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

该高中生物学课件聚焦“基因表达与性状的关系”，涵盖基因控制性状的两条途径及细胞分化实质。通过刑侦案例导入，先探讨同卵双胞胎基因组成，再结合环境差异引出表型=基因型+环境，衔接案例分析与任务驱动，搭建现象到本质的学习支架。 其亮点是情境化导入激发探究兴趣，通过白化病、囊性纤维病等案例引导归纳基因控制性状的直接与间接途径，培养科学思维。表格对比细胞基因表达差异，区分管家基因与奢侈基因，渗透结构与功能观的生命观念。助力学生提升分析能力，为教师提供结构化探究资源，提高教学效率。

第四章 基因的表达 第2节 基因表达与性状的关系 人教版 高一生物 必修2 1 1. 通过分析白化病、囊性纤维病等实例，阐明基因控制生物体性状的两条途径。 2. 通过对比不同细胞的基因表达差异，说明细胞分化的实质是基因的选择性表达。 学习目标 课程标准 概念3 遗传信息控制生物性状，并代代相传 3.1亲代传递给子代的遗传信息主要编码在DNA分子上 3.1.4 概述DNA分子上的遗传信息通过RNA指导蛋白质的合成，细胞分化的本质是基因选择性表达的结果，生物的性状主要通过蛋白质表现 情景导入 1.该同卵双胞胎，其细胞的基因组成一样吗? A市的一栋居民楼发生了一起恶性事件，警方发现该楼502室的一女子身亡。警方勘察现场结合解剖判断死者死于他杀，客厅即为第一案发现场，现场无目击者无监控器。在现场还发现了非受害人留下的皮屑，多方分析，认定为凶手遗留。根据公安局DNA入库比对，该DNA信息意外的指向两名男性，两位犯罪嫌疑人为同卵双胞胎且此时都在A市，到底谁是凶手？ 一样 思考： 情景导入 当警官见到两位犯罪嫌疑人时却发现，虽然两人为同卵双胞胎，但两者似乎也有较为差别的外貌，双胞胎弟弟因为在高原生活过一段时间，所以面颊出现高原红症状。除此之外双胞胎哥哥患有白化病和囊性纤维病，而双胞胎弟弟只患有囊性纤维病。 2.这一对同卵双胞胎部分性状的差异，还可能是由什么因素引起的? 可能是由两人所处的环境因素引起的 弟弟 哥哥 表型=基因型+环境 01 基因表达产物与性状的关系 复制 蛋白质 转录 翻译 基因（DNA） 复制 RNA 逆转录 中心法则图解 生物的性状 基因通过哪些途径来控制 生物体的性状呢？ 任务： 1.请同学们阅读课本P71-72，分析两个人两种疾病的发病机理？ 2.用文字和箭头总结基因、表达产物与性状之间的关系。 体现 编码酪氨酸酶的 正常 正常合成. 酪氨酸能转化为___ 表现正常 基因 编码酪氨酸酶的 异常 不能正常合成. 酪氨酸不能转化为黑色素 表现为 症状 白化 酪氨酸酶 基因 酪氨酸酶 01 基因表达产物与性状的关系 案例一：白化病的成因 基因 酶的合成 控制 控制 控制 代谢过程 生物性状 正常人 白化病人 基因通过控制___的合成来控制________ ，进而控制生物体的性状。 结论1： 酶 代谢过程 间接控制 酪氨酸 酪氨酸酶 黑色素 黑色素 根本原因 直接原因 温馨提示：老年人头发变白与白化病的原因相同吗？ 6 01 基因表达产物与性状的关系 案例二：囊性纤维病 编码CFTR蛋白的基因_____________ CFTR蛋白在508位缺少________ CFTR蛋白转运_______的功能异常 支气管黏液增多，黏液清除困难，细菌繁殖，肺部感染 CFTR蛋白________ 发生变化 缺失3个碱基 苯丙氨酸 空间结构 氯离子 基因 蛋白质结构 生物性状 控　制 控　制 直接控制 结论2： 基因还能通过控制______________来_____控制 . 蛋白质的结构 直接 生物体的性状 直接原因 根本原因 编码淀粉分支酶基因 . 淀粉分支酶活性 . 淀粉合成正常，含量 . 淀粉含量高， 水分 编码淀粉分支酶基因序列 。 淀粉分支酶异常，活性 。 淀粉合成受阻，含量 . 淀粉含量低， 而皱缩 基因 酶的合成 性状 控制 控制 控制 正常 正常 增加 有效保留 被打乱 降低 降低 失水 代谢过程 直接原因 根本原因 外来DNA 插入 间接控制 案例三：豌豆的圆粒与皱粒 案例四：镰状细胞贫血 编码血红蛋白的基因中一个碱基变化 血红蛋白结构发生变化 红细胞形态呈镰刀状 容易破裂，患溶血性贫血 基因 控制 蛋白质结构 控制 生物性状 血红蛋白基因正常 血红蛋白基因异常 直接控制 实战训练 1.判断关于基因对性状的控制过程的叙述 (1) ④⑤过程的结果存在差异的直接原因是血红蛋白结构的不同( ) (2)图中①②过程发生的场所分别是细胞核、细胞质中的核糖体(　 ) (3)白化病是酪氨酸酶活性降低造成的(　　) (4)基因控制囊性纤维化与基因2控制性状的方式相同(　　) √ √ √ × 01 基因表达产物与性状的关系 基因 酶 细胞代谢 生物性状 结构蛋白 生物性状 间接控制 直 接 控 制 蛋白质 表达 细胞中所有基因都表达吗？ 检测的3种细胞 是否含有三种基因 卵清蛋白mRNA 珠蛋白基因mRNA 胰岛素基因mRNA 输卵管细胞 + + + + - - 红细胞 + + + - + - 胰岛细胞 + + + - - + 这3种细胞遗传物质是否相同？合成的蛋白质种类有什么差别？ 2. 3种细胞中的DNA都含有卵清蛋白基因、珠蛋白基因和胰岛素基因，但只检测 到其中一种基因的mRNA，这一事实说明了什么？ 遗传物质相同。3种细胞中合成的蛋白质都是该细胞中的特异性蛋白质。 在特定的细胞中，并不是所有基因均表达，基因表达存在选择性。 3. 是不是这三类细胞中表达的基因完全不相同？如不是，请举例说明。 不是。控制细胞基本生命活动的基因在所有细胞中都能表达，如核糖体蛋白基因、ATP合成酶基因等。 02 基因的选择性表达与细胞分化 奢侈基因 只在某些细胞中特异性表达的基因。 比如：卵清蛋白基因、胰岛素基因。 管家基因 所有细胞中都表达的基因，指导合成的蛋白质是维持细胞基本生命活动所必须的。 比如：核糖体蛋白基因，ATP合成酶基因。 某细胞中奢侈基因表达说明___________________ 细胞已经发生分化 02 基因的选择性表达与细胞分化 细胞分化的实质： 基因的选择性表达 （1）细胞分化的“不变”与“变” DNA、tRNA、rRNA ①不变 细胞的数目 ②变 mRNA、蛋白质的种类 细胞的形态、结构和功能 胚胎干细胞 02 基因的选择性表达与细胞分化 （2）只在某类细胞中特异性表达的基因有 。 （1）在所有细胞中都能表达的基因有 。 表达基因的分类: 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 ③④⑥⑦⑧⑨ ⑧唾液淀粉酶基因 ⑨肌动蛋白基因 ⑦抗体基因 ①②⑤ 【正误判断】 × √ (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(　　) √ × 实战训练 1.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 D $