4.2 基因表达与性状的关系（第1课时）（课件）-2023-2024学年高一生物同步备课资源包（人教版2019必修2）

教学课件 人教版高中生物必修二 基因表达与性状的关系 （第1课时） 1 学习目标 1、理解基因表达的基本概念：学生应掌握基因表达的基本过程，包括转录和翻译两个主要阶段，以及这些过程如何导致蛋白质的合成。 2、阐述基因控制性状的两种方式：学生应能够解释基因是如何通过两种主要方式控制生物体性状的，即直接通过蛋白质的结构影响性状，以及间接通过控制酶的合成来影响代谢过程，进而控制性状。 3、探讨基因、蛋白质与性状的关系：学生应能够举例说明基因与性状之间并非简单的一一对应关系，理解一个性状可能受到多个基因的影响，同时一个基因也可能影响多个性状。此外，还应认识到蛋白质在基因与性状关系中的重要作用。 4、理解表观遗传现象：学生应能够解释表观遗传的概念，即在不改变DNA序列的情况下，基因表达发生改变并导致可遗传的性状变化。 5、分析基因表达与细胞分化的关系：学生应了解细胞分化是基因选择性表达的结果，理解不同细胞类型如何通过基因表达的差异来实现其特定的功能。 6、培养科学思维和探究能力：通过案例分析、逻辑推理和实验观察等方法，培养学生的科学思维能力和科学探究精神，使其能够运用所学知识解决实际问题。 2 目录 1、情境导入 2、基因表达产物与性状的关系 3、基因的选择性表达与细胞分化 4、当堂练习 5、课堂小结 情境导入 受精卵 叶呈扁平状与丝状 （基因组成________） 有丝分裂 同一株水毛茛，裸露在空气中的叶和浸在水中的叶，表现出了两种不同的形态。 相同 叶呈扁平状 叶呈丝状 1.这两种形态的叶，其细胞的基因组成一样吗？ 讨论 问题探讨 3.用概念图表示基因与性状之间可能的关系。 性状 基因表达 受精卵 有丝分裂 叶呈扁平状与丝状 （基因组成相同） 环境 可能影响 不同 蛋白质（不同） 直接 决定 作出假设：基因通过蛋白质控制生物性状 环境因素 2.这两种叶形的差异，可能是由什么因素引起的？ 讨论 叶呈扁平状 叶呈丝状 问题探讨 请阅读 P71—P72，从基因的角度解释以下现象： 1.豌豆种子的圆粒与皱粒 2.人的白化症 3.囊性纤维化 课堂新知一：基因表达产物与性状的关系 为什么圆粒豌豆变成了皱粒豌豆？ 根本原因是什么？直接原因是什么？ 资料1 与圆粒豌豆不同的是，皱粒豌豆的DNA中插入了一段外来DNA序列，打乱了编码淀粉分支酶的基因，导致淀粉分支酶出现异常，活性大大降低，进而使细胞内淀粉含量降低。淀粉在细胞中具有保留水分的作用。当豌豆成熟时，淀粉含量高的豌豆能有效地保留水分，十分饱满；淀粉含量低的豌豆由于失水而皱缩。 课堂新知一：基因表达产物与性状的关系 编码淀粉分支酶的基因 酶 合成淀粉 淀粉含量____ 淀粉能_________ 高 淀粉分支 保留水分 指导 合成 促使 DNA中插入了一段外来DNA序列 打乱了编码淀粉分支酶的基因 淀粉分支酶出现____，活性_____ 淀粉含量_____ 豌豆_____而皱缩 低 失水 引起 异常 降低 基因型 酶、激素等 代谢 过程 表现型 控制 调节 表现 课堂新知一：基因表达产物与性状的关系 资料2 人的白化症状是由编码酪氨酸酶的基因异常而引起的。酪氨酸酶存在于正常人的皮肤、毛发等处，它能将酪氨酸转变为黑色素。如果一个人由于基因异常而缺少酪氨酸酶，那么这个人就不能合成黑色素，从而表现出白化症状。 1. 为什么会出现白化症状？根本原因是什么？直接原因是什么？ 2. 用文字和箭头总结基因、酶与性状之间的关系。 课堂新知一：基因表达产物与性状的关系 编码酪氨酸酶的基因正常 酪氨酸转化为黑色素 酪氨酸酶正常 表现正常 正常人 白化病人 编码酪氨酸酶的基因异常 酪氨酸不能转化为黑色素 酪氨酸酶不能合成 缺乏黑色素，表现为白化 基因型 酶、激素等 代谢 过程 表现型 控制 调节 表现 课堂新知一：基因表达产物与性状的关系 编码淀粉分支酶的基因 淀粉分支酶 蔗糖 淀粉 锁水强 酪氨酸酶基因 酪氨酸酶 酪氨酸 黑色素 正常 代谢过程 合成 代谢过程 合成 生物性状 生物性状 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 课堂新知一：基因表达产物与性状的关系 资料3 在大约70％的囊性纤维化患者中，编码CFTR蛋白（一种转运蛋白）的基因缺失了3个碱基，导致CFTR蛋白在第508位缺少苯丙氨酸，其空间结构发生变化，使CFTR转运氯离子的功能出现异常，导致患者支气管中黏液增多，管腔受阻，细菌在肺部大量生长繁殖，最终使肺功能严重受损。 正常气管 囊性纤维化气管 分析囊性纤维病的发病机理，用流程图表述基因、基因表达产物与性状之间的关系。 课堂新知一：基因