4.2基因表达与性状的关系（第1课时）课件-2026-2027学年高一下学期生物人教版必修2

该高中生物学课件围绕基因表达与性状的关系，从“吸烟与肺癌”现实问题切入，结合数据图表导入，通过任务驱动分析实例、开展探究活动，构建从现象到本质的知识脉络与学习支架。 其亮点在于以真实情境贯穿，通过豌豆粒形、囊性纤维化等实例培养生命观念，磁贴摆放活动落实探究实践，表观遗传案例发展科学思维，融入控烟教育强化态度责任。学生能具象化抽象知识，教师可借助丰富活动提升教学效果。

吸烟、肺癌、基因之间，到底是什么关系？ 第4章 第2节 基因表达与性状的关系 ---从“吸烟与肺癌”说起 基因表达产物与性状的关系 表观遗传 基因选择性表达与细胞分化 目录 基因表达与性状的关系 基因表达产物与性状的关系 任务1：分析圆粒与皱粒豌豆的形成机制及白化病的病因 阅读教材P71第1-2段相关内容，完成相关问题： 1. 豌豆的圆粒和皱粒的形成机制 2. 人的白化症的病因 3. 以上两个实例，体现了基因是如何控制生物体的性状？ 基因表达产物与性状的关系 任务1：分析圆粒与皱粒豌豆的形成机制 外来DNA 插入 编码淀粉分支酶的基因 被插入的DNA序列打乱 ________异常，活性降低 淀粉合成受阻，含量降低 淀粉含量低的豌豆，____皱缩 淀粉分支酶 失水 编码淀粉分支酶的基因 合成淀粉分支酶 合成淀粉 淀粉含量含量升高，保留水分 控制 催化 导致 基因表达产物与性状的关系 任务1：分析白化病的病因 编码酪氨酸酶的基因异常 不能正常合成_____________ 酪氨酸不能转变成_________ 白化症 黑色素 编码酪氨酸酶的基因正常 酪氨酸酶正常合成 酪氨酸转变为黑色素 正常肤色 酪氨酸酶 基因表达产物与性状的关系 任务1：分析圆粒与皱粒豌豆的形成机制及白化病的病因 外来DNA 插入 编码淀粉分支酶的基因 被插入的DNA序列打乱 ________异常，活性降低 淀粉合成受阻，含量降低 淀粉含量低的豌豆，____皱缩 编码酪氨酸酶的基因异常 不能正常合成__________ 不能合成_________ 白化症 基因　 生物体 的性状 控制 控制 淀粉分支酶 失水 酪氨酸酶 黑色素 酶的合成 代谢过程 控制 催化 导致 基因表达产物与性状的关系 【资料】囊性纤维化是北美白种人常见的一种遗传病，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，常于幼年时死于肺部感染。 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，管腔受阻，细菌在肺部大量繁殖，肺功能严重受损 CFTR蛋白__________发生变化 氯离子 缺失3个碱基 苯丙氨酸 空间结构 基因　 生物体 的性状 控制 控制 蛋白质结构 蛋白质功能 任务2：分析囊性纤维化的形成机制 基因表达产物与性状的关系 基因 酶的合成 控制 生物的性状 间接控制 代谢过程 控制 （2）直接控制（囊性纤维病） 基因 蛋白质的结构 控制 生物的性状 直接控制 （1）间接控制（豌豆的粒形、人的白化病） 【学以致用】 科学研究发现，吸烟可诱发原癌基因KRAS突变（如G12C位点），导致KRAS蛋白构象发生改变，下游信号通路持续激活，驱动细胞不受控制地增殖，促进肿瘤的形成和发展。 这属于基因控制性状的哪一种途径？ 基因通过控制蛋白质结构直接控制生物体性状 任务3：探究鸡的不同细胞中基因的表达情况 1.黑板上的三个细胞轮廓分别代表鸡的输卵管细胞、红细胞（有细胞核）和胰岛细胞。 2.三种颜色的磁贴分别，模拟了不同的基因、mRNA和蛋白质。 3.请将不同的磁贴摆放到相应的细胞区域内。 任务3：探究鸡的不同细胞中基因的表达情况 以下3个细胞轮廓分别代表鸡的输卵管细胞，红细胞(有细胞核)和胰岛细胞。 请推测不同细胞内应具有的物质，将下列序号(A-E：基因；a-e:mRNA;1-5：蛋白质)代表的基因及基因表达产物填入相应细胞轮廓中。 (注：珠蛋白与血红蛋白一样具有运输氧的功能；卵清蛋白是蛋清中的主要蛋白组分) A呼吸酶基因；B核糖体蛋白基因；C卵清蛋白基因；D珠蛋白基因；E胰岛素基因； a呼吸酶基因mRNA;b核糖体蛋白mRNA;c卵清蛋白mRNA;d珠蛋白mRNA;e胰岛素mRNA; 1呼吸酶；2核糖体蛋白；3卵清蛋白；4珠蛋白；5胰岛素。 abc ABCDE ABCDE ABCDE abd abe 123 124 125 管家基因: 所有细胞都表达的一类基因，其表达产物是维持细胞基本生命活动所必需的。如呼吸酶基因、核糖体蛋白基因、ATP合成酶基因。 只在某类细胞中特异性表达的一类基因，其产物赋予不同细胞特异性的生理功能。如血红蛋白基因、胰岛素基因、卵清蛋白基因。 基因的选择性表达与细胞分化 细胞分化的本质是基因的选择性表达 奢侈基因: 任务4 分析柳穿鱼花形态结构的遗传 植株A（两侧对称） 植株B（辐射对称） 1.柳穿鱼花性状改变的原因是什么？ 2.F1的花为什么与植株A的相似？ 3.在F2中，为什么有些植株的花与植株B的相似？ 阅读教材P73“思考与讨论”中资料1 ，讨论完成下列问题： 任务4 分析柳穿鱼花形态结构的遗传 植株A 植株B Lcyc基因 柳穿鱼花的形态结构 1.柳穿鱼花性状改变的原因是什么？ Lcyc基因高度甲基化导致基因不表达 碱基序列相同 阅读教材P73“思考与讨论”中资料1 ，讨论完成下列问题： Lcyc基因 Lcyc基因 Lcyc基因 Lcyc基因 任务4 分析柳穿鱼花形态结构的遗传 DNA的甲基化修饰 甲基转移酶 去甲基转移酶 DNA甲基化通过影响转录过程，从而抑制基因表达。 任务4 分析柳穿鱼花形态结构的遗传 P73【资料1】 2.F1的花为什么与植株A的相似？ F1同时含有来自植株A和植株B的Lcyc基因。 植株A的Lcyc基因能够表达，表现为显性； 植株B的Lcyc基因由于被高度甲基化，基因表达受到抑制，表现为隐性。 植株A 植株B F1 P LL L∗L∗ LL∗ × 任务4 分析柳穿鱼花形态结构的遗传 P73【资料1】 植株A 植株B F1 F2 少部分 绝大部分 P LL L∗L∗ LL∗ × 3.F2中，为什么不是A型植株：B型植株=3：1，而是A型植株多，B型植株少？ 植株B的Lcyc基因可能发生了去甲基化，B型植株转变为A型植株。 LL L∗L∗ LL∗ 说明DNA甲基化修饰可以遗传。 任务5 分析小鼠毛色的遗传 aa AvyAvy × P： F1： Avya 表现出不同毛色的Avya小鼠 阅读教材P73“思考与讨论”中资料2，分析小鼠毛色不同的原因是什么？ Avy基因甲基化程度越________ 基因表达水平越________ 小鼠毛色越________ 高 低 深 表观遗传 植株A 植株B 【思考】柳穿鱼花型和小鼠毛色的遗传，具有什么共同特点？ ①基因的碱基序列保持不变 ②基因表达和表型改变 ③DNA甲基化修饰可遗传 表观遗传 2.调控机制： ①DNA的甲基化 1.概念：生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。 ②构成染色体的组蛋白甲基化、乙酰化等 DNA 组蛋白 甲基化 组蛋白甲基化示意图 表观遗传与生活的联系 【资料1】研究发现，长期吸烟易造成肺部细胞内p16、RARβ等抑癌基因出现DNA甲基化修饰，直接致使抑癌基因功能关闭、表达受阻。细胞丧失正常增殖调控能力，分裂生长失控，逐步发生基因突变与异常增殖，最终大幅提升肺部细胞癌变风险，诱发肺癌。 【资料2】有研究表明，吸烟会使人的体细胞内DNA的甲基化水平升高，对染色体上的组蛋白也会产生影响。不仅如此，还有研究发现，男性吸烟者的精子活力下降，精子中DNA的甲基化水平明显升高。 “健康中国2030” 烟草对健康的危害已经成为当今世界最严重的公共卫生问题之一。控烟是全球公认的、针对单一危险因素进行预防控制的最有效措施。一直以来，各地各有关部门积极努力，为控制烟草流行、保护人民健康做了大量工作。党的十八大以来，以习近平同志为核心的党中央把人民健康放在优先发展的战略地位，加快推进健康中国建设，对全面控制烟草流行、保障人民健康提出了新的要求。《“健康中国2030”规划纲要》强调要“全面推进控烟履约，加大控烟力度”，提出“到2030年，15岁以上人群吸烟率降低到20%”控烟目标。 1111111111111111111111 1111111111111111111111 1111111111111111111111 合理膳食 早睡早起 坚持运动 远离烟酒 1111111111111111111111 课堂小结 基因表达产物与性状的关系 基因的选择性表达与细胞分化 表观遗传 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。 基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。 表达的基因的种类: 管家基因 奢侈基因 细胞分化的本质: 基因的选择性表达 生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。 (1)概念: (2)常见的调控机制: ① DNA甲基化修饰 ②组蛋白甲基化、乙酰化 巩固训练 1.下列有关表观遗传的说法，正确的是（　　） 　A．基因的碱基序列不发生改变　　　B．基因的表达过程不受影响 　C．生物性状发生不可遗传变异　　　D．白化病就是一种表观遗传现象 2.柳穿鱼植株A和植株B花的形态结构不同，其他方面基本相同。下列叙述 不正确的是(　　) A.两株柳穿鱼体内的Lcyc基因的序列相同 B.柳穿鱼的叶肉细胞内不存在Lcyc基因 C.植株B的Lcyc基因不表达的原因是它被高度甲基化了 D.两植株杂交，F2中有少部分的花与植株B相似 A B 课后作业 结合本节课所学知识，设计一份主题为“拒绝烟草诱惑，对第一支烟说不”的宣传海报。 感谢大家的聆听 ！ $