(新教材)2020新素养导学生物人教必修第二册课件：第4章 第2节 基因表达与性状的关系
探究点一
探究点二
探究点三
(1)从起源上看,甲、乙两种细胞都是由同一个受精卵经有丝分裂 增殖而来的,根据有丝分裂的特征,染色体经复制后平均分配到两 个子细胞中,所以甲、乙中遗传信息是一样的。
(2)从发育过程上看,不同细胞中遗传信息的执行情况不同,于是 就产生了与不同细胞功能相适应的蛋白质。
2.基因的选择性表达与基因表达的调控有关。
提示:控制柳穿鱼花的形态和小鼠毛色的基因,其碱基序列没有 发生改变,但是某些碱基发生了甲基化,从而影响了基因的表达。 基因控制生物的性状,基因发生修饰后,虽然碱基序列没有改变,但 可以影响到生物个体的性状,并且还可以遗传给下一代。
探究点一
探究点二
探究点三
【思考讨论】同一株水毛茛,裸露在空气中的叶和浸在水中的叶, 表现出了两种不同的形态。水中的叶比空气中的叶要细小狭长一 些。水毛茛两种形态的叶,其细胞的基因组成一样吗?叶形的差异 是否是表观遗传的结果?最可能是由什么因素引起的?
第2节 基因表达与性状的关系
课标阐释 1.阐述基因表达产物与性 状的关系。(生命观念、科 学思维) 2.理解基因的选择性表达 与细胞分化的关系。(科学 思维) 3.举例说出表观遗传的类 型及对基因表达的影响。 (生命观念、科学思维)
学法指导
1. 结合具体实例理解基因表达产物 和性状的关系。 2.利用教材 P72 提供的不同类型细胞 中 DNA 和 mRNA 的检测结果,理解 基因特异性表达的含义。 3.结合教材 P73 提供的资料,掌握表 观遗传的概念、类型和特点。
探究点一
探究点二
探究点三
典例剖析 下图中甲、乙、丙分别表示某人体内的几种细胞,它们的形态、 结构和功能各不相同的根本原因是( )
A.DNA的结构不同 B.遗传信息的表达情况不同 C.遗传物质不同 D.线粒体结构不同 解析:甲、乙、丙是由同一受精卵经过增殖、分化形成的,它们 的遗传物质相同,DNA的结构相同,线粒体的结构也相同。它们的 形态、结构和功能各不相同的根本原因是基因的选择性表达,即遗 传信息的表达情况不同。 答案:B
三、表观遗传 1.表观遗传是指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.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。 3.表观遗传的类型有DNA甲基化、组蛋白甲基化和乙酰化等。
预习反馈 1.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)生物体内所有的细胞都要发生细胞分化。( × ) (3)表观遗传现象由于基因的碱基序列没有改变,因此不会遗传给 下一代。( × ) (4)吸烟会影响基因的表达。( √ )
提示:水毛茛两种形态的叶,其细胞的基因组成是相同的,叶形的 差异不是表观遗传的结果,因为同一株植株出现不同的叶型。最可 能是环境因素导致的。
探究点一
探究点二
探究点三
归纳提升 1.DNA甲基化:DNA分子中的碱基被选择性加上甲基的现象。某 个基因发生足够多的甲基化后,其转录会被阻止,从而被关闭。甲 基化还可以被移除,基因就会被开启。 2.组蛋白修饰:组成染色体的蛋白质分为组蛋白和非组蛋白。其 中组蛋白是决定染色体螺旋程度的重要因素,组蛋白常受到多种化 学修饰,如甲基化、乙酰化等,被称为组蛋白修饰。组蛋白修饰可 影响染色体螺旋化程度,从而抑制基因的表达。 3.表观遗传与环境因素影响出现的性状差异的区别。 受环境因素影响出现的性状差异在改变环境条件的情况下会发 生变化,而表观遗传引起的性状差异不随环境变化而改变。
2.下图为人体内基因对性状的控制过程,分析可知 ( )
A.基因1和基因2一般不会出现在人体内的同一个细胞中 B.图中①过程需RNA聚合酶的催化,②过程不需tRNA的协助 C.④⑤过程的结果存在差异的根本原因是血红蛋白结构的不同 D.过程①②③表明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
的基因,导致基因控制合成的淀粉分支酶异常,活性降低,进而使淀
粉含量降低。因此,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.囊性纤维化患者的肺功能严重受损,其患病的直接原因和根本
原因是什么?由此说明基因通过什么途径控制生物体的性状?
提示:囊性纤维化的直接原因是CFTR蛋白结构异常,根本原因是
答案:B
探究点一
探究点二
探究点三
基因的选择性表达与细胞分化
问题情景
科学家提取了鸡的输卵管细胞、红细胞和胰岛细胞,对着3种细
胞种的DNA和mRNA进行了检测,结果如下表。
卵清蛋白基
检测的 3 因、珠蛋白基 卵清蛋白 珠蛋白 种细胞 因、胰岛素基 mRNA mRNA
因
输卵管细
胞
+++
+
-
红细胞 +++
探究点一
探究点二
探究点三
结合资料讨论解决下列问题。
1.豌豆出现皱粒的直接原因是什么?由此说明基因通过什么途径
控制生物体的性状?
提示:豌豆出现皱粒的直接原因是淀粉分支酶异常,活性降低,导
致淀粉含量低,淀粉在细胞内具有保水作用,当豌豆成熟后,淀粉含
量低的豌豆由于失水而皱缩。外来DNA序列插入编码淀粉分支酶
A.一种物质的合成只受一个基因的控制 B.基因可通过控制酶的合成来控制代谢 C.若基因②不表达,则基因③和④也不表达 D.若基因③不存在,则瓜氨酸仍可合成精氨酸琥珀酸
探究点一
探究点二
探究点三
解析:基因通过控制酶的合成来控制代谢过程,从而控制生物的 性状。由示意图可知,精氨酸的合成需要酶①②③④的参与,而它 们分别受基因①②③④的控制。基因具有一定的独立性,基因②不 表达时, 基因③④仍可表达,只是无法合成精氨酸。若基因③不存 在,酶③不能合成,则瓜氨酸→精氨酸琥珀酸的途径不能进行。
答案:D
探究点一
探究点二
探究点三
2.下列关于细胞分化的说法,正确的是( ) ①细胞分化是稳定的,而且一般是不可逆的 ②细胞分化后,细 胞中的蛋白质不完全相同 ③会出现细胞核遗传物质的改变 ④ 细胞分化的实质是基因的选择性表达 A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.①③④ 解析:细胞分化一般是不可逆性的;因为基因的选择性表达,分化 后的细胞中的蛋白质不完全相同;细胞分化不会引起遗传物质的改 变;细胞分化的实质是基因的选择性表达。 答案:B
A.①过程是转录,它以DNA的两条链为模板、四种核糖核苷酸为 原料合成mRNA
B.②过程中只需要mRNA、氨基酸、核糖体、酶、ATP即可完 成
C.人的镰刀型细胞贫血症是基因通过控制蛋白质的结构直接控 制性状
D.某段DNA上发生了基因异常,则形成的mRNA、蛋白质一定会 改变
探究点一
探究点二
探究点三
探究点一
探究点二
探究点三
3.资料2中,F1小鼠基因型是Avya,小鼠毛色为什么不是黄色而是表 现出介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型?
提示:因为小鼠的Avya基因的前端有多个可发生甲基化的位点,当 Avya基因发生甲基化后表达受抑制,并且甲基化程度越高,表达受抑 制越明显,小鼠的毛色越深。
4.资料1和资料2展示的遗传现象有什么共性?你对基因和性状的 关系有什么新的认识?
解析:基因1和基因2在人体的几乎所有细胞中都同时存在,A项错 误;①是转录,需要RNA聚合酶,②是翻译,需要tRNA携带氨基酸,B 项错误;④⑤过程的结果存在差异的根本原因是基因不同,C项错误; 过程①②③表明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,D项正确。
答案:D
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。同一生物 体中不同类型的细胞,基因都是相同的,但形态、结构和功能各不 相同。 2.在不同类型的细胞中,表达的基因有两类。 (1)在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 本生命活动所必需的,如核糖体蛋白基因、ATP合成酶基因。 (2)只在某类细胞中特异性表达的基因,如卵清蛋白基因、胰岛素 基因等。 3.细胞分化的本质就是基因的选择性表达。
解析:转录只以DNA的一条链为模板,A项错误;翻译过程还需要 tRNA,B项错误;由于密码子的简并性,突变后对应的密码子和之前 对应的密码子可能编码同一种氨基酸,基因突变不一定导致蛋白质 改变,D项错误。
答案:C
探究点一
探究点二
探究点三
2.下面为脉孢霉体内精氨酸的合成途径示意图,从图中可得出 ()
编码CFTR蛋白的基因缺失3个碱基,发生了基因突变。通过囊性纤
维化的致病机理可知,基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体
的性状。
探究点一
探究点二
探究点三
归纳提升 基因控制性状的方式 (1)直接方式: ①机理:基因 蛋白质结构 生物体性状。 ②实例:囊性纤维病的病因。 (2)间接方式: ①机理:基因 酶的合成 细胞代谢 生物体性状。
探究点一
探究点二
探究点三
解析:苯丙酮酸、多巴胺和黑色素的异常与酶的合成有密切的关 系,而酶的合成是由基因控制的;若基因1发生变化,则多巴胺和黑色 素的合成都受影响;多巴胺和黑色素的合成都受多个基因的控制。
答案:A
探究点一
探究点二
探究点三
活学活练
1.下图为基因与性状之间的关系示意图,正确的选项是( )
2.三种细胞中都含有卵清蛋白基因、珠蛋白基因、胰岛素基因, 但是只检测到了一种基因的mRNA,由此说明什么问题?
提示:在高度分化的体细胞中,基因是选择性表达的。同一个体 不同种类的体细胞中,DNA(基因)相同,而RNA、蛋白质的种类不 同。
探究点一
探究点二
探究点三
归纳提升 1.细胞分化的实质是基因的选择性表达。 同一生物的各种体细胞具有完全相同的遗传物质,但不同的体细 胞中遗传信息的执行情况不同,即基因的选择性表达。
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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
成→无法将酪氨酸转变为_黑__色___素__→皮肤、毛发因缺乏黑色素而出现白化症状。
(2) 结 论 ： 通 过 上 述 实 例 可 以 看 出 ， 基 因 可 以 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．基因对性状的直接控制
新教材·生物（RJ） 必修2
新教材·生物（RJ） 必修2
解析：同经一个体的体细胞内所含基因都相同，因为都是由受精卵经有 丝分裂产生的，故 A 错误。图中①表示转录，需要 RNA 聚合酶；②表示翻 译，需要 tRNA，故 B 正确。④⑤过程的结果存在差异的根本原因是遗传信 息发生了改变，直接原因是血红蛋白合成异常，故 C 错误。过程①②③表明 基因通过控制酶的合成控制生物的代谢，进而控制生物体的性状，但不是指 所有性状，故 D 错误。
(1)实例：囊性纤维化的发病机制：编码__C_F_T__R__蛋__白__的基因缺失 3 个碱
基→CFTR 蛋白在第 508 位缺少苯丙氨酸，空间结构发生变化→CFTR 转运
__氯__离__子__功能异常→患者支气管中黏液增多，管腔受阻，细菌滋生，肺功能
严重受损。
(2)结论：基因可以通过控制_蛋__白__质__的__结__构_直接控制生物体的性状。
新教材·生物（RJ） 必修2
2．下图为人体内基因对性状的控制过程，分析可知( B )
A．基因 1 和基因 2 一般不会出现在人体内的同一个细胞中 B．图中①过程需 RNA 聚合酶的催化，②过程需 tRNA 的协助 C．④⑤过程的结果存在差异的根本原因是血红蛋白结构的不同 D．过程①②③表明基因通过控制酶的合成来控制生物体的所有性状
__不__表__达__
Lcyc 基因甲 与植株 A 相比，植株 B 的 Lcyc 基因高度
【精品推荐】(新教材)2019-2020新课程同步人教版高中生物必修二新学案课件：第4章 第2节 基因表达与性状
解析：基因可通过控制酶的合成来控制代谢过程，从而控制 生物的性状。由示意图可知，精氨酸的合成需要酶①②③④ 的参与，而它们分别受基因①②③④的控制。基因具有一定 的独立性，基因②不表达时，基因③④仍可表达，只是无法 合成精氨酸。若基因③不存在，酶③不能合成，则瓜氨酸→ 精氨酰琥珀酸的途径不能进行。 答案：B
答案：C
4．同一动物个体的神经细胞与肌细胞在功能上是不同的，造成
这种差异的主要原因是细胞分化的结果，下列说法错误的是
A．细胞分化发生在生物体的整个生命进程中
()
B．未离体的体细胞不会表现出全能性
C．细胞分化是蛋白质种类和数量改变的结果，是分化的根本
原因
D．细胞分化是基因选择性表达的结果
解析：细胞分化发生在生物体的整个生命进程中，A 正确； 未离体的体细胞不会表现出全能性，离体的体细胞才会表现 出全能性，B 正确；细胞分化的根本原因是基因的选择性表 达，C 错误；细胞分化是基因选择性表达的结果，D 正确。 答案：C
珠蛋白 mRNA
－ ＋ －
胰岛素 mRNA
－ － ＋
说明：“＋”表示检测发现相应的分子，“－”表示检测未
发现相应的分子。
分析上述检测结果，思考讨论： (1)这 3 种细胞中合成的蛋白质种类有什么差别？ 提示：输卵管细胞只能合成卵清蛋白，不能合成珠蛋白和胰 岛素；红细胞只能合成珠蛋白；胰岛细胞只能合成胰岛素。 (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？
[答案] A
[在应用中落实]
1．下列关于基因与性状关系的叙述，错误的是
()
A．一对相对性状可由多对基因控制
(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）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。
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课件新人教版必修2
1．已知鸡的成熟红细胞能产生β珠蛋白，鸡的胰岛B细胞能产 生胰岛素。为研究相应的两种细胞中是否存在相应的两种基因和基 因能否表达，现分别对这两种细胞中提取的总DNA片段和总RNA片 段进行检测，结果如下表。
实验组别
实验一 (细胞总DNA片段)
实验二 (细胞总RNA片段)
基因种类 成熟红细胞 胰岛B细胞 成熟红细胞 胰岛B细胞
判断对错(正确的打“√”，错误的打“×”)
1．白化病是基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性
状的。
()
2．核糖体蛋白基因几乎在所有细胞中表达。
()
3．同卵双胞胎具有的微小差异与表观遗传有关。
()
4．基因与性状的关系是简单的一一对应关系。
()
5．生物性状是由基因型和环境共同与基因表达产物、基因与环境之间存在
A．A－mRNA 与 B－mRNA 的不同与细胞分化有关 B．获得相应单链 DNA 的过程需要逆转录酶 C．A－cDNA 中不含编码胰岛素的核酸序列 D．B－mRNA 中指导呼吸酶合成的 mRNA 不能与 A－cDNA 形成杂交链
D [人体胰岛 A 细胞和胰岛 B 细胞具有相同的遗传信息，但遗传信息的执 行情况不同，即发生了基因的选择性表达，故可以说 A－mRNA 与 B－mRNA 的不同与细胞分化有关，A 正确；以 RNA 为模板合成 DNA 的过程称为逆转录， 此过程需要逆转录酶的参与，B 正确；胰岛 A 细胞也含有胰岛素基因，只是该 基因不表达，即 A－mRNA 中不含指导胰岛素合成的 mRNA，故 A－cDNA 中 不含编码胰岛素的核酸序列，C 正确；胰岛 A 细胞和胰岛 B 细胞中均含有呼吸 酶，即 A－mRNA 和 B－mRNA 中均含有指导呼吸酶合成的 mRNA，故 B－ mRNA 中指导呼吸酶合成的 mRNA 可以与 A－cDNA 形成杂交链，D 错误。]
人教版教学课件高中生物人教版必修二第4章：《基因的表达》课件
第一步是基因的遗传信息传递给RNA，此步
可称为“转录”； 第二步RNA移入细胞质通过指导蛋白质合 成来表达信息，此步可称为“翻译”。
Gene 蛋白质
转录
RNA
翻译
1
RNA的结构、种类和功能
（1）RNA的结构：组成单 位是核糖核苷酸
核糖
含氮碱基
核糖
A
核糖
C
腺嘌呤核糖核苷酸
胞嘧啶核糖核苷酸
核糖
四 基因的表达
（一）基因
1、对基因认识的发展
（1）遗传因子 （2） 基因位于染色体上，呈直线排列 ，染色体是基因的载体 （3）基因是有遗传效应的DNA片段（概念）
2、基因、染色体、DNA的关系
（1）一个染色体上一个DNA分子（未复制时或分裂刚结束时）
（2）一个DNA分子上有很多基因（基因是决定生物性状的基本单位
此实验说明DNA和RNA是怎样的一种关系？
小
RNA与蛋白质合成有关
结
RNA是在细胞核内合成的，可能与DNA有关；
并可以从细胞核内向细胞核外移动。 RNA只能与DNA两条链中的一条链的碱基互 补配对。
那么我们是否可以想象出基因控 制蛋白质合成的大致过程 ？
基因控制蛋白质合成的过程， 可分为两个步骤
①蛋白质合成的场所是什么？
②基因主要存在于细胞的哪个部分？
遗传信息是 如何从细胞核传 到核糖体，从而 控制蛋白质合成 的？
科学研究一：
1955年有人曾用洋葱根尖和变形虫进行实验，
如果加入RNA酶分解细胞中的RNA，蛋白质 合成就停止，而如果再加进了从酵母中提取 出来的RNA，则又可重新合成一定数量的蛋 白质。
（3）密码有专一性的特点。观察密码子表可知，氨基 酸似乎只由前两个碱基决定，第三个碱基的改变常不致 于引起氨基酸的改变。
可称为“转录”； 第二步RNA移入细胞质通过指导蛋白质合 成来表达信息，此步可称为“翻译”。
Gene 蛋白质
转录
RNA
翻译
1
RNA的结构、种类和功能
（1）RNA的结构：组成单 位是核糖核苷酸
核糖
含氮碱基
核糖
A
核糖
C
腺嘌呤核糖核苷酸
胞嘧啶核糖核苷酸
核糖
四 基因的表达
（一）基因
1、对基因认识的发展
（1）遗传因子 （2） 基因位于染色体上，呈直线排列 ，染色体是基因的载体 （3）基因是有遗传效应的DNA片段（概念）
2、基因、染色体、DNA的关系
（1）一个染色体上一个DNA分子（未复制时或分裂刚结束时）
（2）一个DNA分子上有很多基因（基因是决定生物性状的基本单位
此实验说明DNA和RNA是怎样的一种关系？
小
RNA与蛋白质合成有关
结
RNA是在细胞核内合成的，可能与DNA有关；
并可以从细胞核内向细胞核外移动。 RNA只能与DNA两条链中的一条链的碱基互 补配对。
那么我们是否可以想象出基因控 制蛋白质合成的大致过程 ？
基因控制蛋白质合成的过程， 可分为两个步骤
①蛋白质合成的场所是什么？
②基因主要存在于细胞的哪个部分？
遗传信息是 如何从细胞核传 到核糖体，从而 控制蛋白质合成 的？
科学研究一：
1955年有人曾用洋葱根尖和变形虫进行实验，
如果加入RNA酶分解细胞中的RNA，蛋白质 合成就停止，而如果再加进了从酵母中提取 出来的RNA，则又可重新合成一定数量的蛋 白质。
（3）密码有专一性的特点。观察密码子表可知，氨基 酸似乎只由前两个碱基决定，第三个碱基的改变常不致 于引起氨基酸的改变。
(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）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。
3.1.5 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”。
二、教材分析。
本节教材内容主要包括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和表观遗传三部分内容构成。
基因如何控制生物体的性状?细胞分化与基因表达有什么关系?表观遗传信息是如何调控基因表达的?怎样理解基因与性状关系的复杂性?本节课将聚焦这一系列问题。
教材先举例说明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；通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。
2024-2025学年新教材高中生物第4章基因的表达第2节基因表达与性状的关系教案新人教版必修第二册
反思改进措施
（一）教学特色创新
1.实例分析：我在教学中引入了生动的实例，让学生能够直观地理解基因表达与性状之间的关系。这种教学方式受到了学生的欢迎，因此在未来的教学中，我会继续增加更多的实例分析，以提高学生的学习兴趣和理解能力。
2.小组讨论：我组织学生进行小组讨论，让他们共同探讨基因表达调控机制和基因表达与性状之间的内在联系。这种教学方式有助于培养学生的合作能力和解决问题的能力。因此，在未来的教学中，我会继续采用小组讨论的方式，以提高学生的实践能力和思维能力。
过程：
简要回顾本节课的学习内容，包括基因表达的基本概念、组成部分、案例分析等。
强调基因表达与生物性状关系在现实生活或学习中的价值和作用，鼓励学生进一步探索和应用基因表达。
布置课后作业：让学生撰写一篇关于基因表达与性状关系的短文或报告，以巩固学习效果。
知识点梳理
本节课主要涉及以下知识点：
1.基因表达的概念：让学生了解基因表达的定义，包括转录和翻译两个过程。
6.实例分析：通过具体案例，让学生深入了解基因表达与性状之间的关系，如镰刀型细胞贫血症、囊性纤维病等。
7.基因表达在实际应用中的意义：介绍基因表达在医学、农业、生物技术等领域的应用，让学生了解基因表达的实际价值。
针对每个知识点，教师应详细讲解其相关概念、原理和应用，结合具体的实例进行分析，使学生能够全面理解和掌握基因表达的相关知识。同时，教师可以通过提问、讨论等方式，引导学生主动思考和探索，提高学生的学习效果和实践能力。
2.基因表达调控生物性状
五、基因表达的调控
1.转录因子：调控转录过程
2.启动子：调控转录起始
3.增强子：增强转录效率
六、实例分析
1.镰刀型细胞贫血症：基因表达调控异常
（一）教学特色创新
1.实例分析：我在教学中引入了生动的实例，让学生能够直观地理解基因表达与性状之间的关系。这种教学方式受到了学生的欢迎，因此在未来的教学中，我会继续增加更多的实例分析，以提高学生的学习兴趣和理解能力。
2.小组讨论：我组织学生进行小组讨论，让他们共同探讨基因表达调控机制和基因表达与性状之间的内在联系。这种教学方式有助于培养学生的合作能力和解决问题的能力。因此，在未来的教学中，我会继续采用小组讨论的方式，以提高学生的实践能力和思维能力。
过程：
简要回顾本节课的学习内容，包括基因表达的基本概念、组成部分、案例分析等。
强调基因表达与生物性状关系在现实生活或学习中的价值和作用，鼓励学生进一步探索和应用基因表达。
布置课后作业：让学生撰写一篇关于基因表达与性状关系的短文或报告，以巩固学习效果。
知识点梳理
本节课主要涉及以下知识点：
1.基因表达的概念：让学生了解基因表达的定义，包括转录和翻译两个过程。
6.实例分析：通过具体案例，让学生深入了解基因表达与性状之间的关系，如镰刀型细胞贫血症、囊性纤维病等。
7.基因表达在实际应用中的意义：介绍基因表达在医学、农业、生物技术等领域的应用，让学生了解基因表达的实际价值。
针对每个知识点，教师应详细讲解其相关概念、原理和应用，结合具体的实例进行分析，使学生能够全面理解和掌握基因表达的相关知识。同时，教师可以通过提问、讨论等方式，引导学生主动思考和探索，提高学生的学习效果和实践能力。
2.基因表达调控生物性状
五、基因表达的调控
1.转录因子：调控转录过程
2.启动子：调控转录起始
3.增强子：增强转录效率
六、实例分析
1.镰刀型细胞贫血症：基因表达调控异常
2019-20202学年新教材人教版必修2 第4章 第2节 基因表达与性状的关系 课件(30张)
栏目 导引
第4章 基因的表达
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 表型发生_可__遗__传__变化的现象，叫作表观遗传。 2．存在：生物体的_生__长__、__发__育__和__衰__老__的整个生命活动过程 中。
栏目 导引
第4章 基因的表达
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。
酪__氨__酸 ___不能转变为黑色素 ↓
表现出白化症状
淀粉含量低的豌豆
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第4章 基因的表达
2.基因通过控制_蛋__白__质__的__结__构__直接控制生物体的性状。 实例分析
囊性纤维化 编码 CFTR 蛋白的基因缺失_3_个__碱__基__
↓ CFTR 蛋白缺少_苯__丙__氨___酸_
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第4章 基因的表达
栏目 导引
第4章 基因的表达
(2)标志 ①分子水平：合成某种细胞特有的蛋白质(如唾液淀粉酶、胰 岛素等)。 ②细胞水平：形成不同种类的细胞(尤其是细胞器种类和数量 有较大差异)。
栏目 导引
第4章 基因的表达
2．表观遗传 (1)表观遗传的特点 ①可遗传性，即这类改变通过有丝分裂或减数分裂，能在细 胞个体间遗传。 ②可逆性的基因表达。如甲基化时，可影响基因的表达；去 甲基化时，可恢复基因的表达。 ③没有 DNA 碱基序列的改变。
第4章 基因的表达
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 表型发生_可__遗__传__变化的现象，叫作表观遗传。 2．存在：生物体的_生__长__、__发__育__和__衰__老__的整个生命活动过程 中。
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第4章 基因的表达
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。
酪__氨__酸 ___不能转变为黑色素 ↓
表现出白化症状
淀粉含量低的豌豆
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第4章 基因的表达
2.基因通过控制_蛋__白__质__的__结__构__直接控制生物体的性状。 实例分析
囊性纤维化 编码 CFTR 蛋白的基因缺失_3_个__碱__基__
↓ CFTR 蛋白缺少_苯__丙__氨___酸_
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第4章 基因的表达
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第4章 基因的表达
(2)标志 ①分子水平：合成某种细胞特有的蛋白质(如唾液淀粉酶、胰 岛素等)。 ②细胞水平：形成不同种类的细胞(尤其是细胞器种类和数量 有较大差异)。
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第4章 基因的表达
2．表观遗传 (1)表观遗传的特点 ①可遗传性，即这类改变通过有丝分裂或减数分裂，能在细 胞个体间遗传。 ②可逆性的基因表达。如甲基化时，可影响基因的表达；去 甲基化时，可恢复基因的表达。 ③没有 DNA 碱基序列的改变。
新教材人教版高中生物必修二 4-2 基因表达与性状的关系 教学课件
第六页，共十九页。
基因表达产物与性状的关系
例3：分析囊性纤维化的症状形成的原因（P72），思考回答如下问题： 1. 囊性纤维化形成的原因是什么？ 2. 用文字和箭头总结基因、基因表达产物与性状之间的关系。
第七页，共十九页。
基因表达产物与性状的关系
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。
第四章 基因的表达
4.2基因表达与性状的关系
第一页，共十九页。
知识回顾
1. 基因表达包含转录和翻译两个过程，请从模板、原料、酶、产物、场所等
五个方面来比较转录和翻译过程。
项目
转录
翻译
模板
DNA的一条链
原料
4种核糖核苷酸
酶
RNA聚合酶
产物
单链RNA
场所
主要在细胞核
2. 密码子位于____m_R_N_A_，反密码子位于______tR_。NA
第八页，共十九页。
基因表达产物与性状的关系
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
输卵管细胞
+++
+
红细胞
+++
-
胰岛细胞
+++
-
珠蛋白mRNA
+ -
胰岛素 mRNA
+
说明：“+”表示检测发现相应的分子，“-”表示检测未发现相应的分子。
1分. 3析种上细表胞，中小基组因相合同作，探但究m回RN答A如不下同。问题： 21.. 这分3析种表细中胞信中息合，成你的能蛋得白出质什有么差结论异？，如输卵管细据胞能合成卵清蛋白，不合成珠蛋白和胰岛素。 32..细这胞3种中基细因胞的中表合达成存的在蛋选白择质性种。类有什么差别？ 43.. 有3种，细AT胞P中合的成D酶N基A都因含细有胞卵呼清吸蛋酶白基基因因等、在珠所蛋有白细基胞因中和都胰表岛达素。基因，但只检测到其中一种基因的mRNA事实 5说. 管明家了基什因么：？在所以细胞都表达的基因；奢侈基因：只在某类细胞中特异性表达的基因。
基因表达产物与性状的关系
例3：分析囊性纤维化的症状形成的原因（P72），思考回答如下问题： 1. 囊性纤维化形成的原因是什么？ 2. 用文字和箭头总结基因、基因表达产物与性状之间的关系。
第七页，共十九页。
基因表达产物与性状的关系
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。
第四章 基因的表达
4.2基因表达与性状的关系
第一页，共十九页。
知识回顾
1. 基因表达包含转录和翻译两个过程，请从模板、原料、酶、产物、场所等
五个方面来比较转录和翻译过程。
项目
转录
翻译
模板
DNA的一条链
原料
4种核糖核苷酸
酶
RNA聚合酶
产物
单链RNA
场所
主要在细胞核
2. 密码子位于____m_R_N_A_，反密码子位于______tR_。NA
第八页，共十九页。
基因表达产物与性状的关系
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
输卵管细胞
+++
+
红细胞
+++
-
胰岛细胞
+++
-
珠蛋白mRNA
+ -
胰岛素 mRNA
+
说明：“+”表示检测发现相应的分子，“-”表示检测未发现相应的分子。
1分. 3析种上细表胞，中小基组因相合同作，探但究m回RN答A如不下同。问题： 21.. 这分3析种表细中胞信中息合，成你的能蛋得白出质什有么差结论异？，如输卵管细据胞能合成卵清蛋白，不合成珠蛋白和胰岛素。 32..细这胞3种中基细因胞的中表合达成存的在蛋选白择质性种。类有什么差别？ 43.. 有3种，细AT胞P中合的成D酶N基A都因含细有胞卵呼清吸蛋酶白基基因因等、在珠所蛋有白细基胞因中和都胰表岛达素。基因，但只检测到其中一种基因的mRNA事实 5说. 管明家了基什因么：？在所以细胞都表达的基因；奢侈基因：只在某类细胞中特异性表达的基因。