4.2基因表达与性状的关系导学案-2024-2025学年高一下学期生物学人教版必修2

该高中生物学导学案聚焦“基因表达与性状的关系”，核心涵盖基因控制性状的两种途径、表观遗传及基因与性状的复杂关系。通过水毛茛叶片形态差异的问题探讨导入，衔接基因表达知识，课前预习梳理基础概念形成学习支架，引导学生逐步深入。 特色在于结合囊性纤维病、白化病等实例分析及柳穿鱼、小鼠毛色资料探究，培养科学思维与探究实践能力。概念图构建与当堂检测强化生命观念，课后反思促进对表观遗传及基因性状关系的深度理解，体现态度责任，助力高效教学。

第四章 基因的表达 第2节 基因表达与性状的关系 导学案 班级： 姓名： 学号： __ 【一、学习目标】 知识与技能： 1.通过实例分析，概括基因控制性状的两种主要方式。 2.阐明基因、蛋白质与性状之间的关系。 3.说明表观遗传的概念和机理，并举例说明。 4.区分基因与性状之间的复杂关系。 过程与方法： 1.通过分析资料和实例，学习运用归纳与概括的方法。 2.通过比较基因直接控制性状与间接控制性状，形成分析与比较的思维能力。 情感态度与价值观： 1.认同生命的复杂性，形成辩证唯物主义观点。 2.关注表观遗传等科学前沿进展，体会科学发展的无止境。 【二、学习重难点】 重点：基因控制性状的两种方式；表观遗传的概念。 难点：表观遗传的机理；基因与性状的复杂关系。 【三、课前预习·自主探究】 一、问题探讨（阅读课本P71“问题探讨”） 1.水毛茛气生叶片和水生叶片形态不同的直接原因是什么？ ___________________________________________________________ 2.这两种形态的叶片，其基因组成相同吗？为什么？ ______________________________________________________________________________________________________________________ 二、基础梳理 1.基因、蛋白质与性状的关系 （1）基因通过控制________的合成来控制生物体的性状。 （2）基因控制性状的两种主要途径： ①途径一：直接控制 a.基因通过控制________的结构直接控制生物体的性状。 b.实例：囊性纤维病的病因是________基因缺失3个碱基，导致CFTR蛋白________异常，患者支气管内黏液增多，肺部易受感染。 ②途径二：间接控制 a.基因通过控制________的合成来控制________过程，进而间接控制生物体的性状。 b.实例：白化病的病因是________基因异常，导致________酶不能合成，患者不能合成________。 （3）生物体的性状主要是由________与________相互作用的结果。 2.基因的选择性表达与细胞分化 （1）细胞分化的本质是________________。 （2）在多细胞生物中，基因的表达具有________性，即________。 3.表观遗传 （1）概念：生物体基因的________保持不变，但________和________发生可遗传变化的现象。 （2）特点：________（可/不可）遗传。 （3）实例：________花色的遗传；________基因甲基化与体型的遗传。 （4）机理： ①________修饰：如DNA分子发生________化，基因________，无法转录。 ②________修饰：如组蛋白发生________化、________化，影响基因的表达。 （5）表观遗传现象________（违背/不违背）遗传学规律，它使基因型相同的个体表现出________的性状。 【四、课堂探究·合作学习】 探究一：基因如何控制性状 1.实例分析：完成下表，比较基因控制性状的两种途径。 比较项目 直接控制途径 间接控制途径 控制方式 控制________的合成 控制________的合成 作用机制 直接控制生物体性状 通过控制________间接控制生物体性状 典型实例 2.讨论：基因能否直接控制性状？_________________________________________________________________________________________ 探究二：表观遗传现象分析 1.资料分析：阅读课本P73“思考·讨论”关于柳穿鱼花和小鼠毛色的遗传。 （1）柳穿鱼F₁的花为什么与亲本不同？______________________________________________________________________________________________________________________________________________。 （2）将Avy基因对应小鼠的纯合黄毛雌雄个体杂交，子代出现了不同体色，这说明了什么？________________________________________________________________________________________________。 （3）这两个实例的共同点是什么？__________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 2.概念辨析：表观遗传是否属于基因突变？________。为什么？__________________________________________________________________________________________________________________________。 探究三：基因与性状的复杂关系 1.一对基因与多种性状：请举出一个基因影响多个性状的实例（课本内或课外）。 ______________________________________________________________________________________________________________________ 2.多对基因与一种性状：请举出多个基因共同决定一种性状的实例（课本内或课外）。 ______________________________________________________________________________________________________________________ 3.环境影响性状：请举出环境因素影响生物性状的实例。 ______________________________________________________________________________________________________________________ 【五、课堂小结·知识体系】 （请用概念图的形式，构建本节的知识体系，核心应包括：基因控制性状的途径、表观遗传、基因与性状的复杂关系） 【六、当堂检测·巩固提升】 一、选择题 1.下列有关基因、蛋白质和性状关系的叙述，错误的是（ ） A.基因可以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 B.基因可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状 C.基因与性状之间是一一对应的线性关系 D.生物体的性状是基因与环境共同作用的结果 2.下列现象属于表观遗传的是（ ） A.基因突变导致豌豆出现皱粒性状 B.杂合高茎豌豆自交后代出现性状分离 C.同一个蜂巢中的蜂王和工蜂在形态、结构、行为等方面不同 D.马和驴杂交产生不育的骡 二、填空题 1.基因通过控制________的合成来控制生物体的性状。白化病是基因通过控制________的合成来控制代谢过程，进而间接控制性状的实例。 2.表观遗传是指生物体基因的________序列不变，但________和________发生可遗传变化的现象。 三、简答题 1.请用文字和箭头表示基因控制性状的两种途径。 途径一：基因 → ________ → ________ 途径二：基因 → ________ → ________ → ________ 2.同一株水毛茛，裸露在空气中的叶片呈扁平状，浸在水中的叶片深裂成丝状。请分析： （1）这两种形态的叶片，其基因组成________（相同/不同）。 （2）这个实例说明了性状的形成是________和________共同作用的结果。 【七、课后反思】 1.本节内容中，“表观遗传”这个概念刷新了我对遗传的认识，因为：______________________________________________________________________________________________________________________ 2.我对“基因与性状的关系并非简单的一一对应”这句话的理解是：______________________________________________________________________________________________________________________ 参考答案 【三、课前预习·自主探究】 一、1.直接原因是组成叶片细胞的蛋白质不同。2.相同；因为是由同一受精卵发育而来的。 二、1.蛋白质；蛋白质；CFTR；结构；酶；代谢；酪氨酸；酪氨酸；黑色素；基因；环境 2.基因的选择性表达；选择性；不同细胞中基因表达的种类和数量不同 3.碱基序列；基因表达；表型；可；柳穿鱼；Avy；DNA；甲基；沉默；组蛋白；甲基；乙酰；不违背；不同 【四、课堂探究·合作学习】 探究一：1. 比较项目 直接控制途径 间接控制途径 控制方式 控制蛋白质的结构 控制酶的合成 作用机制 直接控制生物体性状 通过控制代谢过程间接控制生物体性状 典型实例 囊性纤维病、镰刀型细胞贫血症 白化病、豌豆的圆粒和皱粒 2.不能。基因通过控制蛋白质的合成来控制性状。 探究二：1.（1）因为来自母本的Lcyc基因被高度甲基化，基因沉默，未能正常表达。 （）2说明Avy基因的表达受到了表观遗传修饰（如甲基化程度不同）的影响。 （3）基因的碱基序列没有改变，但基因的表达和表型发生了可遗传的变化。 2.不属于；因为表观遗传中基因的碱基序列没有发生改变。 探究三：1.（示例）豌豆的粒形基因（淀粉分支酶基因）不仅影响种子形状，还影响蔗糖含量等。 2.（示例）人的身高、小麦的粒色等由多对基因控制。 3.（示例）水毛茛叶形受环境影响；晒太阳使皮肤变黑等。 【六、当堂检测·巩固提升】 一、1.C 2.C 二、1.蛋白质；酶 2.碱基；基因表达；表型 三、1.途径一：基因→蛋白质的结构→性状 途径二：基因→酶的合成→代谢过程→性状 2.（1）相同 （2）基因型；环境 第 1 页 共 7 页 学科网（北京）股份有限公司 $