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
板书设计
第4章基因的表达
第2节基因表达与性状的关系
一、基因表达产物与性状的关系
二、基因的选择性表达与细胞分化
三、表观遗传。
人教版高中生物必修二第四章第2节《基因对性状的控制》 教案
基因对性状的控制一、教学设计分析1.设计理念：《课标标准》强调关注学生的学习兴趣，使学生在愉快和自信的情绪中，充分发挥他们的想象力和创造力，通过自主学习和探究式学习这两个基本原则，培养学生的合作意识，使实现学生个性得到最大发展。
本节课借助中心法则的发展，充分实现这两个原则，通过基因通过控制酶或蛋白质来控制性状，充分实现自主学习能力的培养。
2、学情分析：从知识的掌握程度来看，学生已经知道基因表达的本质，是对第4章前两节内容的总结和深化。
同时也与第1章遗传定律联系起来，使基因决定性状的本质有了一个更深刻的认识。
学习能力来看，学生已经具备了试验的设计原则、自主探究、推理判断的能力，经过两年得锻炼，对于新模式已经比较熟悉，这是开展这节课的最重要基础。
二、教学目标【知识与技能】1．理解并能绘制中心法则。
2．掌握基因对性状控制的方式，并能举例说明。
【过程与方法】结合本课内容，引导学生科学发展过程，发现问题、探究问题、解决问题。
培养学生培养学生自主学习的能力【情感态度与价值观】1.认同遗传信息的传递过程的探究仍未完结。
2.体验基因与环境对性状的影响，构建健康生活三、教学重点和难点重点：1．中心法则的探究 2．基因与性状的关系难点：运用实例说明基因与基因、基因与产物、基因与环境对性状的影响四、教学方法学生自主学习、探究式学习与教师引导相结合五、课时安排：1课时六、教学用具ppt幻灯片七、教学过程课堂复习方案过程设计教学程序（要素）教师活动期望的学生行为设计意图导入新课为什么蛋白质如何承担生命活动？共同回顾蛋白质的功能有哪些。
回顾蛋白质具体作用……复习整合旧知识，有利于学生进一步学习新知识一、中心法则的探究1.资料分析2.中心法则设问：这幅图呈现了什么内容？1.提出问题：（1）.你能根据基因指导蛋白质的合成过程，画一张遗传信息的传递方向流程图吗？（2）.我们还学什么过程？PPT呈现：2.阅读P69资料分析,并补充上述法则资料1说明了什么？资料2说明了什么？该过程需要什么酶？资料3说明了什么？（补充疯牛病增殖过程，强调不是正真复制，但仍遵循中心法则）PPT呈现：3.设问：遗传信息还可能存在哪些传递途径？请用箭头标出。
4.2基因表达与性状的关系-表观遗传教学设计2021-2022学年高一下学期生物人教版必修2
4.2《基因表达与性状的关系-表观遗传》教学设计-人教版高中生物（2019）必修二教材分析《表观遗传》选自高中生物人教版教材必修二《遗传与进化》第 4章第 2节。
本节课内容为现代遗传学研究的前沿内容，与人类生活较密切的部分相关实例已得到了清晰阐释，如柳穿鱼花的花色遗传，小鼠的毛色遗传等，通过对其遗传物质的研究最终得到“存在基因中碱基序列不变但表型改变的表观遗传现象”的概念。
在此基础上延申甲基化和组蛋白修饰等表观遗传修饰在细胞分化过程中的作用，细胞癌变和诱导多动能干细胞过程中的表观遗传修饰改变现象。
从教材本节课的安排来看，前期课程先介绍了基因表达的过程，再描述了基因表达与性状的关系，最后讲表达过程中进行影响的表观遗传现象，体现了教材编写的逻辑性，从微观到宏观，从机制到表现，符合学生的认知规律。
本节课的重点在于影响基因表达的因素，表观遗传的特点、表观遗传的实例、基因与表达产物、基因与环境之间的相互作用对生物体性状产生何种影响。
能力要求更加偏重于对现象的解释和机制的探究。
学情分析本节内容安排在经典遗传学之后，目的是通过“细胞分化的本质是基因选择性表达的结果”和“表观遗传机制控制基因表达”两部分内容的学习，加深对遗传信息传递和表达过程的理解，构建完整的生物学大概念，为形成遗传与进化的生命观念做好分子层面的铺垫。
学生之前已经掌握了经典遗传学，以及基因对性状对常规控制，已经有了一定的学习基础。
作为课标和教材新加入的教学内容，“表观遗传”的引入是最新研究成果进入高中课堂的生动体现，也是本节课内容的重点和难点。
为突破重点和难点，本节课以问题为导向，充分考虑学生的接受能力，以科学研究证据为资料，从讨论父母给的遗传信息都一样么，以及“细胞分化”与“基因表达”的关系入手，分析科学研究数据，概述细胞的分化是基因选择性表达的结果；然后提出新问题：“基因选择性表达是如何调控的？”以科学研究进展为材料，构建表观遗传的概念并总结出表观遗传的调控方式；再以现实问题创设情境，引导学生在层层递进真实情境中解决问题，符合学生的认知规律，促进生物学学科核心素养的落实。
2021年高中生物新教材人教版(2019)必修二全册教案
第一章遗传因子的发现第一节孟德尔的豌豆杂交实验（一）教学设计科目生物课题孟德尔的豌豆杂交实验（一）课时1课时教学目标与核心素养一．生命观念——能够阐明一对相对性状的杂交实验过程、对分离现象的解释及验证。
二．理性思维——基于对孟德尔豌豆杂交实验过程的分析，解释假说-演绎法的基本思路，尝试在今后的学习与研究中运用假说-演绎法分析和解决问题。
三．科学探究——通过验证分离定律实验，掌握验证分离定律的方法，培养实验设计及结果分析的能力，认同在科学探究中正确地选用实验材料、运用数学统计方法、提出新概念以及应用符号体系表达概念的重要性，并些试运用于自己的科学探究中。
四. 社会责任——能够运用分离定律解释生活中常见的遗传现象。
教学重难点教学重点：掌握分离定律解题方法；运用分离定律解释一些遗传现象。
教学难点：基本概念的正确理解；遗传概率的计算。
课前准备教具：多媒体、黑板、粉笔、实验相关器材教师活动学生活动设计意图作业布置把同步学案做完，并熟记书中勾画的知识点孟德尔的豌豆杂交实验（一）1.豌豆用作遗传实验材料的优点2.一对相对性状的遗传试验3.对分离现象的解释4.对分离现象解释的验证第1章遗传因子的发现第2节孟德尔的豌豆杂交实验(二)教学设计科目生物课题孟德尔的豌豆杂交实验(二)课时1课时教学目标与核心素养一．生命观念——能够阐明两对相对性状的杂交实验过程、对自由组合现象的解释及验证。
二．理性思维——通过基因分离定律与自由组合定律的关系解读，研究自由组合定律的解题规律及方法，培养归纳与概括、演绎与推理及逻辑分析能力。
三．科学探究——认同孟德尔敢于质疑的科学精神、缜密的科学思维、大胆的想象和创新，以及他对科学的热爱和锲而不舍的探索精神。
四. 社会责任——能够运用自由组合定律解释生活中常见的遗传现象。
教学重难教学重点：对自由组合现象的解释，阐明自由组合定律，分析孟德尔遗传实验获得成功的原因。
教学难点：对自由组合现象的解释。
高中生物第四章基因的表达教案 新课标 人教版 必修2
第四章基因的表达一、教学目的要求知识方面1.概述遗传信息的转录和翻译。
2.举例说明基因与性状的关系。
3.说出遗传密码的破译过程（选学）。
情感态度与价值观方面1. 体验基因表达过程的和谐美，基因表达原理的逻辑美、简约美。
2. 认同人类探索基因表达的奥秘的过程仍未终结。
能力方面1.运用已有的知识和经验提出假说。
2. 运用数学方法，分析碱基与氨基酸之间的对应关系。
3. 运用证据和逻辑分析实验现象，得出结论有遗传效应控制 mRNA 蛋白质的DNA片段蛋白质结构性状影响环境是控制生物酶的合成控制代谢的基本单位中心法则一、基因指导蛋白质的合成1．转录（1）在细胞核中，以DNA双链中的一条为摸板合成mRNA的过程。
（2）①信使（mRN A），将基因中的遗传信息传递到蛋白质上，是链状的；RNA ②转运RNA（tRNA），三叶草结构，识别遗传密码和运载特定的氨基酸；（单链）③核糖体RNA（rRNA），是核糖体中的RNA。
（3）过程（场所、摸板、条件、原料、产物、去向等）2．翻译（1）在细胞质的核糖体上，氨基酸以mRNA为摸板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
（2）实质：将mRNA中的碱基序列翻译成蛋白质的氨基酸序列。
（3）（64个）密码子：mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻碱基。
其中AUG，这是起始密码；UAG、UAA、AGA为终止密码。
（4）遗传信息①狭：基因中控制遗传性状的脱氧核苷酸顺序。
②广：子代从亲代获得的控制遗传性状的讯号，以染色体上DNA的脱氧核苷酸顺序为代表。
③ 中心法则：（5）翻译过程三、基因对性状的控制1．基因对性状的控制图解 DNA RNA蛋白质（性状）脱氧核苷酸序列 核糖核苷酸序列 氨基酸序列遗传信息 遗传密码2．基因、蛋白质和性状的关系（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，如白化病等。
（2）基因还能通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状，如镰刀型细胞贫血等。
4.2+基因表达与性状的关系教学设计-2023-2024学年高一下学期生物人教版必修2
新教材生物学人教版必修2 遗传与进化第4章第2节教学设计第4章基因的表达第2节基因表达与形状的关系目录一、核心素养对接二、必备知识三、探究实践四、深化归纳五、应用创新第4章 基因的表达 第2节 基因表达与形状的关系一、核心素养对接1.根据结构和功能观，理解细胞分化的实质和表观遗传现象。
2.构建基因控制性状的模型，理解基因与性状的关系。
3.了解白化病等，关注人类健康。
二、必备知识（一）基因表达产物与性状的关系 1．间接控制方式(1)基因―――→控制酶的合成―――→控制代谢过程―――→控制生物体的性状。
(2)举例①豌豆的圆粒和皱粒。
②白化病⎩⎪⎨⎪⎧根本原因：编码酪氨酸酶的基因异常。
直接原因：缺少酪氨酸酶。
2．直接控制方式(1)基因―――→控制蛋白质的结构―――→控制生物体的性状。
(2)举例：囊性纤维化。
（二）基因的选择性表达与细胞分化1．细胞分化的意义：生物体多种性状的形成，都是以细胞分化为基础的。
2．表达的基因分类(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。
3．细胞分化的本质：基因的选择性表达。
4．细胞分化的结果由于基因的选择性表达，导致来自同一个体的体细胞中mRNA 和蛋白质不完全相同，从而导致细胞具有不同的形态和功能。
5．基因的选择性表达的原因：与基因表达的调控有关。
微思考同一个体不同体细胞的形态、结构、功能不同的根本原因和直接原因分别是什么？ 提示：根本原因是基因的选择性表达，直接原因是合成了特定的蛋白质。
（三）表观遗传 1．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)特性①普遍性：普遍存在于生物体的生长、发育和衰老的整个生命活动的过程中。
②可遗传性。
(3)类型：DNA 的甲基化、组蛋白的甲基化和乙酰化等。
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。
精品 人教版高中生物必修2示范教案：4-2 基因对性状的控制
第2节基因对性状的控制●从容说课本节内容在新课标中的描述是“举例说明基因与性状的关系”，属于理解的层次。
教材主要介绍了“中心法则”及其完善发展的过程，说明了基因、蛋白质与性状的关系，并通过具体事例来阐明基因是如何通过影响蛋白质的合成从而影响生物的性状的。
教材用小字部分简要地介绍了细胞质遗传，指出细胞质中线粒体和叶绿体中也有少量的DNA，其中的遗传基因只能通过母亲传给下一代。
本节中教材还通过开始的“问题探讨”和结尾的“技能训练”引出基因型与表现型之间的关系，说明即使基因型完全相同，但其表达过程可能受到环境因素的影响而呈现出不同的表现性状出来。
最后指出在生物体中基因与性状并不是简单的线性关系，而是基因与基因、基因与基因产物、基因与环境之间多种因素共同精细地调控生物的性状，再一次强调了生物是一个错综复杂的开放的系统，学习生物一定要建立系统观。
这一节实际上是对“基因指导蛋白质合成的过程”与第一模块的“蛋白质的功能”的综合，上一节中刚讲完基因是如何控制蛋白质的合成的，那么学生就会问基因控制蛋白质的合成到底与生物的性状特征有什么关系呢？与生物的遗传有什么关系呢？学生会很自然地这样去思考，提出这些问题，但他们的知识是能回答的，关键是要老师能点拨学生从蛋白质的功能去想，以前提过蛋白质是生命活动的主要承担者和体现者，这样就把两节知识连接上了。
然后再从两节的内容中概括出规律性的东西，即“中心法则”，这是生命体系中最核心最简约最本质的规律，掌握中心法则对生命本质的把握有着重要的作用。
学习的升华就是不断将新旧知识建立联系，从而达到豁然开朗的境界。
老师在这一章的教学中要注意对学生思维的引导和点拨。
在列举具体事例说明基因、蛋白质、性状关系时，主要又是用一些表现异常的例子，如白化病、囊性纤维病等，这里为将来学习基因突变与遗传病乃至生物的进化打下伏笔。
所以本节在前后知识关联上具有重要的纽带作用。
●三维目标1.知识与技能（1）说出中心法则的发展历程，明确中心法则中遗传信息的流向。
人教版高中生物必修2第四章《4.2 基因的表达与性状的关系》教学设计(公开课教案及作业设计)
人教版高中生物必修2第四章《4.2 基因的表达与性状的关系》教学设计学生客观全面地评价基因决定论的观点，帮助学生摒弃简单机械的线性决定论的思维模式；提升学生主动向他人宣传关爱生命、健康生活的社会责任感。
4.板书设计4.2 基因的表达与性状的关系5.作业设计题组一基因表达产物与性状的关系1．下列关于基因控制生物性状的叙述，错误的是()A．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，如白化病的发病机理B．基因可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状，如豌豆的圆粒和皱粒的形成C．基因中碱基排列顺序不发生改变也可能会导致生物体性状的改变D．生物体的性状除了受基因控制外，还受环境的影响答案 B 解析豌豆的圆粒和皱粒的形成，体现了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，故B错误。
2．下图为人体内基因对性状的控制过程，由分析可知()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A．柳穿鱼Lcyc基因的部分碱基发生了甲基化修饰，抑制了基因的表达B．基因组成相同的同卵双胞胎出现某种性状差异，不一定是表观遗传C．表观遗传由于碱基序列不变，不能将性状遗传给下一代D．构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰会影响基因的表达答案 C 解析表观遗传虽然碱基序列不变，但表观遗传导致的性状改变可以遗传给下一代，C错误。
6．在甲基转移酶的催化下，DNA的胞嘧啶被选择性地添加甲基导致DNA甲基化，进而使染色质高度螺旋化，因此失去转录活性。
下列相关叙述不正确的是()A．DNA甲基化，会导致基因碱基序列的改变B．DNA甲基化，会导致mRNA合成受阻C．DNA甲基化，可能会影响生物体的性状D．DNA甲基化，可能会影响细胞分化答案 A 解析DNA甲基化是DNA的胞嘧啶被选择性地添加甲基，不会导致基因碱基序列的改变，A错误。
7．黄色小鼠(AA)与黑色小鼠(aa)杂交，产生的F1(Aa)中不同个体出现了不同体色。
第4章 基因的表达(单元解读课件)高一生物(人教版2019必修2)
教学策略
பைடு நூலகம்
基因表达与性状的关系
3.深化拓展，尝试命名
补充展示胰岛细胞和红细胞部分基因表达情况，引导学生进行分析在两种细胞 中分别什么基因表达了。
引导学生尝试对两类基因：管家基因和奢侈基因进行“命名”，这样可以进一步 帮助学生理解这两类基因在细胞生命活动中的作用，以及基因的选择性表达与细 胞分化的关系。
第2节就按照这个逻辑顺序编排，首先讲述基因通过控制酶的合 成和控制蛋白质的结构,进而控制生物体的性状，然后介绍“基因的 选择性表达与细胞分化”。
基因为什么会选择性表达，是因为基因的表达受到调控，这样 就自然引出选择性表达与调控有关，顺利过渡到“表观遗传”的内 容。
教材分析
内容分析
课程标准明确提出了对表观遗传内容的学习要求。表观遗传是目 前的研究热点，内容较为复杂，对经典遗传学有很大冲击，因此教材 尽量简化处理，通过“思考·讨论”栏目分别提供了植物和动物的两个 DNA甲基化的实例，期待学生归纳出这种普遍存在的表观遗传现象。 至于其他类型的表观遗传现象，教材仅作简单介绍，学生了解即可。
拓展说明三种常见的表观遗传调控机制：DNA甲基化、非编码RNA干扰、组蛋 白乙酰化和甲基化等修饰方式，并与基因表达环节相结合。
教学策略
基因表达与性状的关系
5.关爱生命，健康生活
结合表观遗传知识，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。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。说明吸烟的危害及如何向亲友和周围人群进行 宣传。
在习题设计方面，教材更加注重与现实生活联系，体现生物学的 应用性。例如，讨论抗生素的抑菌机制、杂交实验中性状特殊比例的 出现、黑黄相间的雌猫的毛色遗传等。在有关苯丙酮尿症的习题中， 渗透了社会责任教育。
新人教版高中生物第四章基因的表达第2课时教案必修2
A．①② B．②③C．③④ D．①④
6．以下关于一个人的体内蛋白质和核酸关系的叙述，错误的是（ ）。
A．肝细胞与皮肤细胞的核DNA相同，蛋白质及RNA不同
B．神经细胞中的遗传信息传递过程为：DNA→mRNA→蛋白质
C．胰岛细胞较汗腺细胞的核DNA分子数目多，因而蛋白质合成旺盛
________________________________________________________________________。
（4）预期实验结果并得出实验结论：
该实验有可能会出现_______种实验结果，如果出现_____________________________
________________________，则说明该抗生素只阻断细菌DNA的转录，不阻断人体DNA的转录。
（4）在①～⑤中，哪些参与了生物膜系统成分的形成？
_________________________________________________________________________
（5）该图表明基因控制果实成熟是通过控制___________________________________
第二步：_________________________________________________________________
___________________________________________________________。
第三步：__________________________________________________________________
第四章基因的表达