基因表达与性状的关系说课课件-2024-2025学年高一下学期生物人教版必修2

基因表达与性状的关系教材分析学情分析教学目标教学设计教学过程板书设计目录教材分析学情分析板书设计教学过程教学设计教学目标教材分析学情分析板书设计教学过程教学设计教学目标概念体系大概念遗传信息控制生物性状并代代相传重要概念亲代传递给子代的遗传信息主要编码在DNA分子上

次位概念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教材分析学情分析板书设计教学过程教学设计教学目标概念体系分析转录翻译中心法则基因表达与性状的关系基因的选择性表达与细胞分化表观遗传基因表达受到精确调控单元主线基因+环境=性状教材分析学情分析板书设计教学过程教学设计教学目标概念内涵阐明生物的性状主要通过蛋白质表现理解、内化、解释控制酶（蛋白质）的合成影响性状控制蛋白质的结构影响性状内涵1内涵2注重知识的形成过程重要事实1蛋白质是生命活动的承担者2大多数酶是蛋白质3蛋白质功能的发挥取决于空间结构事实1豌豆圆粒皱粒现象事实2白化病事实3囊性纤维病事实4镰刀型细胞贫血症教材分析学情分析板书设计教学过程教学设计教学目标概念内涵阐明细胞分化的本质是基因选择性表达的结果理解、内化、突破基因表达影响性状细胞分化产生特异性的细胞内涵1内涵2重要事实1受精卵中含有全套遗传物质2细胞分化不可逆事实1不同细胞DNA和mRNA检测结果事实2细胞中存在“不同”的基因类型注重逻辑的统一深化教材分析学情分析板书设计教学过程教学设计教学目标概念分析：概述表观遗传现象经典遗传的补充内涵1：基因不变，表型改变内涵2：基因表达改变内涵3：可遗传现象概念内涵冲突：遗传物质并非遗传信息的唯一载体要义：表观遗传修饰调控基因表达本质：亲代的表观遗传可以遗传子代基因型相同，表型不同？多种修饰调控基因表达亲代发生的修饰可以遗传给子代基因表达和表型是否遗传？什么是表观遗传理解调控机制对生产生活应用建构理解应用概念教材分析学情分析板书设计教学过程教学设计教学目标授课对象高二学生知识基础1已掌握高中中生物学中遗传学的基本概念（如基因、性状、显隐性关系）2已认识基因、DNA、蛋白质结构和功能的知识，包括基因指导蛋白质合成的转录与翻译过程能力基础具备初步的逻辑推理能力，能够通过小组讨论与案例分析进行归纳和表达教材分析学情分析板书设计教学过程教学设计教学目标难点重点举例说明基因通过控制酶的合成或者蛋白质的结构来控制生物体的性状说明细胞分化是基因选择性表达的结果概述生物体的表观遗传现象阐明基因、环境与性状之间的复杂关系，认同生命的复杂性教材分析学情分析板书设计教学过程教学设计教学目标以问题链为导向，设置活动，层层递进基因如何控制性状？为什么相同基因的同一生物体不同类型的细胞，形态、结构与功能各不相同？基因是如何实现选择性表达的？基因与性状的关系？讨论实例，图解总结——建构活动讨论，分析推理——建构交流讨论，概括归纳——提升观念教材分析学情分析板书设计教学过程教学设计教学目标复习导入：复习基因、蛋白质与性状关系，基因指导蛋白质合成，蛋白质体现生命活动，基因通过蛋白质控制性状基因表达与性状蛋白质联系旧知产生疑惑吸引兴趣那么基因表达与性状的关系是什么呢？教材分析学情分析板书设计教学过程教学设计教学目标囊性纤维病豌豆圆粒皱粒白化病镰刀型细胞贫血症从点到面建构概念结论1基因通过控制酶的合成来控制代谢进程，进而间接控制生物体的性状结论2基因通过控制蛋白质的结构，直接控制生物体的性状关注疾病与健康，培养社会责任和生命观念分析实例与讨论，培养科学思维和科学探究探究基因表达产物与性状的关系教材分析学情分析板书设计教学过程教学设计教学目标活动2分析讨论活动1模拟游戏从点到面建构概念基因表达影响生物体的性状细胞的分化会产生形态结构、功能特异的细胞分析、比较与推理，培养科学思维和科学探究借助直观例子突破重点探究基因选择性表达与细胞分化关系教材分析学情分析板书设计教学过程教学设计教学目标同卵双胞胎（疑问现象）——小鼠毛色遗传（科学探究）——表观遗传（解释现象）同卵双胞胎具有相同DNA，长相具有微小差异，对疾病的易感性也不同，如双胞胎中一个患2型糖尿病，一个不患病。同卵双胞胎长相及疾病的易感性，为什么会存在差异呢?究竟是什么原因，导致基因相同，表型不同?实验设计+演绎推理学生为主、教师为辅科学思维和科学探究解释现象与特点，阐释形成机制，介绍生产生活应用①②③渗透社会责任教材分析学情分析板书设计教学过程教学设计教学目标1、基因表达产物与性状的关系2、基因选择性表达3、表观遗传4、基因与性状的关系间接途径直接途径管家基因奢侈基因概念与特点生产与应用调控机制第四章基因的表达第2节基因表达与性状的关系本节聚焦基因表达产物与性状的关系1基因的选择性表达与细胞分化的关系2概述表观遗传现象3基因与性状之间的复杂关系4一、基因表达产物与性状的关系实例1豌豆的圆粒和皱粒淀粉在细胞中有保水作用淀粉含量高，保水能力强，豌豆外形饱满淀粉含量低，保水能力弱，豌豆外形皱缩一、基因表达产物与性状的关系实例2白化病白化病患者体内缺乏黑色素，全身皮肤呈乳白或粉红色，毛发为白或淡黄色。由于缺乏黑色素的保护，患者皮肤对光线高度敏感，日晒后易发生晒斑和各种光感性皮炎，并可发生基底细胞癌或鳞状细胞癌。一、基因表达产物与性状的关系皱粒豌豆的形成机制白化病的形成机制编码淀粉分支酶基因被插入的DNA序列打乱淀粉分支酶异常淀粉合成受阻，含量下降表现：豌豆成熟失水皱缩编码酪氨酸酶基因异常缺少酪氨酸酶酪氨酸无法转变为黑色素表现：白化症状性状基因酶细胞代谢进程本质：基因通过控制酶的合成来控制代谢进程，进而间接控制生物体的性状一、基因表达产物与性状的关系实例3囊性纤维化囊性纤维化是一种基因突变导致的功能障碍的疾病，主要表现为外分泌腺的功能紊乱，导致呼吸道黏膜下腺增生、分泌液黏稠、胰腺纤维化、肠道梗阻、男女性不育，汗液氯化钠含量增高等。最常累及胃肠道和呼吸道，易反复发生呼吸道感染，而引起及呼吸功能不全。一、基因表达产物与性状的关系实例4镰刀型细胞贫血症镰刀型红细胞贫血症是一种染色体隐性基因遗传病。正常的红细胞呈两面中央凹的圆饼状，中央比较薄。镰刀型红细胞贫血症的患者，血液红细胞失去了正常的形态，表现为镰刀状（或新月形），导致携带氧气的功能只有正常红细胞的一半病人出现贫血，如头晕气短，心脏缺血，心脏杂音等。一、基因表达产物与性状的关系囊性纤维化病的形成机制镰刀型细胞贫血症的形成机制编码CFTR蛋白基因缺失碱基CFTR蛋白空间结构异常蛋白转运氯离子功能异常表现：黏液清除异常、细菌饭值、肺部受损编码血红蛋白的基因碱基替换血红蛋白结构变化红细胞携氧功能异常表现：红细胞容易破裂，患溶血性贫血性状基因蛋白质结构功能本质：基因通过控制蛋白质的结构，直接控制生物体的性状活动1：模拟基因选择性表达的过程请同学们随机翻开书本三页，并记录页数1、和周围的同学讨论，你们翻到的页数相同吗？2、同一本书，每个同学得到的信息相同吗？同样的DNA，每个细胞表达出来的信息相同吗？有不同，但也有相同的。不一定相同，基因需要进行选择性表达。二、基因的选择性表达与细胞分化但是，基因的表达不会向大家翻书一样那么随意，而是受到严格的调控的。二、基因的选择性表达与细胞分化活动2：分析不同类型细胞中DNA与mRNA的检测结果不同类型细胞卵清蛋白基因、珠蛋白基因、胰岛素基因DNA卵清蛋白mRNA珠蛋白mRNA胰岛素mRNA输卵管细胞++++--红细胞+++-+-胰岛细胞+++--+说明：“+”代表检测发现相应的分子，“-”代表未检测到相应分子三种细胞中都含有卵清蛋白、珠蛋白、胰岛素基因DNA，但是却只能检测出一种mRNA的原因：基因的选择性表达二、基因的选择性表达与细胞分化受精卵胚胎干细胞红细胞肌肉细胞神经细胞上皮细胞ABCDE受精卵基因ABCDE胚胎干细胞基因ABCDEABCDEABCDEABCDE细胞分裂细胞分化细胞分化的本质：基因的选择性表达管家基因：E奢侈基因：ABCD二、基因的选择性表达与细胞分化奢侈基因只在某类细胞中特性性表的的基因，这类基因使细胞在形态、结构和功能上产生稳定性的差异（特异性）胰岛素基因、血红蛋白基因管家基因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（基础性）呼吸酶基因、核糖体蛋白基因三、表观遗传基因表达受到严格调控体现在哪里？CH3CH3Lcyc基因高度甲基化与Lcyc基因的调控表达直接相关（两种花的Lcyc基因序列完全相同）柳穿鱼花的形态结构不同未甲基化甲基化调控表达开花时表达开花时不表达三、表观遗传1、定义3、实例2、特点基因组成相同的同卵双胞胎所具有的微小差异一个蜂群中，蜂王和工蜂都是由受精卵发育而来的，但它们在形态、结构、生理和行为等方面截然不同吸烟会使人的体细胞内DNA的甲基化水平升高生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表