資源簡介

第2節 基因表達與性狀的關系教案
【教學目標】
認識和理解遺傳因子的分離和配子的隨機結合與性狀之間的數量關系，體驗孟德爾的假說。
形象地認識孟德爾的假說，初步認識性狀分離比是種幾率比，加深對孟德爾假說的理解；
培養學生實事求是的科學態度和合作探究意識。
【教學重難點】
( 1)教學重點： DNA 結構模型的構建、概述 DNA 結構的特點
( 2)教學難點：分析科學家成功或失敗的原因，體會并學習科學家們的科學態度和科學精神
【新課導入】
PPT展示水毛茛的圖片，同一株水毛茛水上的葉片和水中的葉片。葉片的形狀差距巨大
思考
水毛茛裸露在空氣中的葉，與浸在水中的葉的基因型是否相同？葉形不同的原因是什么？
相同；水中的氧含量低于空氣中的氧氣量，環境影響了基因的表達。
基因，蛋白質和性狀有怎樣的關系？
基因指導蛋白質的合成，基因控制生物的性狀蛋白質是生命活動的主要承擔者。
【新課講解】
基因表達產物與性狀的關系
資料一：
分析：豌豆中編碼淀粉分支酶的基因正常，當豌豆成熟時，淀粉含量高，豌豆能有效地保留水分，十分飽滿，這時，豌豆表現為圓粒；如果豌豆中編碼淀粉分支酶的基因插入了一段外來地DNA序列，打亂了編碼淀粉分支酶的基因，導致淀粉分支酶出現異常，活性大大降低，進而使細胞內淀粉含量降低，淀粉含量低地豌豆由于失水而皺縮，表現為皺粒。
資料二：
分析：如果一個人編碼酪氨酸酶的基因異常，那么這個人會因缺乏酪氨酸酶而不能合成黑色素，從而表現為白化癥狀。
結論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
資料三：
分析：囊性纖維病是北美白種人種常見的一種遺傳病，70％的患者中編碼CFTR蛋白基因缺失了3個堿基，導致CFTR這種轉運蛋白結構異常，使轉運氯離子的功能出現異常，導致患者支氣管內黏液增多，管腔受阻，細菌在肺部大量繁殖，最終使肺功能嚴重受損。
結論2：基因通過控制蛋白質的結構直接控制生物體的性狀。
基因的選擇性表達與細胞分化
資料四：分析雞的不同類型細胞中DNA和mRNA的檢測結果
分析：科學家提取了雞的輸卵管細胞、紅細胞（有細胞核）和胰島細胞，對這3種細胞中的DNA和mRNA進行了檢測，3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，細胞中并不是所有的基因都表達，基因的表達存在選擇性。
結論3：細胞分化的本質就是基因的選擇性表達
在所有細胞中都表達的基因，指導合成的蛋白質是維持細胞基本生命活動所必須的，如核糖體蛋白基因，ATP合成酶基因。一類是只在某類細胞中特異性表達的基因，如卵清蛋白基因、胰島素基因。
（一）表觀遺傳
資料五：
資料六：
分析：資料五中柳穿魚花的形態改變是因為Lcyc基因的部分堿基被高度甲基化，F1植株同時含有來自植株A和植株B的Lcyc基因。植株A的Lcyc基因能夠表達，表現為顯性；植株B的Lcyc基因由于部分堿基被甲基化，基因表達受到抑制，表現為隱性。因此，同時含有這兩個基因的F1中，F1的花與植株A的相似。F1自交后，F2中有少部分植株含有兩個來自植株B的Lcyc基因，由于該基因的部分堿基被甲基化，基因表達受到抑制，因此，這部分植株的花與植株B的相似。
資料五中小鼠毛色的改變是因為AXY基因的前端有一段影響AXY基因表達的特殊的堿基序列被甲基化。兩則資料中展示的遺傳現象都表現為基因的堿基序列保持不變，但部分堿基發生了甲基化修飾，抑制了基因的表達，進而對表型產生影響。這種DNA甲基化修飾可以遺傳給后代，使后代出現同樣的表型。
結論4：生物體基因的堿基序列保持不變，但基因表達和表型發生可遺傳變化的現象，叫做表觀遺傳。
基因組成相同的同卵雙胞胎所具有的微笑差異就與表觀遺傳有關；一個蜂群中，蜂王和工蜂都是受精卵發育而來的，但它們在形態、結構、生理和行為等方面截然不同，表觀遺傳也在其中發揮了重要作用。
基因通過其表達產物——蛋白質來控制性狀，細胞內的基因表達與否以及表達水平的高低都是受到調控的。細胞分化的實質是基因選擇性表達的結果，表觀遺傳能夠使生物體在基因的堿基序列不變的情況下發生可遺傳的性狀改變。
【板書】
第2節 基因表達與性狀的關系
一、細胞中的基因表達
細胞分化：基因的選擇性表達
二、生物體中基因表達對性狀的控制
（一）基因的堿基序列改變
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。
2、基因通過控制蛋白質的結構直接控制生物體的性狀。
（二）基因的堿基序列不變：表觀遺傳
被甲基化修飾，抑制基因的表達。
三、基因與性狀的關系
（一）基因決定性狀：不是一一對應的
1、一個性狀可以受多個基因影響
2、一個基因也可以影響多個性狀
（二）環境對性狀有重要影響

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