，并且可以经由生殖过程传给它们的儿子，甚至孙子。通过漫画对比两种生活方法可能引起的表观遗传，倡导学生要养成健康的生活方式来影响“命运”！6.组织交流，总结基因与性状之间的复杂关系基因表达与性状的关系结合“问题探讨”中水毛茛的实例及课前搜集的资料，讨论基因与性状之间的复杂关系。利用搜集的资料，举例说明基因与性状的关系并不是简单的一一对应的关系。基因与基因、基因与基因表达产物、基因与环境之间存在着复杂的相互作用。小组成员独立分析后，汇总观点，进行评价。课程结束