高中生物學(xué)（人教版）必修2遺傳與進(jìn)化《基因的表達(dá)》單元整體教學(xué)設(shè)計(jì)

目錄

第一部分序言

一、大單元情境資料........................................第1-5頁

第二部分單元整體規(guī)劃

一、單元基本信息..........................................第6頁

二、單元特征分析

1.單元主題名稱.......................................第6頁

2.課標(biāo)要求...........................................第6-8頁

3.內(nèi)分析????????????????????????????????????????????,第910頁

二、單兀學(xué)目標(biāo)???????????????????????????????????????????第1112頁

四、單兀學(xué)任務(wù).?????????????????????????.????????????????第13頁

五、單元教學(xué)評(píng)價(jià)..........................................第14-15頁

附單元學(xué)業(yè)測(cè)評(píng)......................................第15-21頁

六、單元學(xué)習(xí)反思.........................................第21頁

序言：大單元情境資料

資料一：拍賣出2000萬日元的招財(cái)貓一三花公貓

因?yàn)樨堖涞目蓯?，現(xiàn)在越來越成為一種流行的寵物。所以我們?cè)谌粘Ｉ钪幸娺^許許多

多種的貓咪，當(dāng)然也不乏一些名貴的品種，如緬因貓、布偶貓等，但是你聽說過一只貓咪價(jià)

值2000萬日元嗎？折合人民幣也近110萬，一只貓價(jià)值一套房？日前，在日本的一個(gè)拍賣

會(huì)上，一只橘黑白的三色公貓，拍出了2000萬日元的天價(jià)，讓網(wǎng)友們一陣嘩然！為什么三

色公貓能拍出如此高的價(jià)格呢？三色貓也就是我們俗稱的“三花貓”，身上帶有橘色、黑色和

白色三種毛色?？赡苡械娜藭?huì)說，我們?cè)怀Ｉ钪腥ㄘ埡芏嘌?。沒錯(cuò)，三花貓的確很多，

但是幾乎全是母貓。

三花貓公貓是非常罕見的，大約3萬只三花貓中才有可能出現(xiàn)一只公貓，概率僅為

0.003%。為什么三花貓公貓如此罕見呢？其實(shí)是因?yàn)槊幕蚝拓堖涞男詣e有關(guān)，一般來

說，公貓的體內(nèi)只能存在1種顏色的毛發(fā)基因，而母貓卻可以擁有2種。所以一般出現(xiàn)三種

毛色的三花貓基本上都是母貓，要想出現(xiàn)三色公貓，只能是一種情況，公貓染色體基因出現(xiàn)

異常，可公貓如果出現(xiàn)染色體基因異常，那么大多會(huì)有繁殖障礙的問題。因此，三色公貓的

出現(xiàn)概率才會(huì)如此之低。

俗話說”物以稀為貴”，再加上，三色公貓?jiān)谌毡救说男闹惺且环N代表“幸運(yùn)”的象征，深

受日本人民的喜愛，所以在拍賣會(huì)上拍出如此高的價(jià)錢也能夠理解了。

資料二：家貓的毛色遺傳

首先，要區(qū)分一下貓的品種和毛色這兩個(gè)不同的概念。品種通常指的是人工培育具有較

為穩(wěn)定的遺傳性狀的動(dòng)植物群體，例如我們平時(shí)提到的英短、布偶貓、緬因貓、暹羅貓等。

具有確定品種的貓能夠穩(wěn)定地遺傳某些性狀，也就是身體特征，包括腿的長(zhǎng)短、耳朵的

形狀、毛的顏色和圖案等等。當(dāng)然還有大量不屬于任何品種的貓，也就是我們常說的“土貓”,

專業(yè)說法叫隨機(jī)繁育。

而毛色，更準(zhǔn)確的說法是“被毛”,

英文里叫hair,是貓身體表面所覆蓋

的毛，只是貓的性狀之一。講毛色遺

傳，需要從貓毛的顏色和圖案兩個(gè)角

度來分析。

五彩斑斕的黑與橘色的紅

貓的顏色看起來有很多種，但其

實(shí)只有兩種，黑色和紅色。這是因?yàn)?/p>

貓的色素細(xì)胞能且僅能分泌兩種黑色

素，即真黑素(eumelanin)和褐黑素

(phaeomelanin)。決定人類的毛發(fā)、

各種顏色的土貓來源I維基虹膜和膚色I(xiàn)=I

的也主要是這兩種黑色素，由于黑色素是較小成分分子的集合體，

因此同種黑色素也有許多不同類型，這些類型之間成分分子的比例

和結(jié)合模式各不相同，也就調(diào)合出不同的顏色與深淺。Eumelanin

對(duì)貓來說，真黑素表達(dá)產(chǎn)生黑色和褐色。位于常染色體上的褐

變基因B、b和b',其控制的酶參與真黑素的代謝，能使真黑素表

達(dá)為黑色或褐色。顯性褐變基因B會(huì)產(chǎn)生黑色，兩個(gè)隱性等位基因Phaeomelanin

中b會(huì)產(chǎn)生巧克力色，在某些品種中又叫栗色，b'產(chǎn)生肉桂色，

1

是一種較淺品紅棕色。

褐黑素產(chǎn)生淺黃色至略帶紅色的顏色，也被叫做姜黃色或者果醬色。除了黑色和褐色系

的貓，還有一種毛色也很常見，就是橘色。與前兩者不同的是，在具有橘色皮毛的貓中，褐

黑素完全取代了真黑素。

位于性染色體X上的橘色(Orange)基因座(基因座是指基因或DNA片段在染色體上的

位置)決定貓是否會(huì)產(chǎn)生褐黑素。

橘色基因是0,鄰居就是控制非橘色的共顯性基因。，這兩個(gè)基因的“地位平等”稱為

等位基因，有。就有橘色，又稱為顯性基因，。就有非橘色，成為隱性基因。

更復(fù)雜的是，橘色基因0相對(duì)于黑色基因B是顯性，但是不是完全顯性。因此在分析貓

的毛色時(shí)先考慮0基因的情況(帶不帶橘色)，再考慮黑色基因的情況(黑色還是巧克力色/

肉桂色)，如果兩種顯性基因都有，那就黑色和橘色都有。

貓與人類似，雄性性染色體是XY,雌性是XX。結(jié)合起來分析的話，雄性貓只有一個(gè)X

染色體，因此只能是橘色或者非橘色；雌性有兩個(gè)X染色體，就有幾種不同的情況：00是

橘色，。。是黑色或者棕色，0。就是玳瑁，部分區(qū)域是橘色，部分是非橘色。

除了上述兩個(gè)基因座，還有一個(gè)D基因也參與控制貓毛發(fā)的顏色。D基因編碼一種蛋白，

參與運(yùn)輸色素。當(dāng)貓有兩個(gè)隱性d等位基因時(shí)就發(fā)生了“稀釋二黑色變?yōu)樗{(lán)色，巧克力色變

為丁香色，橘色變?yōu)槟逃蜕?/p>

除此之外還有白色比較特殊?？刂瓢咨唿c(diǎn)和全白色的基因都位于常染色體的KIT基因

座上，有些小貓戴的”白手套''也受KIT上的基因控制。其中白斑基因WS的表達(dá)會(huì)使得貓毛

出現(xiàn)白色斑點(diǎn)。任何顏色的貓都有可能出現(xiàn)白斑，顯性基因S控制白色，雜合貓(Ss)的白

色介于0-50%之間，純合貓(SS)的白色介于50-100%之間。

需要注意的是，另一種基因WD會(huì)覆蓋所有其他顏色基因的表達(dá)，可產(chǎn)生全白色的貓。

無論是DD還是Dd都會(huì)變成白貓，因此雜合子的兩只白貓也可能生出非白色的貓。有的白

貓耳聾也是這個(gè)基因?qū)е?，D基因控制黑色素母細(xì)胞減少，不僅使色素產(chǎn)生減少，也影響了

與聽覺相關(guān)的神經(jīng)發(fā)育。

花紋的套路就是沒有套路

可以修飾貓毛發(fā)顏色的基因主要就是上述幾種，從花紋來看，貓可以被分成單色、虎斑、

玳瑁三種。

單色貓不必多說，虎斑貓的毛發(fā)是因agouti基因而呈現(xiàn)出條紋狀的。通常表現(xiàn)為額頭

上“M”字樣花紋、眼睛周圍“眼線筆”外觀、嘴唇和爪子上有色素、深色部分勾勒出粉色

鼻子形狀等特征?；邨l紋是自然發(fā)生的，無疑有助于野貓?jiān)谝巴怆[藏自己。玳瑁貓則是部

分區(qū)域毛發(fā)為橘色，部分為非橘色。因?yàn)?基因遵循伴性遺傳的規(guī)律，玳瑁貓基本都是雌性,

雖然有雄性玳瑁貓，但它們通常是染色體出現(xiàn)了異常，例如本身為XXY染色體，或是XXY

嵌合體。

還有一種很常見的主體為白色，同時(shí)有黑色和橘色的貓，被叫做三花貓。

看到這里大家應(yīng)該也發(fā)現(xiàn)了，只有三花貓可以同時(shí)

表達(dá)兩種色素，其他的貓都只能表達(dá)出一種色素。與玳

瑁貓的原理類似，三花也基本都是姑娘。

還有兩種聽起來就很華貴的顏色一一銀色和金色。

這是由常染色體上的黑色素抑制基因I/i控制的。顯性

基因I導(dǎo)致黑色素生成受到抑制，但對(duì)褐黑素的影響大

于真黑素?；哓堄?基因會(huì)形成銀色的虎斑，閃閃發(fā)

光的銀色條紋很惹人喜愛。

2

銀虎斑來源|

另外一種情況是貓毛有分段，目前推測(cè)分段是多基因控制的形狀。I基因碰上分段可以

形成銀漸層，根據(jù)帶寬的不同可以有多種變化。

毛發(fā)的分段來源Icatterypatchwork.nl

如果貓毛有分段但沒有I基因，那么毛發(fā)將是金色而不是銀色。也就是說基因型ii是形

成金漸層的必要條件。

貓咪的孩子是什么毛色？

雖然還有很多其他的例外情況沒有細(xì)講，現(xiàn)有的知識(shí)也足夠我

們進(jìn)行一些簡(jiǎn)單的毛色推斷啦。例如最簡(jiǎn)單的，黑色的公貓（BB

或Bb或Bb'）和黑色的母貓（BB或Bb或Bb'）可以生出黑色

或者藍(lán)色的小貓。而一只三花小貓，需要考慮B基因、?；?/p>

和S基因的遺傳：根據(jù)三種基因的特性，可以推斷出其父母的

花色有四種情況：1.母親為黑白相間，父親是橘色或奶油色；2.

母親是藍(lán)白相間，父親是橘色；3.母親是橘色白色相間，父親

是黑色或藍(lán)色；4.母親是奶油色和白色相間，父親是黑色。看

到這里，你能否推算出來，你家的貓咪能生出什么花色的小貓呢？

資料三X染色體失活

養(yǎng)著小寵物的朋友有時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)，自己養(yǎng)的小兔子、小倉(cāng)鼠或者是小花貓，毛色常常有好

幾種顏色，各種毛色的花斑隨機(jī)分布。而且它們就好像人類社會(huì)中男性常著黑白灰的素色，

而女性常常衣著靚麗，花斑色的小動(dòng)物性別一般是雌性。這個(gè)有趣的生物學(xué)現(xiàn)象背后的機(jī)制

是表觀遺傳學(xué)中一種特殊的現(xiàn)象：X染色體失活。

X染色體失活最直觀的表現(xiàn)可以用三色貓（Calicocat）來說明。母貓身上有可能會(huì)是

花花的，既有棕色又有黃色，而公貓只有一種顏色，棕色或者黃色。決定毛色的基因只存在

于X染色體上，一條X染色體只能攜帶一種顏色的信息。黃色和棕色是一對(duì)等位基因，也就

是說，一條X染色體上帶的要么是黃色毛基因，要么是棕色毛基因。一般貓的腹部都是白色

的，白色是白化基因起的作用，讓貓本來的顏色不能顯示出來。這種白化基因并不存在于性

染色體上，因而不受X染色體失活的影響。

對(duì)于只有一條X染色體的公貓，它的毛色要么是黃白要么是棕白。對(duì)于雖然有兩條X

3

染色體，但是毛色基因二致的雌貓，毛色也是黃白或者棕白。只有雜合體的雌貓，擁有兩條

X染色體，但是一條上面帶的是黃色毛基因，另一條上面則是棕色毛基因。在胚胎發(fā)育的早

期，已經(jīng)形成了多細(xì)胞的階段，兩條X染色體要失活一條，失活的X染色體濃縮成染色較深

的染色質(zhì)體。有些細(xì)胞保留黃色毛基因所在的X染色體的活性，而有些細(xì)胞保留棕色毛基因

所在的X染色體的活性。而且，這些細(xì)胞再分裂出來的子代細(xì)胞，都保持一樣的失活程序。

最后出生的小貓，身上的花斑就是這里一塊是黃色那里一塊是棕色，這是因?yàn)橥簧陌邏K

實(shí)際上都來自于同一個(gè)前體細(xì)胞，并保留相同的X染色體失活的選擇（圖1）。

T

基因型x°YX°Yx°x°

ll—x°c

??⑨?

受穩(wěn)卵染包體組合

—

—

1—

oo。?

胚胎■￥■期染色體組合

—

—

I—

^

。3

、

型

A現(xiàn)

二

J

「

性

小

A圖1：以三色貓（Calicocat）舉例：雌性的性染色體是XX,我們把它標(biāo)上顏色，就

是XX。雄性的性染色體是XY,同樣我來標(biāo)個(gè)顏色XY。這樣他們的后代的體細(xì)胞的組合是如

下的：母親（XX）和父親（XY）的后代：雌性子代的體細(xì)胞有兩種組合（XX）與（XX）。而

雄性子代的體細(xì)胞是（XY）或者是（XY）。接下來，我們假設(shè)雌性子代的體細(xì)胞中X染色體

構(gòu)成為雜合子（XX）。由于在體細(xì)胞內(nèi)，這兩個(gè)X性染色體有一個(gè)是失活的，這一個(gè)高度折

疊濃縮、不表達(dá)蛋白的異染色體。那么體細(xì)胞中，雌性子代有些體細(xì)胞表達(dá)（X-）而有些體

細(xì)胞表達(dá)（-X）。所以實(shí)際上，雌性子代是一個(gè)嵌合體（mosaic）。組織中的蛋白表達(dá)譜是有

差異的，這一塊組織表達(dá)（X-）,另外一塊組織表達(dá)（-X）。在體細(xì)胞中，來自父本和母本的

X染色體失活的機(jī)率應(yīng)當(dāng)是一樣的。因此從概率上來說，三色貓身體上的不同顏色的花斑皮

膚面積應(yīng)當(dāng)是大致相同的。當(dāng)然二色貓的顏色是黃棕白色的，圖中用紅色和綠色來表示是為

了易于區(qū)分。

X染色體失活到底是什么情況？

在哺乳動(dòng)物中，無論雄性還是雌性，體細(xì)胞中只有一條有活性的X染色體。在雌性體細(xì)

胞內(nèi)，雖然有兩條X性染色體，但是為了保證X染色體上的基因表達(dá)劑量在一個(gè)合適的范圍

內(nèi)，在胚胎發(fā)育到原腸胚的時(shí)期，體細(xì)胞中兩條X染色體中的一條隨機(jī)失活，這就是X染色

體失活。而且，一旦這個(gè)細(xì)胞啟動(dòng)了對(duì)某一條X染色體的失活進(jìn)程，那么這個(gè)細(xì)胞的子代細(xì)

胞都會(huì)保持對(duì)同樣的一條X染色

體的失活。

A唐氏綜合征患者的染色體型

（紅色圈中多了一條染色體）以

及表型特征，圖片來自mun.ca

為什么活性染色體的個(gè)數(shù)不能

太多呢？唐氏綜合征是一個(gè)極

好的例子。唐氏綜合征（Down）

ssyndrome）是一類遺傳性疾病。

4

這個(gè)病因的命名源自英國(guó)醫(yī)生約翰?朗頓?唐(JohnLangdonDown)。它的病因其中之一是

第21對(duì)染色體的三體現(xiàn)象，正常人有一對(duì)，而唐氏綜合征患者有3條第21對(duì)染色體。多一

條染色體可不是什么好事，唐氏綜合征患者有學(xué)習(xí)障礙、智力障礙等情況。

劑量補(bǔ)償效應(yīng)是X染色體失活現(xiàn)象必然性的一個(gè)最為流行的假說，也得到了很多科學(xué)實(shí)

驗(yàn)的支持。劑量補(bǔ)償效應(yīng)認(rèn)為：X染色體上有相當(dāng)多的參與生理代謝等重要功能的基因，這

些基因的表達(dá)產(chǎn)物與其他常染色體上基因的表達(dá)產(chǎn)物一起協(xié)同工作。X染色體失活可以看作

是維持X染色體上基因表達(dá)在雌性和雄性之間的平衡。事實(shí)上，常染色體上的等位基因也常

常有一條是失活的，這是通過基因組印記(Genomicimprinting)的方式，而性染色體上是

X染色體失活。

1932年繆勒(H.J.Muller)首先報(bào)道，在果蠅中，雄性果蠅的X染色體轉(zhuǎn)錄效率要

比雌性的高，而轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物最終濃度在兩種性別差不多。1961年瑪麗?萊昂(MaryLyon)在

哺乳動(dòng)物上發(fā)現(xiàn)了同樣的現(xiàn)象，并且提出了X染色體失活的概念，即在雌性動(dòng)物體細(xì)胞中只

有一條X染色體是有活性的，而另外一條X染色體失活成為巴氏小體(Barrbody)的觀點(diǎn)。

《從信息到物質(zhì)，從藍(lán)圖到現(xiàn)實(shí)》單元教學(xué)規(guī)劃

一一基于《基因的表達(dá)》單元整體教學(xué)設(shè)計(jì)

一、單元基本信息

學(xué)科高中生物學(xué)實(shí)施年級(jí)高一設(shè)計(jì)者張森、張小麗

課程標(biāo)準(zhǔn)模塊必修2遺傳與進(jìn)化

使用教材人民教育出版社（2019版）

單元名稱必修2第4章基因的表達(dá)

單元性質(zhì)新授單元

單元課時(shí)4課時(shí)

授課教師張小麗、張森、王彥芬、姚亞運(yùn)

二、單元特彳口E分析（單元主題概述）

1.單元主題名稱

《從信息到物質(zhì)，從藍(lán)圖到現(xiàn)實(shí)》

2.課標(biāo)要求

（1）內(nèi)容要求

概念3遺傳信息控制生物性狀.并代代相傳

3」親代傳遞給子代的逋傳信息主要編碼在DZA分子上_______________

3.1.1概述多數(shù)生物的基因是DZA分子的功能片段.有迫病毒的

基因在RNA分子上

3.1.2概述DZA分子星由四種脫眄核甘酸構(gòu)成;.通常由兩條堿基

互補(bǔ)比對(duì)的反向平行良鏈形成雙螺旋結(jié)構(gòu).礴基的排列R質(zhì)

序編氈了遺傳彳聲息

3.1.3概述DZA分子通過辛保密方式進(jìn)行復(fù)擊U

3.1.4概述DZA4其了卜的遺彳專信.息通過RZA指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成.

細(xì)胞分化的本質(zhì)是整田選擇性表達(dá)的結(jié)果.生物的性狀主

要通過蛋白質(zhì)表現(xiàn)

3.1.5概述桀些基因中破基序列不變但表型改變的喪觀遺傳現(xiàn)象

3.2有性生殖中基因的分離和重組導(dǎo)致雙親后代的基因組合有多種可

育總

3.2.1闡明減數(shù)分裂產(chǎn)生染色體數(shù)量減半的精細(xì)胞或卵細(xì)胞

懇通讀配子傳遞給

大概念：遺傳信息控制生物性狀，并代代相傳。

重要概念：親代傳遞給子代的遺傳信息主要編碼在DNA分子上。

次位概念：

1.概述DNA分子上的遺傳信息通過RNA指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成。

2.細(xì)胞分化的本質(zhì)是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果。

3.生物的性狀主要通過蛋白質(zhì)表現(xiàn)。

4.概述某些基因中堿基序列不變但表型改變的表觀遺傳。

（2）學(xué)業(yè)要求

結(jié)合DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，闡明DNA分子作為遺傳物質(zhì)所具有的特征，以及

通過復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯等過程傳遞和表達(dá)遺傳信息（生命觀念、科學(xué)思維）。

6

（3）教學(xué)提示

在本單元教學(xué)中，教師可采取“總-分-總”的思路組織教學(xué)，并重視問題式

教學(xué)。

（4）學(xué)業(yè)質(zhì)量水平

水平質(zhì)量描述

1-1能初步以結(jié)構(gòu)與功能觀、物質(zhì)與能量觀等觀念，說出遺傳與變

異的物質(zhì)基礎(chǔ)和規(guī)律等；初步運(yùn)用進(jìn)化與適應(yīng)觀，說出生物的多樣

性和統(tǒng)一性：在給定的問題情境中，能以生命觀念為指導(dǎo)，分析生

命現(xiàn)象，探討生命活動(dòng)的規(guī)律，設(shè)計(jì)解決簡(jiǎn)單問題的方案。（生命

觀念）

1-2能認(rèn)識(shí)到生物學(xué)概念是基于科學(xué)事實(shí)，經(jīng)過歸納與概括、演繹

與推理等方法形成的；能理解遺傳與變異等相關(guān)概念的內(nèi)涵：能用

I1

上述概念和科學(xué)思維方法解釋簡(jiǎn)單情境中的生命現(xiàn)象。（科學(xué)思維）

1-3能針對(duì)給定的遺傳與進(jìn)化等相關(guān)的生物學(xué)問題，根據(jù)實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，

使用簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)器具，按照實(shí)驗(yàn)操作步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，如實(shí)記錄實(shí)驗(yàn)

數(shù)據(jù)，并分析得出結(jié)論，寫出實(shí)臉報(bào)告并與他人進(jìn)行必要的交流；

認(rèn)同在生物學(xué)的探究過程中開展合作的必要性。（科學(xué)探究）

1-4認(rèn)同健康文明的生活方式，能對(duì)有關(guān)生物學(xué)的社會(huì)熱點(diǎn)議題進(jìn)

行理性判斷。（社會(huì)責(zé)任）

水平質(zhì)量描述

2-1能運(yùn)用結(jié)構(gòu)與功能觀、物質(zhì)與能量觀等觀念，舉例說明遺傳與

變異的物質(zhì)基礎(chǔ)和規(guī)律等，在特定的問題情境中，能以生命觀念為

指導(dǎo)，分析生命現(xiàn)象，探討生命活動(dòng)的規(guī)律，設(shè)計(jì)方案解決簡(jiǎn)單問

題。（生命觀念）

2-2能基于特定的生物學(xué)事實(shí)，采用歸納與概括、演繹與推理等方

法，以文字、圖示的形式，說明遺傳與變異等相關(guān)概念的內(nèi)涵；針

對(duì)生物學(xué)相關(guān)問題，能運(yùn)用科學(xué)思維方法展開探討；在面對(duì)有爭(zhēng)議

的社會(huì)議題時(shí)，能利用生物學(xué)重要概念或原理，通過邏輯推理闡明

I2個(gè)人立場(chǎng)。（科學(xué)思維）

2-3能提出遺傳與進(jìn)化等相關(guān)的生物學(xué)問題，能熟練地使用常見的

實(shí)驗(yàn)器具，制定簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方案或在給出的多個(gè)方案中選取恰當(dāng)?shù)?/p>

方案并實(shí)施，如實(shí)記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并分析各項(xiàng)數(shù)據(jù)，得出合理的結(jié)

論；能與他人合作開展探究活動(dòng)，規(guī)范撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，與他人交流

所得結(jié)果和存在的問題。（科學(xué)探究）

2-4養(yǎng)成健康文明的生活方式，并能抵制封建迷信和偽科學(xué)：形成

敬畏生命的觀念，遵循正確的倫理道德，能對(duì)有關(guān)生物學(xué)的社會(huì)熱

點(diǎn)議題進(jìn)行理性判斷。（社會(huì)責(zé)任）

7

水平質(zhì)量描述

3-1能運(yùn)用結(jié)構(gòu)與功能觀、物質(zhì)與能量觀、穩(wěn)態(tài)與平衡觀等觀念，

舉例說明遺傳與變異的物質(zhì)基礎(chǔ)等，在特定的問題情境中，能以生

命觀念為指導(dǎo)，分析生命現(xiàn)象，探討生命活動(dòng)的規(guī)律；基于上述觀

念，能綜合運(yùn)用科學(xué)、技術(shù)、工程學(xué)和數(shù)學(xué)（STEM）知識(shí)和能力。

設(shè)計(jì)方案，解決特定問題。（生命觀念）

3-2能基于給定的事實(shí)和證據(jù)，采用歸納與概括、演繹與推理等方

法，以文字、圖示或模型的形式，說明遺傳與變異等相關(guān)概念的內(nèi)

涵，針對(duì)生物學(xué)相關(guān)問題，能運(yùn)用科學(xué)思維方法展開探討、審視或

論證；在面對(duì)有爭(zhēng)議的社會(huì)議題時(shí)，能利用生物學(xué)重要概念或原理，

通過邏輯推理闡明個(gè)人立場(chǎng)，作出決策。（科學(xué)思維）

3-3能夠針對(duì)特定情境提出可探究的生物學(xué)問題，基于給定的條件，

設(shè)計(jì)并實(shí)施探究實(shí)驗(yàn)方案，運(yùn)用多種方法如實(shí)記錄和分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，

能主動(dòng)合作，推進(jìn)探究方案的實(shí)施，并運(yùn)用科學(xué)術(shù)語報(bào)告實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

（科學(xué)探究）

3-4養(yǎng)成健康文明的生活方式，自覺抵制封建迷信和偽科學(xué)；形成

敬畏生命的觀念。（社會(huì)責(zé)任）

水平質(zhì)量描述

4-1能運(yùn)用結(jié)構(gòu)與功能觀、物質(zhì)與能量觀、穩(wěn)態(tài)與平衡觀等觀念，

闡釋遺傳與變異的物質(zhì)和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，在新的問題情境中，能以生命

觀念為指導(dǎo)，解釋生命現(xiàn)象，探究生命活動(dòng)的規(guī)律；基于上述觀念，

能夠?qū)⒖茖W(xué)、技術(shù)、工程學(xué)和數(shù)學(xué)（STEM）知識(shí)和能力綜合運(yùn)用在

實(shí)踐活動(dòng)中，解決生活中的實(shí)際問題。（生命觀念）

4-2能基于事實(shí)和證據(jù)，采用歸納與概括、演繹與推理、模型與建

模等方法，以恰當(dāng)?shù)男问疥U釋遺傳與變異等相關(guān)概念的內(nèi)涵，在面

對(duì)生產(chǎn)、生活中與生物學(xué)相關(guān)的新問題情境時(shí)，能熟練運(yùn)用科學(xué)思

維方法展開探討、審視或論證，在面對(duì)有爭(zhēng)議的社會(huì)議題時(shí)，能利

用生物學(xué)重要概念或原理，通過邏輯推理闡明個(gè)人立場(chǎng)，作出決策

4并解決問題。（科學(xué)思維）

4-3能夠針對(duì)日常生活和生產(chǎn)中的真實(shí)情境。提出清晰的、有價(jià)值

的、可探究的生命科學(xué)問題，查閱相關(guān)資料、設(shè)計(jì)并實(shí)施恰當(dāng)可行

的方案，運(yùn)用多種方法如實(shí)記錄，創(chuàng)造性地運(yùn)用數(shù)學(xué)方法分析實(shí)驗(yàn)

結(jié)果，并客觀分析與評(píng)價(jià)生物技術(shù)產(chǎn)品在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用所產(chǎn)

生的效益和風(fēng)險(xiǎn)，在生物學(xué)的探究過程中起組織和引領(lǐng)作用，運(yùn)用

科學(xué)術(shù)語精確闡明實(shí)臉結(jié)果，善于溝通，開展有效的合作。（科學(xué)

探究）

4-4形成珍愛生命、人與自然和諧共處以及可持續(xù)發(fā)展的觀念，養(yǎng)

成健康文明的生活方式，能夠鑒別并自覺抵制封建迷信和偽科學(xué)（社

會(huì)責(zé)任）

8

3.內(nèi)容分析

本章內(nèi)容從分子水平闡述遺傳物質(zhì)在生物體內(nèi)是如何起作用的。首先介紹基

因如何指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成，即基因的表達(dá)；然后介紹基因表達(dá)與性狀的關(guān)系，即

基因怎樣通過蛋白質(zhì)來控制性狀，以及基因表達(dá)的調(diào)控等。

(1)內(nèi)容結(jié)構(gòu)

(2)內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)分析

濫傳僖愚的精最

遺傳僖息的題譚

-中心法剜

生拗住狀主要通過皆白展霆91

HUB分化的本質(zhì)蜃?因選擇性雌樹累

表現(xiàn)透?jìng)?/p>

9

概念3：遺傳信息控制生物性狀，并代代相傳

小

支撐

細(xì)胞由多種多樣的重要概念：親代傳由基因突變、染色體變異

支持支持

分子組成，其中蛋白遞給子代的遺傳信和基因重組引起的變異是

息主要編碼在

質(zhì)和核酸是兩類最DNA-----可以遺傳的；生物多樣性

重要的生物大分子學(xué)習(xí)分子上學(xué)習(xí)和適應(yīng)性是進(jìn)化的結(jié)果。

形戒

遺傳信DNA是由四DNA通過半基因指導(dǎo)蛋細(xì)胞分化是基因選擇

息主要種脫氧核保留方式進(jìn)白質(zhì)的合成,性表達(dá)的結(jié)果，生物

存在于昔酸排列行復(fù)制決定生物的體存在表觀遺傳現(xiàn)象

DNA上而成的雙性狀

螺旋結(jié)構(gòu)

次位概念：生

次位概念：概

物的性狀主

述某些基因中堿基

1.貓的色素要通過蛋白

序列不變但表型改

相關(guān)基因如質(zhì)表現(xiàn)。

變的表觀遺傳。

何控制酶

情（蛋白質(zhì)）次位概念：細(xì)胞

的合成？分化的本質(zhì)是基

境因選擇性表達(dá)的

結(jié)果。

2.貓的性狀與??????.

線基因表達(dá)具有4三花卷的形成原

.??隹為什么雄性三

什么關(guān)系？1?

花貓比較罕見？

次位概念：概述

DNA分子上的遺3.貓身上所有的細(xì)

傳信息通過RNA胞都能合成真黑素

指導(dǎo)蛋白質(zhì)的嗎？

合成。

形成重要概念：親代傳遞給子代的遺傳信息主要編碼在DNA分子上

10

三'單元學(xué)習(xí)目標(biāo)

本單元在核心素養(yǎng)的四個(gè)方面都有體現(xiàn)，根據(jù)單元核心問題，結(jié)合新課標(biāo)要

求和新教材中相關(guān)內(nèi)容對(duì)學(xué)生生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的提升，確定本單元的學(xué)習(xí)目

標(biāo)如下：

表3-1單元學(xué)習(xí)目標(biāo)表

課標(biāo)素養(yǎng)學(xué)習(xí)目標(biāo)（體現(xiàn)學(xué)科核心素養(yǎng)發(fā)展）

名稱

1.通過對(duì)DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯過程的分析，闡明親代傳遞給

生命觀念子代的遺傳信息主要編碼在DNA分子上，闡明生命是物質(zhì)、能量、

信息的統(tǒng)一體。

2.通過對(duì)密碼子的學(xué)習(xí)，認(rèn)同生物可能有共同起源。

3.通過學(xué)習(xí)核糖核甘酸、mRNA、tRNA等物質(zhì)的結(jié)構(gòu)及功能特點(diǎn),

形成結(jié)構(gòu)與功能觀。

1.通過自制物理模型，嘗試演示基因的表達(dá)過程，提高動(dòng)手能

力及團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，體驗(yàn)基因表達(dá)過程的和諧美及基因表達(dá)原理的

邏輯美、簡(jiǎn)約美。

科學(xué)思維2.通過對(duì)幾個(gè)堿基決定21種氨基酸的推測(cè)，鍛煉了演繹推理的

能力。

3.利用教材中“思維訓(xùn)練”的問題情境，訓(xùn)練學(xué)生提出假說的

能力。

1.應(yīng)用假說-演繹法分析進(jìn)行科學(xué)探究的基本思路。

科學(xué)探究2.通過本單元中的多個(gè)“思考?討論”的學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)

驗(yàn)現(xiàn)象、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生觀察、分析、提問、討論和交流的能

力與團(tuán)隊(duì)合作意識(shí)。

1.積極運(yùn)用生物學(xué)的知識(shí)與方法，關(guān)注社會(huì)議題，參與討論并

作出理性解釋。

社會(huì)責(zé)任2.通過“與社會(huì)的聯(lián)系”欄目，幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)吸煙的危害，從

而選擇健康的生活方式。

3.通過對(duì)基因工程的應(yīng)用的學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注生物科學(xué)技術(shù)

在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。

表3-2《從信息到物質(zhì)，從藍(lán)圖到現(xiàn)實(shí)》主題的課時(shí)安排及確定課時(shí)目標(biāo)

課時(shí)內(nèi)容課時(shí)目標(biāo)

1.通過比較RNA和DNA，歸納RNA適于作DNA的信使

的條件。

2.通過分析、歸納教材中的圖文資料，概述遺傳信息

第1課時(shí)遺傳信息的轉(zhuǎn)錄過程。

的轉(zhuǎn)錄3.比較DNA復(fù)制與遺傳信息轉(zhuǎn)錄的主要異同。

4.通過分析經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，提高分析和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力，

體會(huì)實(shí)驗(yàn)探究精神，認(rèn)同科學(xué)是不斷發(fā)展的。

11

生命觀念：

1.基于地球上幾乎所有生物都共用一套遺傳密碼的事

實(shí)，闡明生物界統(tǒng)一性，認(rèn)同當(dāng)今生物可能有共同起源，

形成生物進(jìn)化觀。

2.闡明中心法則的具體內(nèi)容，認(rèn)同生命是物質(zhì)、能量、

信息統(tǒng)一體的生命觀念。

科學(xué)思維：

第2課時(shí)遺傳信息1.通過理解遺傳密碼的破譯過程，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維。

的翻譯與中心法則2.運(yùn)用數(shù)學(xué)思維探究出mRNA堿基數(shù)目與氨基酸數(shù)目

之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系

科學(xué)探究：

通過課后制作物理模型模擬翻譯過程和課堂上角色扮

演活動(dòng)理解遺傳信息的翻譯過程。

社會(huì)責(zé)任：

關(guān)注生物科學(xué)技術(shù)在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用，能用生物學(xué)

知識(shí)說明抗菌藥物可用于治療疾病的道理。

第3課時(shí)基因表達(dá)1.舉例說明基因通過控制酶的合成或蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)控

產(chǎn)物與性狀的關(guān)系制生物的性狀。

及基因選擇性表達(dá)2.通過角色扮演的活動(dòng)來比較同一生物體3種細(xì)胞中

與細(xì)胞分化DNA和mRNA的檢測(cè)結(jié)果，闡明細(xì)胞分化是基因選擇。

1.基于材料分析，闡明DNA甲基化、組蛋白乙酰化、

RNA干擾等表觀遺傳方式調(diào)控基因表達(dá)的機(jī)制，培養(yǎng)信息

獲取能力和問題解決能力，提高科學(xué)思維和科學(xué)探究能力。

2.運(yùn)用“結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)”的生物學(xué)觀念，利用模

第4課時(shí)表觀遺傳型建構(gòu)闡釋表觀遺傳現(xiàn)象及本質(zhì)，提高學(xué)生的建模思維能

力。

3.運(yùn)用表觀遺傳的概念，提出三色貓的形成，培養(yǎng)尊

重生命，關(guān)注自然的社會(huì)責(zé)任意識(shí)。

四、單元學(xué)習(xí)活動(dòng)

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情境線任務(wù)線活動(dòng)線

活動(dòng)1T.觀看和欣賞三花貓視頻和

競(jìng)拍模擬表演，知曉自然界中三花公貓

出現(xiàn)的罕見。

任務(wù)1:遺傳信活動(dòng)1-2.分析資料合作探究尋找信

息的轉(zhuǎn)錄使。

（第1課時(shí)）活動(dòng)1-3.合作探究DNA和RNA在化

學(xué)組成、結(jié)構(gòu)及功能上的差異。

活動(dòng)1-4.通過問題串合作探究遺傳

信息的轉(zhuǎn)錄過程。

1.貓的色素相

關(guān)基因如何控

活動(dòng)27.探討mRNA的堿基與氨基

制酶（蛋白質(zhì)）

酸的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

的合成?

任務(wù)2：遺傳活動(dòng)2-2.探索密碼子的特性及密

信息的翻譯碼子表的檢索方法。

任務(wù)3：歸納活動(dòng)2-3.通過問題探討以及角色

中心法則扮演與物理模型結(jié)合方式認(rèn)識(shí)tRNA及