生物必修2《遗传与进化》第2节 基因表达与性状的关系教案

第四章　基因的表达

第2节　基因表达与性状的关系

本节内容相对于旧教材增加了表观遗传的相关内容，同时进一步阐述了基因与性状的关系，以及影响基因表达与性状控制的因素，可以使我们加深对遗传的理解。

生命观念：举例说明基因与性状的关系

科学思维：从生物的具体外在性状分析入手，学生以原有知识结构为基础动脑分析事物现象背后的一般规律

科学探究：一是理解基因的概念和本质；二是理解基因的表达过程；三是理解从基因到性状的控制过程及其所对应的具体实例

社会责任：认知科学研究是不断深入的，是一个从宏观到微观，从现象到本质而后又从微观到宏观、本质到现象的认知过程，要树立科学的认知观和发展观。

1.教学重点：表观遗传；基因、蛋白质与性状的关系

2.教学难点：基因、蛋白质与性状的关系

导入：水毛茛气生叶与水生叶具有不同的形态。

讨论2个问题：1、这些叶片基因是否相同，2、引起叶型差异的原因是什么？

1、由于整株植物都是由受精卵有丝分裂发育来的，所以所有细胞的基因型是相同的。

2、叶型的差异，可能是由环境因素造成的，水生叶为了减少水流冲刷叶片呈丝状，气生叶增大叶面积可以提高光和效率。

从基因角度分析豌豆圆粒与皱粒出现的原因

再分析正常人与白化病患者的性状出现差别的原因

以上2个资料证明了基因可以通过控制酶合成控制代谢。

再通过囊性纤维病与镰刀型细胞贫血症的例子我们还可以得出酶可以直接通过控制蛋白质合成控制性状。

通过数据分析，与前面所学的细胞分化进行联系，细胞中基因种类都是相同的，但是表达的基因不同，会使细胞表现出不同的性状，这就是基因的选择性表达。

    同时我们将细胞内的基因按照表达需求分为了两大类，一类是维持细胞基本生命活动所必须的，一类是只在某类细胞中特异性表达的。

表观遗传：

以柳穿鱼花的性状差别与小鼠毛色差别分析得到，生物体基因序列相同，表现型仍可以出现差别的结果。

生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达与表现型发生可遗传变化的现象叫做表观遗传。

  基因通过表达产物蛋白质来控制性状，细胞内基因是否表达与表达水平的高低都是受到调控的。细胞分化的实质是基因的选择性表达，表观遗传能够使生物体在基因的碱基序列不变的情况下发生可遗传的性状改变。             

基因与性状有1对1的关系，也有1对多的关系，生物的遗传是一个很复杂的现象。

随堂检测：

1.囊性纤维病是北美白种人中常见的一种疾病，研究表明，在70%的患者中，发病原因是CFTR基因发生突变，导致运输Cl－的CFTR蛋白的第508位的氨基酸缺失，而直接原因是Cl－不能有效运出肺等器官的组织细胞。下列理解错误的是（　　）

A． 从个体水平看，病人的性状已经发生改变

B． 从细胞水平看，病人肺组织细胞膜的功能已发生改变

C． 从分子水平看，病人的基因的结构没有发生改变

D． 此病可以说明基因通过控制蛋白质的结构来直接控制生物体的性状

2、科学家在细胞中发现了一种新的线粒体因子——MTERF3，这一因子主要抑制线粒体DNA的表达，从而减少细胞能量的产生。此项成果将可能有助于糖尿病、心脏病和帕金森氏症等多种疾病的治疗。根据以上资料，下列相关叙述错误的是（  　）

A． 线粒体DNA也含有可以转录、翻译的功能基因

B． 线粒体基因控制性状的遗传不符合孟德尔遗传定律

C． 线粒体因子MTERF3直接抑制细胞呼吸中酶的活性

D． 糖尿病、心脏病和帕金森氏症等疾病可能与线粒体功能受损有关