(新教材)统编人教版高中生物必修2第四章第2节《基因表达与性状的关系》优质说课稿
新教材高中生物第四章基因的表达第2节基因表达与性状的关系课件新人教版必修第二册
基因的选择性表达与细胞分化 ———————————————自主梳理———————————————
多种性状 管家
基因表达
———————————————素养提升———————————————
分析不同类型细胞中DNA和mRNA的检测结果 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：
[典例2] (2019·乐山联考)同一生物体内的不同组织细胞之间，不同的是( )
A.染色体上的基因
B.细胞质中的tRNA
C.遗传密码的种类
D.细胞质中的mRNA
解析 同一生物体内不同组织细胞中，染色体上的基因都相同，A错误；同一生物
体内不同组织细胞中，细胞质中的tRNA都相同，B错误；同一生物体内不同组织
Avy基因甲基化检测Fra bibliotek毛色越深的小鼠，Avy基因甲基化程度越__高____
根据上述两个实例分析，DNA的甲基化将会 抑制 该基因的表达，从而影响生 物的性状；DNA的甲基化是 可以 (“可以”或“不能”)遗传给下一代的。
2.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
联想质疑 ★水毛茛叶的两种形态
课堂小结 直接 间接
共同作用
结束 语 同学们，你们要相信梦想是价值的源泉，相信成
功的信念比成功本身更重要，相信人生有挫折没 有失败，相信生命的质量来自决不妥协的信念，
考试加油。
[对点练4] 豌豆的某突变体中编码淀粉分支酶的基因(R)被插入的DNA序列打乱，导 致淀粉分支酶不能合成，无法催化蔗糖合成淀粉，造成种子中积累较多的甜度较 淀粉高、亲水能力较淀粉差的蔗糖，因而表现为甜和皱缩的新性状。上述实例说 明( ) A.一个基因也可以影响多个性状 B.一个性状可以受多个基因的影响 C.性状是基因和环境共同作用的结果 D.基因和性状之间是一一对应的关系 答案 A
4.2 基因表达与性状的关系-人教版高中生物必修二教学课件(共23张PPT)【精美版】
4.2 基因表达与性状的关系-人教版高中生物 必修二 教学课 件(共2 3张PPT )【精 美版】
一、基因表达产物与性状的关系（P71）
编码CFTR蛋白的基因缺失三个碱基
CFTR蛋白缺少第508位的苯丙氨酸
CFTR蛋白结构异常，转运氯离子功 能异常
患者支气管中粘液增多，管腔受阻， 细菌大量繁殖，肺功能严重受损
4.2 基因表达与性状的关系-人教版高中生物 必修二 教学课 件(共2 3张PPT )【精 美版】
教材P75 4.2 基因表达与性状的关系-人教版高中生物必修二教学课件(共23张PPT)【精美版】
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教材P75 4.2 基因表达与性状的关系-人教版高中生物必修二教学课件(共23张PPT)【精美版】
4.2 基因的表达与性状的关系
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？
基因控制性状
蛋白质与性状有何关系？ 蛋白质是生命活动的主要承担者
一、基因表达产物与性状的关系（P71）
一、基因表达产物与性状的关系（P71）
编码淀粉分支酶的基因正常
控制合成
2. 3种细胞中的DNA都含有卵清蛋白基因、珠蛋白基因、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？ 细胞中并不是所有基因都表达，基因的表达存在选择性
细胞分化的实质——基因的选择性表达
4.2 基因表达与性状的关系-人教版高中生物 必修二 教学课 件(共2 3张PPT )【精 美版】
结论2：基因通过控制 蛋白质的结构
4.2 基因表达与性状的关系-人教版高中生物 必修二 教学课 件(共2 3张PPT )【精 美版】
新教材高中生物人教版2019必修二 课时作业 基因表达与性状的关系(解析版)
4.2 基因表达与性状的关系1．下列关于基因与性状关系的叙述错误的是（）A．一个基因可以影响一个性状B．一个基因可以影响多个性状C．一个性状可以受多个基因的影响D．生物的性状完全由基因决定【答案】D【解析】基因与性状的关系：基因与性状不是简单的线性关系，多数情况下一个基因控制一个性状，有时一个性状由多个基因控制，一个基因也可以影响多个性状，生物的性状不仅由基因决定，还与环境等相关，D错误。
2．基因组成相同的同卵双胞胎具有微小差异。
下列选项中能合理解释该现象的是（）A．基因突变B．表观遗传C．基因重组D．染色体变异【答案】B【解析】表观遗传现象普遍存在于生物体的生长、发育和衰老的整个生命活动过程中，例如，基因组成相同的同卵双胞胎所具有的微小差异就与表观遗传有关，B符合题意。
3．基因表达可受表观遗传机制的调控。
关于表观遗传机制，下列表述正确的是（）A．DNA 序列没有发生改变B．DNA 甲基化阻碍翻译的发生C．RNA 干扰是细胞内特定的 mRNA 合成受阻D．组蛋白发生修饰后必然抑制基因的表达【答案】A【解析】表观遗传时，基因的碱基序列不发生改变，A正确；DNA 甲基化可能影响转录因子和DNA的结合，阻碍转录的发生，B错误；RNA 干扰可以干扰生物体本身的mRNA，导致相应蛋白质无法合成，从而使特定基因沉默，C错误；组蛋白修饰可以产生激活或抑制基因转录，D错误。
4．下列有关基因对性状的控制的说法，正确的是（）A．囊性纤维病体现了基因对性状的直接控制B．柳穿鱼花的不同形态是由于基因型不同导致的C．人的血红蛋白与马的血红蛋白有差异，体现了基因的选择性表达D．DNA的甲基化修饰没有改变遗传信息，不能遗传给下一代【答案】A【解析】囊性纤维病的实例可以说明基因对性状的直接控制,即基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状，A正确；柳穿鱼花的形态结构不同，原因是这两植株中的一株在开花时Lcyc基因未表达，它们其他方面基本相同，B错误；人的血红蛋白与马的血红蛋白有差异，是基因不同，C错误；DNA的甲基化修饰没有改变遗传信息，可以传给下一代，D错误。
新教材人教版高中生物必修2 第4章 基因的表达 精品教学课件
2.直接途径 (1)途径：基因—控—制→蛋白质 的结构—控—制→生物体的性状。
基因表达过程中，蛋白质中氨基酸的数目＝参加转运的tRNA数目＝ 1 mRNA的碱基
数目＝16 基因中的碱基数目。
3
(3)原核生物和真核生物基因的转录和翻译 真核细胞的转录主要发生在细胞核中，翻译发生在细胞质中，在空间和时间上被分 隔开进行，而原核细胞的转录和翻译没有分隔，可以同时进行，边转录边翻译。
12345
4.如图是基因表达的示意图，下列有关叙述正确的是
A.过程①是转录过程，在植物细胞中只能发生在细胞核中 B.过程②在核糖体上进行体内可以同时进行
D.过程①②中的碱基配对方式完全相同
12345
解析 图中过程①表示转录，在植物细胞中，主要发生在细胞核内，也可发生在叶 绿体或线粒体中，A错误； 过程②表示翻译，在核糖体上进行，以21种氨基酸为原料，B错误； 原核生物没有以核膜为界限的细胞核，转录和翻译在时间和空间上可以同时进行，C 正确； 过程①②中的碱基配对方式不完全相同，过程①中有T—A配对，而过程②中没有， D错误。
(1)DNA上遗传信息、密码子、反密码子的对应关系
(2)基因表达过程中相关的数量关系
比较(不考虑终止密码子) DNA中的碱基数(脱氧核苷酸数)
数目/个 6n
mRNA中的碱基数(核糖核苷酸数) 蛋白质中的氨基酸数
参与转运氨基酸的tRNA数 蛋白质中的肽链数
蛋白质中的肽键数(脱水数)
3n n n m n－m
3.转录形成的RNA的碱基序列与其DNA模板链和非模板链的碱基序列相比，有什么 异同？
提示 转录形成的RNA的碱基序列与其DNA模板链的碱基序列是互补配对关系；和 非模板链的碱基序列基本相同，只是DNA链上T的位置，RNA链上是U。
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
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。
4．基因选择性表达的原因：与基因表达的调控有关。
三、表观遗传1．概念：生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表观发生可遗传变化的现象。
2．例子：蜂群中的蜂王和工蜂。
人教版高中生物必修第2册 遗传与进化 4.第2节 基因表达与性状的关系
科学家进行了如下实验：
这说明__________________。 提示：DNA 甲基化能通过生殖细胞遗传给下一代
(2)某种实验小鼠不同毛色的遗传分析
该种小鼠的毛色除了受 Avy 基因控制，还受到 Avy 基因上游 的一段 DNA 序列(a 序列)控制。a 序列既可以使 Avy 基因持续表 达(小鼠毛色全部为黄色)，也可以使 Avy 基因的表达处于完全关 闭状态(小鼠毛色全部为黑色)。另外，a 序列还能够调控 Avy 基 因的表达水平，使小鼠毛色呈现介于黄色和黑色之间的一系列过 渡类型。
四、基因与性状间的对应关系
1．大多数情况下，基因与性状的关系并不是简单的一一对 应的关系。
(1)生物的有些性状可以受到_多__个__基__因_的影响，如人的身高。 (2)一个基因也可以影响多个性状，如水稻中的 Ghd7 基因。 (3) 生 物 的 性 状 还 受 环 境 条 件 的 影 响 ， 是生__物__的__基__因__ 和 _环_境__条__件__共同作用的结果。 2．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，精细地调控着生物体的性状。
(3)细胞分化的标志： 在所有细胞中都表达的基因，与细胞分化无关，如呼吸酶基 因、ATP 水解酶基因等不能证明细胞已经发生分化；只有在特定 细胞中选择性表达的基因才可控制细胞分化，如胰岛素基因、血 红蛋白基因的表达可以证明细胞发生了分化。
(2)功能：
①进行___半__自__主__性__自_我______复制。 ②通过__转__录____和___翻__译___控制某些蛋白质的合成。 (3)遗传方式：人的细胞质基因只能通过__母__亲____遗传给后
代。
二、基因的选择性表达与细胞分化
第4章第2节基因表达与性状的关系教案（详案）-2020-2021学年高一生物人教版（2019）必修2
第4章 基因的表达第2节 基因表达与性状的关系教案(一)教学目标1.举例说明基因通过控制酶的合成和蛋白质的结构控制生物体的性状。
2.说明细胞分化是基因选择性表达的结果。
3.概述生物体的表观遗传现象。
(二)教学重点和难点1.教学重点(1)基因表达与性状的关系。
(2)细胞分化的本质是基因的选择性表达。
(3)表观遗传现象。
2.教学难点表观遗传现象。
(三)教学过程一、创设情境,回顾已有知识，解决新问题。
展示“问题探讨”中的问题，提示学生联系有丝分裂的知识，组织讨论。
二、阐明基因表达产物与性状的关系提出问题:基因控制生物体的性状，基因又指导蛋白质的合成，那么基因、蛋白质与性状之间是什么关系呢?提供事实:皱粒豌豆的形成机制是淀粉分支酶异常;人的白化症状形成的原因是缺少酪氨酸酶。
①豌豆的圆粒与皱粒圆粒豌豆：淀粉含量高→成熟时吸水胀大；皱粒豌豆：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→成熟时失水皱缩。
②人白化病的形成：控制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。
总结在豌豆的圆粒与皱粒、白化病两个实例中，基因、蛋白质与性状三者之间的关系。
1．间接途径(1)途径：基因―→控制酶的合成―→控制细胞代谢―→控制生物体的性状。
提供事实:囊性纤维化的症状及其形成的原因:囊性纤维化：编码CFTR 蛋白(一种转运蛋白)的基因缺失了3个碱基→CFTR 蛋白在第508位缺少苯丙氨酸→CFTR 蛋白结构与功能异常→支气管中黏液增多，管腔受阻，细菌在肺部大量繁殖，最终使肺功能严重受损。
回顾镰状细胞贫血的症状及其形成的原因。
组织小组讨论:这两种疾病形成的原因有什么共同点?分析、概括:共同点是基因结构改变导致所指导合成的蛋白质的结构异常，直接影响生物体的性状。
并用流程图表述：2．直接途径(1)途径：基因―→控制蛋白质的结构―→控制生物体的性状。
人教版高一必修二第4章 第2节 基因表达与性状的关系实用课件
一百多年前，孟德尔研究豌豆种子的圆粒和皱粒这一对相对性状， 并用遗传因子理论作出了精彩的解释。如今，如何从基因表达的 层面作出更深入的解释呢？
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，活性降低，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。
讨论 1.上述资料中，柳穿鱼与小鼠性状改变的原因是什么？
2.分析资料1，F1的花为什么与植物A的相似？在F2中，为什么有些植株的花与植株B 的相似？
3.资料1和资料2展示的遗传现象有什么共同点？这对你认识基因和性状的关系有什么启示？
讨论 1.上述资料中，柳穿鱼与小鼠性状改变的原因是什么？
柳穿鱼花的形态改变是因为Lcyc基因的部分碱基被高度甲基化，小鼠毛色的改变是因为Avy基因的前端有一 段影响Avy基因表达的特殊的碱基序列被甲基化。发生在基因或基因前端的甲基化修饰均导致相关基因的表 达受到抑制，进而影响性状。
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。
CFTR蛋白基因缺失了3个碱基
导致CFTR蛋白在第508位缺少苯丙氨酸
导致CFTR蛋白空间结构发生变化
使CFTR转运氯离子的功能出现异常 导致患者支气管中粘液增多，管腔受阻，细
菌在肺部大量繁殖，肺功能受损
基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
二、基因的选择性表达与细胞分化
生物体多种性状的形成，都是以细胞分化为基础的。同一生物体中不同类型的细胞， 基因都是相同的，而形态、结构和功能却各不相同，这是为什么呢？
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(新教材）统编人教版高中生物必修2第四章第2节《基因表达与性
状的关系》优质说课稿
今天我说课的内容是统编人教版高中生物必修二第四章第2节《基因表达与性状的关系》。
遗传物质实验证据的获得和DNA双螺旋结构模型的建立，揭示了基因的化学本质，生物学的研究从此以空前的步伐前进。
但是，基因又是如何起作用的呢?将苏云金杆菌抗虫蛋白基因( Bt抗虫蛋白基因)转入普通棉花，培育出的棉花植株会产生Bt抗虫蛋白。
转入的是基因，得到的却是蛋白质!为什么会这样?原来，基因可以控制蛋白质的合成，这个过程就是基因的表达。
为什么一种生物的基因能在另一种生物中表达呢?基因的表达过程是怎样的?各种生物的基因表达过程有什么共同点呢?本章将揭秘基因的作用；并引导学生再次参与探究实践活动。
本章内容包括两节:第1节《基因指导蛋白质的合成》、第2节《基因表达与性状的关系》。
本节课在前一节探秘的基础上，阐明基因是如何控制生物体的性状，阐释基因的表达与性状的关系，承载着实现本章教学目标的任务。
为了更好地实现教学目标，下面我将从课程标准、教材分析、教学目标和学科素养、教学重难点、学情分析、教学方法、教学准备、教学过程等环节进行说课。
一、说课程标准。
普通高中生物课程标准（2017版2020年修订）“内容要求”:“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。