4.2 基因表达与性状的关系课件-2025-2026学年高一下学期生物人教版必修2

第2节 基因表达与性状的关系 第4章　基因的表达 人教版高中生物 必修2 学习目标 1.结合实例，理解基因表达与性状的关系，明确基因控制性状的两种途径(重点)。 2.描述基因选择性表达与细胞分化的关系。 3.通过实例分析，理解表观遗传及其产生的原因(难点)。 先学环节------自学任务 阅读课本P71-P72，完成以下学习任务（5分钟） 分析豌豆的圆粒与皱粒、白化病的成因的成因。 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。 先学环节------知识梳理 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。 先学环节------知识梳理 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 后教环节------合作探究一：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 后教环节------合作探究一：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 后教环节------合作探究一：基因表达产物与性状的关系 判断正误 (1)豌豆产生圆粒或皱粒的实例说明基因通过控制蛋白质结构，直接控制生物体的性状(　　) (2)白化病是由于基因异常而引起酪氨酸酶合成变多，能将黑色素转变为酪氨酸，从而出现白化症状(　　) (3)基因表达的产物不可以参与基因的表达(　　) (4)基因控制生物性状时指导合成的终产物一定都是蛋白质(　　) × × × × 小 结 基因 酶 细胞代谢 生物性状 结构蛋白 生物性状 蛋白质 间接作用 直接作用 所有的基因都表达吗？ 先学环节------自学任务 阅读课本P72-73，完成以下学习任务（5分钟） 1．表达的基因的类型？ 2．细胞分化的本质？ 表达的基因分类 管家基因 所有细胞中都表达的一类基因，这类基因指导合成的蛋白质是维持细胞基本生命活动所必需的。 奢侈基因 在某类细胞中特异性表达的基因，这类基因表达的产物赋予各种类型细胞特定的形态结构特征与功能。 细胞的分化 后教环节------知识梳理 根据管家基因与奢侈基因的定义，对下列基因进行归类。 ①核糖体蛋白基因 ②ATP合成酶基因 ③血红蛋白基因 ④卵清蛋白基因 ⑤呼吸酶基因 ⑥胰岛素基因 ⑦抗体基因 ⑧唾液淀粉酶基因 属于管家基因的是：___________________ 属于奢侈基因的是：___________________ ③④⑥⑦⑧ ①②⑤ 基因的选择性表达与基因表达的调控有关。 性状 直接影响 后教环节------作探究二：基因的选择性表达与细胞分化 基因什么时候表达 基因在哪种细胞中表达 基因表达水平的高低 调控基因是否表达 调控基因表达多少 后教环节------作探究二：基因的选择性表达与细胞分化 判断正误 (1)细胞分化形成的细胞一般会保持分化后的状态，不可逆转(　　) (2)在一个细胞中所有的基因都一定表达(　　) (3)同一个体的不同组织细胞的形态、功能不同是基因选择性表达的结果(　　) (4)不同生物的细胞的形态、结构不同是基因不同造成的(　　) × ✔ ✔ ✔ 基因与基因、基因与基因表达产物、基因与环境之间存在着复杂的相互作用，这种相互作用形成了一个错综复杂的网络，精细地调控着生物体的性状。 后教环节------作探究二：基因的选择性表达与细胞分化 核心归纳 1.细胞分化的标志 (1)从细胞水平分析：细胞的形态、结构和生理功能发生改变。 (2)从亚显微结构水平分析：细胞器的数目及细胞质基质成分和功能发生改变。 (3)从分子水平分析： ①蛋白质角度：蛋白质种类、数量、功能发生改变。 ②基因角度：基因的选择性表达，即遗传信息的执行情况不同，这是细胞分化的根本原因。 2.细胞分化的“变”与“不变” (1)变：mRNA、蛋白质的种类，细胞的形态、结构和功能。 (2)不变：DNA、tRNA、rRNA的种类，细胞的数目。 1．下列关于细胞分化的叙述，正确的是( ) 细胞分化只发生在胚胎期 B. 不同的细胞中mRNA完全不同 C. 细胞分化过程中，细胞内的DNA会发生改变 D. 细胞分化是基因选择性表达的结果 √ 当堂达标 2．研究表明，糖尿病患者体内瘦素基因启动部位甲基化水平显著降低，导致瘦素含量明显升高。母体瘦素基因的甲基化水平降低能遗传给胎儿，使胎儿患糖尿病的概率增大。下列叙述正确的是( ) A. DNA甲基化不会影响细胞分化 B. DNA甲基化直接影响DNA复制时的碱基互补配对 C. 瘦素基因启动部位甲基化水平下降会促进该基因的转录 D. 若基因的碱基序列不改变，个体表型的变化就无法遗传给后代 √ 当堂达标 3．DNA缠绕在组蛋白周围形成核小体，是染色质的结构单位。组蛋白的乙酰化是由乙酰化酶催化，乙酰化会弱化组蛋白和DNA的相互作用，疏松了染色质的结构，细胞内还存在组蛋白去乙酰化酶，使组蛋白去乙酰化，进而调控基因的表达。下列说法错误的是( ) A. 组蛋白的乙酰化可使生物表型发生可遗传变化 B. 组蛋白去乙酰化伴随着对基因转录的抑制 C. 组蛋白去乙酰化酶与染色体形态构建有关 D. 染色质中的组蛋白乙酰化和去乙酰化是可逆反应 √ 当堂达标 4.下列有关基因型、性状和环境的叙述，错误的是( ) A. 人的身高由多个基因决定，其中每个基因对身高都有一定的作用 B. 两株玉米植株的株高不同，二者的基因型也不同 C. 同一株水毛茛气生叶与水生叶中所含基因相同 D. 表观遗传现象普遍存在，可能会改变生物体的性状 √ 当堂达标 5.遗传学家做过这样的实验：果蝇幼虫正常的培养温度是25 ℃，将刚孵化的残翅果蝇幼虫放在31 ℃的环境中培养，得到了一些翅长接近正常的果蝇成虫，这些翅长接近正常的果蝇在正常环境温度下产生的后代仍然是残翅果蝇。分析以上实验内容，下列说法错误的是( ) A. 将刚孵化的残翅果蝇幼虫放在25 ℃的环境中培养，成虫仍将是残翅 B. 上述果蝇翅型变化的现象属于表观遗传 C. 这种实验现象可能是温度影响了酶的活性造成的 D. 果蝇的翅型是基因和环境共同作用的结果 √ 当堂达标 6.如图为人体内基因对性状的控制过程，据图分析下列叙述正确的是 A.①②⑥⑦过程在人体所有的细胞中均能发生 B.基因1和基因2不可能出现在同一细胞中 C.⑤⑥⑦过程反映了基因对生物性状的间接控制方式 D.人体衰老引起白发的原因是⑥⑦过程不能完成 √ 当堂达标 7.人的胰岛细胞能产生胰岛素，但不能产生血红蛋白，据此推测胰岛细胞中 A.只有胰岛素基因 B.比人受精卵基因要少 C.有胰岛素基因和其他基因，但没有血红蛋白基因 D.既有胰岛素基因，也有血红蛋白基因和其他基因 √ 当堂达标 课堂小结 $