第2節(jié)基因?qū)π誀畹目刂?br />
一、教學(xué)目標(biāo)：
1.解釋中心法則。
2.舉例說(shuō)明基因與性狀的關(guān)系
二、教學(xué)重難點(diǎn)：
1.教學(xué)重點(diǎn)
（1）中心法則
（2）基因、蛋白質(zhì)與性狀的關(guān)系
2.教學(xué)難點(diǎn)
基因、蛋白質(zhì)與性狀的關(guān)系
三、專(zhuān)家建議：
“基因?qū)π誀畹目刂啤币还?jié)是人教版《必修2?遺傳與進(jìn)化》第四章第二節(jié)，之前教材已在第二章和第三章就“基因在哪里”和“基因是什么”的問(wèn)題上作了詳細(xì)闡述和分析，接下來(lái)研究“基因是如何起作用的”，即第四章對(duì)基因的表達(dá)問(wèn)題進(jìn)行研究。本章第一節(jié)著重探討了“基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成”問(wèn)題，緊接著第二節(jié)就基因如何控制生物體性狀展開(kāi)分析，與教材之前知識(shí)內(nèi)容層層推進(jìn)，從微觀到宏觀，解釋了生物體多樣性的內(nèi)在原因，而教材第一、二兩章又恰恰是從宏觀現(xiàn)象到微觀分析了遺傳現(xiàn)象到控制因素的過(guò)程，本節(jié)與之相呼應(yīng)；并為解釋第五章“基因突變及其他變異”奠定了理論基礎(chǔ)，故可見(jiàn)本節(jié)內(nèi)容不僅在教材體系上起到了“結(jié)構(gòu)橋梁”的作用，并體現(xiàn)了人類(lèi)認(rèn)知事物的一般規(guī)律和研究方法。
四、教學(xué)方法
舉例、講解法。
五、課時(shí)安排：
1課時(shí)
六、教學(xué)用具
教學(xué)課件
七、教學(xué)過(guò)程
【新課導(dǎo)入】
[課程導(dǎo)入]在上一節(jié)課中我們?cè)敿?xì)學(xué)習(xí)了基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成過(guò)程，你能否根據(jù)基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成的全過(guò)程，試畫(huà)一個(gè)流程圖，簡(jiǎn)要地表示出其中遺傳信息的傳遞方向？
一、中心法則的提出及其發(fā)展
1、中心法則的提出
1957年，克里克的一個(gè)猜想：中心法則
遺傳信息可以從DNA流向DNA，也可以從DNA流向RNA，進(jìn)而流向蛋白質(zhì)。
中心法則在后來(lái)的蛋白質(zhì)的合成過(guò)程被揭示后獲得公認(rèn)，中心法則實(shí)質(zhì)上蘊(yùn)涵著核酸和蛋白質(zhì)這兩類(lèi)生物大分子之間的相互聯(lián)系和相互作用，而其產(chǎn)生和發(fā)展則與人類(lèi)對(duì)核酸結(jié)構(gòu)和功能的認(rèn)識(shí)密切相關(guān)。
其實(shí)生命的本質(zhì)就是遺傳信息的流動(dòng)，整個(gè)生命的核心問(wèn)題就是如何保證遺傳信息能夠沿著正確的方向準(zhǔn)確無(wú)誤、順暢及時(shí)地進(jìn)行流動(dòng)。隨著大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的積累，人們發(fā)現(xiàn)中心法則也存在一些不足。
2、中心法則的發(fā)展
[資料分析]大家認(rèn)為克里克的中心法則應(yīng)該做什么修改？
資料1：1965年，科學(xué)家在RNA病毒里發(fā)現(xiàn)了一種RNA復(fù)制酶，像DNA復(fù)制酶能對(duì)DNA進(jìn)行復(fù)制一樣，RNA復(fù)制酶能對(duì)RNA進(jìn)行復(fù)制。
資料2：1970年，科學(xué)家在致癌的RNA病毒中發(fā)現(xiàn)逆轉(zhuǎn)錄酶，它能以RNA為模板合成DNA。
資料3：1982年，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)瘋牛�。貌《荆┦怯梢环N結(jié)構(gòu)異常的蛋白質(zhì)在腦細(xì)胞內(nèi)大量增殖引起的。這種因錯(cuò)誤折疊而形成的結(jié)構(gòu)異常的蛋白質(zhì)，可能促使與其具有相同氨基酸序列的蛋白質(zhì)發(fā)生同樣的折疊錯(cuò)誤，從而導(dǎo)致大量結(jié)構(gòu)異常的蛋白質(zhì)形成。
這些修改都被證實(shí)了嗎？
[討論]你認(rèn)為這些資料是否推翻了傳統(tǒng)的中心法則？你能不能試著畫(huà)修改后的中心法則
3、中心法則的地位
中心法則是生命體系中最核心、最簡(jiǎn)約、最本質(zhì)的規(guī)律，掌握這個(gè)規(guī)律對(duì)生命本質(zhì)的把握有著重要的作用。
（1）中心法則在信息角度論證了生物界的統(tǒng)一性。
（2）中心法則為現(xiàn)代生物學(xué)理論的大統(tǒng)一奠定了基礎(chǔ)，遺傳、發(fā)育和進(jìn)化是最基本的三大生命現(xiàn)象。
二、基因、蛋白質(zhì)與性狀的關(guān)系
基因控制蛋白質(zhì)的合成與基因控制生物的性狀有何關(guān)系？與生物遺傳又有什么關(guān)系？實(shí)際上我們?cè)缫涯軌蚧卮�，�?qǐng)大家回憶必修一的相關(guān)知識(shí)，蛋白質(zhì)與生物性狀有什么關(guān)系？蛋白質(zhì)如何承擔(dān)生命活動(dòng)？有不同的蛋白質(zhì)就會(huì)使生物體呈現(xiàn)出不同的生理特性，而基因也是通過(guò)控制合成不同的蛋白質(zhì)，從而來(lái)調(diào)控生物的性狀。
[實(shí)例分析]
a.、豌豆的圓粒和皺粒：
DNA中插入了一段外來(lái)的DNA序列編碼淀粉分支酶的DNA序列正常
打亂了編碼淀粉分支酶的DNA序列
淀粉分支酶不能正常合成淀粉分支酶正常合成
蔗糖不能合成為淀粉，蔗糖含量升高蔗糖合成淀粉，淀粉含量升高
淀粉含量低的豌豆由于失水而顯得皺縮淀粉含量高，有效保留水分，豌豆顯得圓鼓鼓
（性狀：皺縮）（性狀：圓滑）
b、白化病：白化病是一種較常見(jiàn)的皮膚及其附屬器官黑色素缺乏所引起的疾病。這類(lèi)病人通常是全身皮膚、毛發(fā)、眼睛缺乏黑色素，表現(xiàn)出怕光等行為。人類(lèi)的膚色就是由黑色素的含量多少?zèng)Q定的。
酪氨酸酶基因
酪氨酸酶
酪氨酸黑色素
由這兩個(gè)實(shí)例大家可以總結(jié)出什么共同點(diǎn)？
結(jié)論：基因通過(guò)控制酶的合成來(lái)控制代謝，進(jìn)而控制生物的性狀。
c、囊性纖維�。涸摬∈潜泵腊追N人中常見(jiàn)的一種遺傳病，主要表現(xiàn)為汗液中氯離子的濃度升高，支氣管被異常的黏液堵塞，常于幼年死于肺部感染。研究表明：其病因是一個(gè)跨膜蛋白（CFTR蛋白）的基因缺失了3個(gè)堿基。
d、鐮刀型細(xì)胞貧血癥：正常人的紅細(xì)胞呈中央微凹的圓餅狀，而鐮刀型細(xì)胞貧血癥的患者的紅細(xì)胞是彎曲的鐮刀狀。（P80）這樣紅細(xì)胞容易破裂，使人患溶血性貧血，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致死亡。
控制血紅蛋白形成的基因中有一個(gè)堿基變化
血紅蛋白的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化
紅細(xì)胞呈鐮刀狀
容易破裂，患溶血性貧血
大家再總結(jié)一下，這兩個(gè)病例有什么共同點(diǎn)？
結(jié)論：基因通過(guò)控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)來(lái)控制生物的性狀。
1、基因?qū)π誀畹目刂?br />
（1）間接作用：基因酶或激素細(xì)胞代謝性狀
（2）直接作用：基因結(jié)構(gòu)蛋白細(xì)胞結(jié)構(gòu)性狀
總之，生物的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理等方面的性狀主要是由蛋白質(zhì)體現(xiàn)的，蛋白質(zhì)的合成又受基因的控制。所以生物的性狀是由基因控制的。
2、控制生物性狀的因素
生物體的有些性狀是受到單基因控制的，而有些性狀不僅由一個(gè)基因控制，可能由多個(gè)基因來(lái)決定（如人的身高、血壓、智力、長(zhǎng)相等）；基因?qū)π誀畹目刂剖峭ㄟ^(guò)控制酶的合成、控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)的；同一生物在不同環(huán)境中有不同的表現(xiàn)型，基因型是生物發(fā)育的內(nèi)因；而環(huán)境條件是外因，表現(xiàn)型是生物發(fā)育的結(jié)果，是基因型和環(huán)境條件共同作用的結(jié)果。
三、細(xì)胞質(zhì)基因
1、葉綠體、線粒體中的DNA也能進(jìn)行半自主性自我復(fù)制，并通過(guò)轉(zhuǎn)錄和翻譯控制著某些蛋白質(zhì)的合成。我們習(xí)慣上把存在于細(xì)胞質(zhì)中的遺傳物質(zhì)，叫做細(xì)胞質(zhì)基因。
2、由于人和高等動(dòng)物的受精卵中的細(xì)胞質(zhì)幾乎全部來(lái)自卵細(xì)胞，受細(xì)胞質(zhì)內(nèi)遺傳物質(zhì)（線粒體DNA）控制的性狀由母親傳給后代，這一特點(diǎn)稱(chēng)為母系遺傳。母系遺傳不是指性狀由母親傳給女兒，而是傳給所有子女。
四、生物體性狀的多基因因素
前面所講的都是單個(gè)基因?qū)ι矬w性狀的控制，但事實(shí)上，基因與性狀的關(guān)系并不都是這種簡(jiǎn)單的線性關(guān)系。例如，人的身高、胖瘦就可能是由多個(gè)基因決定的，其中每一個(gè)基因?qū)ι砀�、胖瘦都有一定作用。同時(shí)，身高、胖瘦也不完全是由基因決定的，后天的營(yíng)養(yǎng)和體育鍛煉等也有著重要的作用。
多基因遺傳是指生物和人類(lèi)的許多表型性狀由不同座位的較多基因協(xié)同決定，而非單一基因的作用。多基因遺傳時(shí)，每對(duì)基因的性狀效應(yīng)是微小的，但不同基因可以通過(guò)累加作用而形成一個(gè)明顯的表型性狀。此外，多基因遺傳性狀還受環(huán)境因素的影響。如人的身高、血壓、智力、長(zhǎng)相都是多基因遺傳控制和環(huán)境共同作用的結(jié)果，甚至還有語(yǔ)言障礙、驚恐癥、閱讀不能癥、記憶力等，還有人類(lèi)一些非先天性的正常行為，如性格、自尊、對(duì)社會(huì)的態(tài)度等都受多基因遺傳控制和后天環(huán)境的影響。
所以，我們對(duì)生物體應(yīng)用系統(tǒng)的觀點(diǎn)來(lái)看待。生物是一個(gè)系統(tǒng)的相互關(guān)聯(lián)的整體，基因與基因、基因與基因產(chǎn)物、基因與環(huán)境之間多種因素存在復(fù)雜的相互作用，共同地精細(xì)地調(diào)控生物的性狀。
八、課堂總結(jié)
基因、蛋白質(zhì)與性狀的關(guān)系是本節(jié)的第二個(gè)重要內(nèi)容。生物的性狀主要是由蛋白質(zhì)的功能決定的，一種蛋白質(zhì)執(zhí)行什么樣的功能是由它的空間結(jié)構(gòu)決定的，蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)則取決于組成蛋白質(zhì)的氨基酸的數(shù)目和種類(lèi)，以及氨基酸的排列順序。而蛋白質(zhì)的氨基酸的數(shù)目、種類(lèi)及排列順序則由基因中的堿基的排列順序來(lái)編碼的。蛋白質(zhì)在什么時(shí)間合成，合成的數(shù)量，合成后在什么部位發(fā)揮作用等等相關(guān)的調(diào)控信息也是由基因編碼的。
基因型與表現(xiàn)型之間的關(guān)系，說(shuō)明即使基因型完全相同，但其表達(dá)過(guò)程可能受到環(huán)境因素的影響而呈現(xiàn)出不同的表現(xiàn)性狀出來(lái)。本節(jié)還指出在生物體中基因與性狀并不是簡(jiǎn)單的線性關(guān)系，而是基因與基因、基因與基因產(chǎn)物、基因與環(huán)境之間多種因素共同地精細(xì)地調(diào)控生物的性狀的，再一次強(qiáng)調(diào)了生物是一個(gè)錯(cuò)綜復(fù)雜的系統(tǒng)，學(xué)習(xí)生物一定要建立系統(tǒng)觀。
九、板書(shū)設(shè)計(jì)
第2節(jié)基因?qū)π誀畹目刂?br />
一、中心法則
1．討論并分別寫(xiě)出細(xì)胞生物、DNA病毒、RNA復(fù)制病毒、逆轉(zhuǎn)錄病毒遺傳信息的傳遞方向。
①細(xì)胞生物、DNA病毒：
②RNA復(fù)制病毒：
③逆轉(zhuǎn)錄病毒；
（1）DNA→DNA：DNA的自我復(fù)制（產(chǎn)物、原料、酶）；
（2）DNA→RNA：轉(zhuǎn)錄（產(chǎn)物、原料、酶）；
（3）RNA→蛋白質(zhì)：翻譯（產(chǎn)物、原料、酶）；
（4）RNA→RNA：RNA的自我復(fù)制（產(chǎn)物、原料、酶）；
（5）RNA→DNA：逆轉(zhuǎn)錄。
2．嘗試總結(jié)適合自然界中所有生物的中心法則。板書(shū)，演示圖
二、基因、蛋白質(zhì)與性狀的關(guān)系
1、間接作用：基因酶或激素細(xì)胞代謝性狀
2、直接作用：基因結(jié)構(gòu)蛋白細(xì)胞結(jié)構(gòu)性狀
三、細(xì)胞質(zhì)基因
四、生物體性狀的多基因因素
本文來(lái)自：逍遙右腦記憶 http://yy-art.cn/gaoer/1114135.html
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