人教版生物学必修第二册4-2《基因表达与性状的关系》课件PPT
2021年高中生物新教材人教版(2019)必修二教案：第4章 第2节 基因表达与性状的关系 (含解析)
第4章 基因的表达
第2节 基因表达与性状的关系
教案
教学目标确定
课程标准的要求是：概述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的表现，概述某些基因中碱基序列不变但表型改变的表观遗传现象，根据上述要求和建议，本节课教学目标确定如下：
1. 举例说明基因表达产物与性状的关系
2. 理解细胞分化的本质
3. 概述表观遗传现象
教学思路设计
首先给同学们展示水毛茛不同的叶子形态，使同学们思考为什么会出现这样的现象，继而引出基因对性状控制的过程。
情景引入
基因表达产物与性状的关系 展示水毛茛图片，引起同学们思考
豌豆的圆粒与皱缩
基因的选择性表达与细胞分化 细胞分化的本质就是基因的选择性表达
表观遗传 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 人的白化病
囊性纤维病
教
学
过
程 情境导入：给同学们展示水毛茛不同的叶子形态，使同学们思考这两种叶形的差异，可能是由什么因素引起的？是基因不同吗？
提示：同一株植株基因型相同，因为裸露在空气中的叶和浸在水中的叶形态不同，所以考虑是环境因素引起的。
一、基因表达产物与性状的关系
1.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。
①豌豆的粒型：
a.圆粒豌豆 → 有淀粉分支酶基因 → 产生淀粉分支酶 → 淀粉含量高 → 保留水分多
→ 圆粒
b.皱粒豌豆 → 无正常淀粉分支酶基因 → 不产生淀粉分支酶 → 淀粉含量低 、蔗糖含量高 → 保留水分少 → 皱粒
②白化病
a.正常：酪氨酸酶基因控制酪氨酸酶催化酪氨酸变为黑色素；
b.患者：白化病患者皮肤内控制酪氨酸酶的基因异常，无法产生酪氨酸酶 ，因而无法合成黑色素，出现白化症状。
2.基因还可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
囊性纤维病：
编码CFTR蛋白的基因缺失了3个碱基 → CFTR蛋白缺少苯丙氨酸 → CFTR蛋白的结构和功能异常 → 患者支气管黏液增多，管腔受阻，细菌在肺部大量繁殖。
2020人教版生物必修2 第4章 第2节 基因表达与性状的关系
第2节 基因表达与性状的关系
学
习 目 标 核 心 素 养
1.阐明基因表达与性状的关系。(重点)
2.了解基因的选择性表达与细胞分化。
3.理解表观遗传。(重点) 1.结合实例，阐述基因控制性状的两种方式。
2.通过对表观遗传概念的理解，明确基因、环境与性状的关系。
一、基因表达产物与性状的关系
1．基因对性状的两种控制途径
(1)基因对生物性状的间接控制
①实质：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。
②举例：
皱粒豌豆的形成 人的白化病的形成
编码淀粉分支酶的基因被插入的DNA序列打乱
↓
淀粉分支酶异常，活性大大降低
↓
淀粉合成受阻，含量降低
↓
淀粉含量低的豌豆由于失水而皱缩 控制编码酪氨酸酶的基因异常
↓
不能合成酪氨酸酶
↓
酪氨酸不能转变为黑色素
↓
表现出白化症状
(2)基因对生物性状的直接控制
①实质：基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
②实例：囊性纤维化的形成
编码CFTR蛋白的基因缺失3个碱基
↓
CFTR蛋白缺少苯丙氨酸
↓
CFTR蛋白空间结构发生变化，导致功能异常
↓
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，使肺功能严重受损
2．基因与性状的关系
(1)基因通过其表达产物——蛋白质来控制性状，细胞内基因表达与否及表达水平的高低都是受到控制的。
(2)基因与性状的关系并不都是简单的线性关系。
①一个性状可以受多个基因控制；
②一个基因可以影响多个性状；
③生物体的性状也不完全是由基因决定的，环境对性状也有重要影响。
二、基因的选择性表达与细胞分化
1．生物体多种性状的形成，都是以细胞分化为基础的。
2．细胞分化的实质：基因的选择性表达。
3．表达的基因的类型
(1)在所有细胞中都能表达的基因，指导合成的蛋白质是维持细胞基本生命活动所必需的，如ATP合成酶基因。
(2)只在某类细胞中特异性表达的基因，如胰岛素基因。
新教材高中生物第4章基因的表达第2节基因表达与性状的关系教学案新人教版必修第二册
- 1 - 第2节 基因表达与性状的关系
学 习 目 标 核 心 素
养
1.阐明基因表达与性状的关系。(重点)
2.了解基因的选择性表达与细胞分化。
3.理解表观遗传。(重点) 1.结合实例,阐述基因控制性状的两种方式。
2.通过对表观遗传概念的理解,明确基因、环境与性状的关系。
一、基因表达产物与性状的关系
1．基因对性状的两种控制途径
(1)基因对生物性状的间接控制
①实质：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。
②举例：
皱粒豌豆的形成 人的白化病的形成
编码淀粉分支酶的基因被插入的DNA序列打乱
↓
淀粉分支酶异常,活性大大降低
↓
淀粉合成受阻,含量降低
↓
淀粉含量低的豌豆由于失水而皱缩 控制编码酪氨酸酶的基因异常
↓
不能合成酪氨酸酶
↓
酪氨酸不能转变为黑色素
↓
表现出白化症状
(2)基因对生物性状的直接控制
①实质：基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
②实例：囊性纤维化的形成
编码CFTR蛋白的基因缺失3个碱基
↓
CFTR蛋白缺少苯丙氨酸
↓
CFTR蛋白空间结构发生变化,导致功能异常
↓
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,使肺功能严重受损 - 2 - 2．基因与性状的关系
(1)基因通过其表达产物——蛋白质来控制性状,细胞内基因表达与否及表达水平的高低都是受到控制的。
(2)基因与性状的关系并不都是简单的线性关系。
①一个性状可以受多个基因控制；
②一个基因可以影响多个性状；
③生物体的性状也不完全是由基因决定的,环境对性状也有重要影响。
二、基因的选择性表达与细胞分化
1．生物体多种性状的形成,都是以细胞分化为基础的。
2．细胞分化的实质：基因的选择性表达。
3．表达的基因的类型
(1)在所有细胞中都能表达的基因,指导合成的蛋白质是维持细胞基本生命活动所必需的,如ATP合成酶基因。
人教版生物必修二教案：第4章基因的表达4.2基因表达与性状的关系含答案
高中生物必修二
1 第4章 基因的表达
第2节 基因表达与性状的关系
教案
教学目标的确定
课程标准的要求是：概述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的表现，根据上述要求和建议，本节课教学目标确定如下：
1.举例说明基因与性状的关系
2.了解基因选择性表达与细胞分化的关系
3.解释表观遗传
教学实际思路
以本节的“问题探讨”中“水毛茛”来引出本节课的内容，小组合作，探讨基因是如何控制生物体的性状的？通过资料分析，让学生小组合作共同探讨，让学生拥有合作探究的意识，教师在学生讨论中不断补充，帮助学生对问题的理解，最后，老师对学生的回答进行点评，并进行最后的总结
情景引入
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 引导学生观看图片，思考讨论“问题探讨”设置的问题
表观遗传 根据书中的表格小组之间进行讨论，让学生有合作探究的意识
教师利用课件展示资料中的问题，小组之间互相讨论，教师在同学们遇到困难时给予解答，并让小组代表回答问题，教师最后总结，让学生充分开动脑筋，活跃气氛和学生的思维 学生观看课件中播放的资料，教师给予讲解，并小组讨论课后问题 高中生物必修二
2
教
学
过
程 情境导入：教师以书中问题探讨中的水毛茛引入本节内容，并让学生小组之间互相交流探讨下面的问题：1.这两种形态的叶，其细胞的基因组成一样吗？
（两种形态的叶均是由受精卵分裂、分化后形成的，所以其基因组成一样）
2. 这两种叶形的差异，可能是由什么因素引起的？
（这两种叶形的差异可能是由生活环境引起的）
学生讨论过后，由教师总结，并引出本节内容，之前我们讲过，生物的性状是由基因控制的，那么，基因是如何控制性状的呢？问题探讨中基因与性状并不是一一对应的关系，又是怎么回事？这节课我们来讲一下基因表达与性状的关系
一、基因表达产物与性状的关系
怎样理解生物性状与基因表达之间的关系呢？首先教师利用课件举例说明：
高中生物人教版(2019)必修二教案 4.2 基因表达与性状的关系
4.2 基因表达与性状的关系
教 案
教学目标
1．举例说明基因表达产物与性状的关系。
2．概述细胞分化的本质是基因选择性表达的结果，生物的性状主要由蛋白质体现。
3．概述某些基因中碱基序列不变但表型改变的表观遗传现象。
教学重难点
【教学重点】
基因表达产物与性状的关系。
【教学难点】
基因表达产物与性状的关系。
教学过程
教
学
过
程 情境导入：给同学们展示水毛茛不同的叶子形态，使同学们思考这两种叶形的差异，可能是由什么因素引起的？是基因不同吗？
提示：同一株植株基因型相同，因为裸露在空气中的叶和浸在水中的叶形态不同，所以考虑是环境因素引起的。
一、基因表达产物与性状的关系
1.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。
①豌豆的粒型：
a.圆粒豌豆 → 有淀粉分支酶基因 → 产生淀粉分支酶 → 淀粉含量高 → 保留水分多 → 圆粒
b.皱粒豌豆 → 无正常淀粉分支酶基因 → 不产生淀粉分支酶 → 淀粉含量低 、蔗糖含量高 → 保留水分少 → 皱粒
②白化病
a.正常：酪氨酸酶基因控制酪氨酸酶催化酪氨酸变为黑色素；
b.患者：白化病患者皮肤内控制酪氨酸酶的基因异常，无法产生酪氨酸酶 ，因而无法合成黑色素，出现白化症状。
2.基因还可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
囊性纤维病：
编码CFTR蛋白的基因缺失了3个碱基 → CFTR蛋白缺少苯丙氨酸 → CFTR蛋白的结构和功能异常 → 患者支气管黏液增多，管腔受阻，细菌在肺部大量繁殖。
二、基因的选择性表达与细胞分化
阅读p72的思考·讨论
科学家提取了鸡的输卵管细胞、红细胞(有细胞核)和胰岛细胞，对这3种细胞中的DNA和mRNA进行了检测，结果如下表所示：
检测的3种细胞 卵清蛋白基因、珠蛋白基因、胰岛素基因 卵清蛋白mRNA 珠蛋白mRNA 胰岛素mRNA
输卵管细胞 ＋＋＋ ＋ － －
人教版(2019)生物必修2：4.2 基因表达与性状的关系 教案
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基因表达与性状的关系
【教学目标】
1．知道细胞质的基因
2．基因表达产物与性状的关系
3．了解细胞质基因能引起的一些疾病
4．了解基因的选择性表达与细胞分化的关系
5．了解表观遗传的概念和实例
【教学重难点】
1．教学重点：
（1）基因表达产物与性状的关系
（2）基因的选择性表达与细胞分化的关系
（3）表观遗传
2．教学难点：基因表达产物与性状的关系、表观遗传
【教学方法】
讲授与学生讨论相结合、问题引导法、归纳
【课时安排】
1课时
【教学过程】
回忆：
DNA复制、转录、翻译三者之间的关系，它们的概念分别是：
（1）DNA复制：DNA的复制过程，它是以DNA的两条链为模板，形成两个相同的子代
DNA分子的过程。
（2）转录：细胞核中的转录过程，它是以DNA的一条链为模板，按照碱基互
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补配对的原则，合成RNA的过程。
（3）翻译：细胞质核糖体的翻译过程，以RNA为模板，利用游离的氨基酸，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
既然基因通过转录和翻译，最终控制了蛋白质的合成，而蛋白质是生物体生命活动的承担者和体现者。那么，基因又是怎样来控制生物体的性状的呢？让我们带着这个问题来研究关于基因、蛋白质和性状的关系。
（一）基因表达产物与性状的关系
基因与蛋白质有何关系？
基因指导__蛋白质_的合成。
基因与性状有何关系？
基因控制生物体的_性状_。
蛋白质与生命性状特征有何关系？
蛋白质是生命活动的_体现_者和_承担_者
例一：豌豆的圆粒与皱粒
如何从基因控制性状的角度解释这一对相对性状的形成？
原来，圆粒豌豆的DNA中有一个控制编码淀粉分支酶的基因，淀粉分支酶可以控制淀粉的合成，淀粉的吸水性比较强，豌豆会因为淀粉吸水而膨胀，表现出圆粒的特征。而皱粒豌豆的DNA比圆粒豌豆的DNA多了一段外来的DNA序列，打乱了编码淀粉分支酶的基因。最终淀粉分支酶不能形成，导致细胞内淀粉含量也大大降低，所以豌豆就表现出皱缩。
高中生物人教版(2019)必修二同步练习：4.2基因表达与性状的关系
- 1 - 4.2基因表达与性状的关系
1、下列说法正确的是（ ）
A．基因与性状之间是一一对应的关系
B．基因通过控制酶的合成来控制生物体的所有性状
C．中心法则总结了遗传信息在细胞内的传递规律
D．生物体的性状只受到基因的控制
2、下列是某同学关于真核生物基因的叙述其中正确的是( )
①携带遗传信息
②能转运氨基酸
③能与核糖体结合
④能转录产生RNA
⑤每相邻三个碱基组成一个反密码子
⑥可能发生碱基对的增添、缺失、替换
A.①③⑤ B.①④⑥ C.②③⑥ D.②④⑤
3、历经近百年的发展，分子遗传学对于遗传物质有了充分的认识。下面关于遗传物质概念图的相关叙述，错误的是(
)
A.D有四种，E在H上呈线性排列
B.同源染色体同一位置上存在的基因可能不同
C.所有E的总和构成F且E在F上的排列顺序代表遗传信息
D.E通常是具有遗传效应的F片段
4、下列有关基因表达的叙述，正确的是( )
A.基因通过控制蛋白质的合成而使遗传信息得到表达
B.细胞中的基因都通过控制蛋白质的合成进行了表达
C.蛋白质合成旺盛的体细胞中，核DNA多，mRNA也多
D.细胞出现生理功能上稳定的差异，直接原因是基因表达的差异
5、如图为人体对性状控制过程示意图,据图分析可得出( )
- 2 -
A.过程①②都主要在细胞核中进行
B.基因1和基因2不可能同时出现在同一个细胞中
C.M1和M2不可能同时出现在同一个细胞中
D.老年人细胞中不含有M2
6、着色性干皮症是一种常染色体隐性遗传病,起因于DNA损伤。深入研究发现患者体内缺乏DNA修复酶,DNA损伤后不能修补从而引起突变。这说明一些基因可以( )
A.控制蛋白质的合成,从而直接控制生物性状
B.控制蛋白质分子结构,从而直接控制生物性状
C.直接控制生物性状,发生突变后生物的性状随之改变
人教版(2019)生物必修2：4.2 基因表达与性状的关系 学案
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基因表达与性状的关系
【学习目标】
1．能举出基因表达产物与性状关系的例子。
2．能说出基因的选择性表达与细胞分化的关系。
3．了解表观遗传的概念和实例
【学习重难点】
表观遗传、决定性状表现的因素。
【学习过程】
一、基因表达产物与性状的关系
1．基因通过控制酶来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。
①关于豌豆的圆粒与皱粒；②白化病征状。
2．基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物性状。
①囊性纤维病；②镰刀型细胞贫血症。
总结：基因与性状的关系：
基因与性状的关系并不都是简单的线性关系，可以是多个基因决定一个性状，也可以是一个基因与多个性状有关。
性状除了受基因控制，也环境的影响，水毛茛的叶型与是否浸于水中有关。
所以生物的性状是由基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间相互作用，精确控制的。
3．在特定的细胞中，基因的表达选择性，进而产生特异性的表达产物。细胞分化的本质就是基因的表达选择性。
4．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，叫作表观遗传。
二、习题巩固
1．下列哪一项不是RNA具有的（ ）
A．复制
B．转录
C．逆转录 2 / 2
D．翻译
2．下列有关基因型和表现型的说法，正确的一项是（ ）
A．表现型相同，基因型就一定相同
B．基因型相同，表现型一般相同
C．基因型不同，表现型肯定不同
D．基因型是性状表现的内因，表现型是外因
3．基因控制性状表现的主要途径是（ ）
A．RNA→蛋白质（性状）
C．RNA→DNA→蛋白质（性状）
B．DNA→蛋白质（性状）
D．DNA→RNA→蛋白质（性状）
4．我国科学家将含有人凝血因子基因的DNA片段注射到羊的受精卵中，由该受精卵发育而成的羊，分泌的乳汁中含有人的凝血因子，可治疗血友病。下列叙述错误的是（ ）
A．这项研究说明人和羊共用一套遗传密码
B．该羊的乳腺细胞中含有人的凝血因子基因