4.2 基因表达与性状的关系教案

第2节 基因表达与性状的关系教案 【教学目标】 认识和理解遗传因子的分离和配子的随机结合与性状之间的数量关系，体验孟德尔的假说。 形象地认识孟德尔的假说，初步认识性状分离比是种几率比，加深对孟德尔假说的理解； 培养学生实事求是的科学态度和合作探究意识。 【教学重难点】 ( 1)教学重点： DNA 结构模型的构建、概述 DNA 结构的特点 ( 2)教学难点：分析科学家成功或失败的原因，体会并学习科学家们的科学态度和科学精神 【新课导入】 PPT展示水毛茛的图片，同一株水毛茛水上的叶片和水中的叶片。叶片的形状差距巨大 思考 水毛茛裸露在空气中的叶，与浸在水中的叶的基因型是否相同？叶形不同的原因是什么？ 相同；水中的氧含量低于空气中的氧气量，环境影响了基因的表达。 基因，蛋白质和性状有怎样的关系？ 基因指导蛋白质的合成，基因控制生物的性状蛋白质是生命活动的主要承担者。 【新课讲解】 基因表达产物与性状的关系 资料一： 分析：豌豆中编码淀粉分支酶的基因正常，当豌豆成熟时，淀粉含量高，豌豆能有效地保留水分，十分饱满，这时，豌豆表现为圆粒；如果豌豆中编码淀粉分支酶的基因插入了一段外来地DNA序列，打乱了编码淀粉分支酶的基因，导致淀粉分支酶出现异常，活性大大降低，进而使细胞内淀粉含量降低，淀粉含量低地豌豆由于失水而皱缩，表现为皱粒。 资料二： 分析：如果一个人编码酪氨酸酶的基因异常，那么这个人会因缺乏酪氨酸酶而不能合成黑色素，从而表现为白化症状。 结论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 资料三： 分析：囊性纤维病是北美白种人种常见的一种遗传病，70％的患者中编码CFTR蛋白基因缺失了3个碱基，导致CFTR这种转运蛋白结构异常，使转运氯离子的功能出现异常，导致患者支气管内黏液增多，管腔受阻，细菌在肺部大量繁殖，最终使肺功能严重受损。 结论2：基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。 基因的选择性表达与细胞分化 资料四：分析鸡的不同类型细胞中DNA和mRNA的检测结果 分析：科学家提取了鸡的输卵管细胞、红细胞（有细胞核）和胰岛细胞，对这3种细胞中的DNA和mRNA进行了检测，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，细胞中并不是所有的基因都表达，基因的表达存在选择性。 结论3：细胞分化的本质就是基因的选择性表达 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须的，如核糖体蛋白基因，ATP合成酶基因。一类是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。 （一）表观遗传 资料五： 资料六： 分析：资料五中柳穿鱼花的形态改变是因为Lcyc基因的部分碱基被高度甲基化，F1植株同时含有来自植株A和植株B的Lcyc基因。植株A的Lcyc基因能够表达，表现为显性；植株B的Lcyc基因由于部分碱基被甲基化，基因表达受到抑制，表现为隐性。因此，同时含有这两个基因的F1中，F1的花与植株A的相似。F1自交后，F2中有少部分植株含有两个来自植株B的Lcyc基因，由于该基因的部分碱基被甲基化，基因表达受到抑制，因此，这部分植株的花与植株B的相似。 资料五中小鼠毛色的改变是因为AXY基因的前端有一段影响AXY基因表达的特殊的碱基序列被甲基化。两则资料中展示的遗传现象都表现为基因的碱基序列保持不变，但部分碱基发生了甲基化修饰，抑制了基因的表达，进而对表型产生影响。这种DNA甲基化修饰可以遗传给后代，使后代出现同样的表型。 结论4：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，叫做表观遗传。 基因组成相同的同卵双胞胎所具有的微笑差异就与表观遗传有关；一个蜂群中，蜂王和工蜂都是受精卵发 ... ...