定义 DNA上的特定片段(基因)通过指导蛋白质合成,决定生物体的形态结构或生理功能。
从哪来 本节为初二生物遗传与变异单元的起始节点,无前置知识点,直接基于生活经验与观察引入。
为什么 基因是遗传信息的载体。细胞核内的DNA分子上具有遗传效应的片段即为基因。基因通过转录和翻译过程,指导氨基酸按照特定顺序连接成蛋白质。蛋白质是生命活动的主要承担者,其结构直接决定了细胞乃至生物体的性状。因此,基因通过控制蛋白质的合成来间接或直接控制性状。
讲法
类比法:建筑图纸与大楼
适合
形象思维强、抽象逻辑较弱的学生。
将“基因”比作建筑图纸,“蛋白质”比作建筑材料(砖瓦、钢筋),“性状”比作最终建成的大楼外观和功能。图纸(基因)决定了大楼(性状)的样子,但必须通过施工(蛋白质合成)才能体现。如果图纸错了,大楼就会歪斜;如果施工队(酶/核糖体)罢工,大楼也建不起来。
讲法
案例法:豌豆圆粒与皱粒
适合
喜欢逻辑推理、对科学史感兴趣的学生。
回顾孟德尔实验。圆粒豌豆细胞中淀粉分支酶基因正常,能合成淀粉分支酶,种子成熟时淀粉多,吸水膨胀呈圆粒;皱粒豌豆该基因突变,无法合成淀粉分支酶,淀粉少,蔗糖多,失水皱缩。结论:基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制生物性状。
讲法
直观演示法:白化病与黑色素
适合
对医学健康、自身特征关注度高的学生。
展示白化病患者照片。正常人的基因指导合成酪氨酸酶,酪氨酸酶催化酪氨酸转化为黑色素,皮肤有色;白化病患者基因缺陷,无法合成酪氨酸酶,黑色素无法生成,皮肤发白。结论:基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状(此处虽涉及酶,但核心是蛋白质功能缺失导致性状改变,可简化为基因决定蛋白质,蛋白质决定性状)。