人教版生物必修24.2 基因表達與性狀的關(guān)系 教案

1、基因表達與性狀的關(guān)系【教學目標】1知道細胞質(zhì)的基因2基因表達產(chǎn)物與性狀的關(guān)系3了解細胞質(zhì)基因能引起的一些疾病4了解基因的選擇性表達與細胞分化的關(guān)系5了解表觀遺傳的概念和實例【教學重難點】1教學重點：（1）基因表達產(chǎn)物與性狀的關(guān)系（2）基因的選擇性表達與細胞分化的關(guān)系（3）表觀遺傳2教學難點：基因表達產(chǎn)物與性狀的關(guān)系、表觀遺傳【教學方法】講授與學生討論相結(jié)合、問題引導(dǎo)法、歸納【課時安排】1課時【教學過程】回憶：DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯三者之間的關(guān)系，它們的概念分別是：（1）DNA復(fù)制：DNA的復(fù)制過程，它是以DNA的兩條鏈為模板，形成兩個相同的子代DNA分子的過程。（2）轉(zhuǎn)錄：細胞核中的轉(zhuǎn)錄過程，

2、它是以DNA的一條鏈為模板，按照堿基互1/6補配對的原則，合成RNA的過程。（3）翻譯：細胞質(zhì)核糖體的翻譯過程，以RNA為模板，利用游離的氨基酸，合成具有一定氨基酸順序的蛋白質(zhì)的過程。既然基因通過轉(zhuǎn)錄和翻譯，最終控制了蛋白質(zhì)的合成，而蛋白質(zhì)是生物體生命活動的承擔者和體現(xiàn)者。那么，基因又是怎樣來控制生物體的性狀的呢？讓我們帶著這個問題來研究關(guān)于基因、蛋白質(zhì)和性狀的關(guān)系。（一）基因表達產(chǎn)物與性狀的關(guān)系基因與蛋白質(zhì)有何關(guān)系？基因指導(dǎo)_蛋白質(zhì)_的合成?；蚺c性狀有何關(guān)系？基因控制生物體的_性狀_。蛋白質(zhì)與生命性狀特征有何關(guān)系？蛋白質(zhì)是生命活動的_體現(xiàn)_者和_承擔_者例一：豌豆的圓粒與皺粒如何從基因控制

3、性狀的角度解釋這一對相對性狀的形成？原來，圓粒豌豆的DNA中有一個控制編碼淀粉分支酶的基因，淀粉分支酶可以控制淀粉的合成，淀粉的吸水性比較強，豌豆會因為淀粉吸水而膨脹，表現(xiàn)出圓粒的特征。而皺粒豌豆的DNA比圓粒豌豆的DNA多了一段外來的DNA序列，打亂了編碼淀粉分支酶的基因。最終淀粉分支酶不能形成，導(dǎo)致細胞內(nèi)淀粉含量也大大降低，所以豌豆就表現(xiàn)出皺縮。2/6例二：白化病人的白化病是因為控制酪氨酸酶的基因異常引起的。酪氨酸酶可以將酪氨酸轉(zhuǎn)變成黑色素，一般存在于正常人的皮膚、毛發(fā)等處。假如說一個人由于基因不正常，而導(dǎo)致不能正常地合成酪氨酸酶，那么，酪氨酸也不能正常對轉(zhuǎn)變成黑色素，這個人就會表現(xiàn)出白化

4、病的癥狀。白化病患者的癥狀通常表現(xiàn)為皮膚、毛發(fā)均為白色、虹膜及瞳孔呈淡紅色，視網(wǎng)膜無色素，怕光。結(jié)論1：基因通過控制_酶_的合成來控制_代謝過程_，進而控制生物體的性狀。（間接控制）例三：囊性纖維病的發(fā)病機理囊性纖維病是北美白種人中比較常見的一種遺傳病，患者汗液中的氯離子濃度升高，支氣管被異常的黏液堵塞，常于幼年時死于肺部感染。大部分患者中，編碼一個跨膜蛋白的基因缺失了3個堿基，導(dǎo)致跨膜蛋白的第3/6508位缺少了一個苯丙氨酸，結(jié)果影響了跨膜蛋白的結(jié)構(gòu)，使跨膜蛋白轉(zhuǎn)運氯離子的功能異常，導(dǎo)致患者支氣管中的黏液增多，管腔受阻，細菌在肺部大量繁殖，最終使肺功能嚴重受損。雖然這種疾病還沒有有效的治療方

5、法，但是，我們理解它的基因水平的致病機理，對于以后研究，治療這種疾病，有著非常重要的作用。結(jié)論2：基因還能通過控制蛋白質(zhì)的_結(jié)構(gòu)_而_直接_控制生物體的_性狀_（直接控制）（二）基因的選擇性表達與細胞分化分析不同類型細胞中DNA和mRNA的檢測結(jié)果1這3種細胞中合成的蛋白質(zhì)種類有什么差別？3種細胞中合成的蛋白質(zhì)都是該細胞中的特異性蛋白質(zhì)。23種細胞中的DNA都含有卵清蛋白基因、珠蛋白基因和胰島素基因，但只檢測到其中一種基因的mRNA，這一事實說明了什么？在特定的細胞中，基因的表達選擇性，進而產(chǎn)生特異性的表達產(chǎn)物。細胞分化的本質(zhì)就是基因的選擇性表達。（三）表觀遺傳資料1：4/6資料2：某種實驗小

6、鼠的毛色受一對等位基因Avy和a的控制，Avy為顯性基因，表現(xiàn)為黃色體毛，a為隱性基因，表現(xiàn)為黑色體毛。將純種黃色體毛的小鼠與純種黑色體毛的小鼠雜交，子一代小鼠的基因型都是Avya，卻表現(xiàn)出不同的毛色：介于黃色和黑色之間的一系列過渡類型。研究表明，Avy基因的表達受甲基化的抑制，甲基化程度越高，Avy基因的表達受到的抑制就越明顯，小鼠體毛的顏色就越深。1上述資料中，柳穿魚和小鼠性狀改變的原因是什么？基因的表達受到抑制2資料1中，F(xiàn)1的花為什么與植株A的相似？在F2中為什么有些植株的花與植株B的相似？F1的堿基序列并沒有變化，但DNA的甲基化修飾可以遺傳給后代3資料1和資料2展示的遺傳現(xiàn)象有什么共同點？這對你認識基因和性狀的關(guān)系有什么啟示？生物體基因的堿基序列保持不變，但基因表達和表型發(fā)生可遺傳變化的現(xiàn)象，叫作表觀遺傳。（四）總結(jié)基因通過其表達產(chǎn)物蛋白質(zhì)來控制性狀，細胞內(nèi)的基因表達與否以及表達水平的高低都是受到調(diào)控的。細胞分化的實質(zhì)是基因選擇性表達的結(jié)果，表觀遺傳能夠使生物