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高中生物必修2第4章基因的表达教案

基因表达与性状的关系

【教学目标】

1．知道细胞质的基因

2．基因表达产物与性状的关系

3．了解细胞质基因能引起的一些疾病

4．了解基因的选择性表达与细胞分化的关系

5．了解表观遗传的概念和实例

【教学重难点】

1．教学重点：

（1）基因表达产物与性状的关系

（2）基因的选择性表达与细胞分化的关系

（3）表观遗传

2．教学难点：基因表达产物与性状的关系、表观遗传

【教学方法】

讲授与学生讨论相结合、问题引导法、归纳

【课时安排】

1课时

【教学过程】

回忆：

DNA复制、转录、翻译三者之间的关系，它们的概念分别是：

（1）DNA复制：DNA的复制过程，它是以DNA的两条链为模板，形成两个相同的子代

DNA分子的过程。

（2）转录：细胞核中的转录过程，它是以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对的

原则，合成RNA的过程。

（3）翻译：细胞质核糖体的翻译过程，以RNA为模板，利用游离的氨基酸，合成具有一

定氨基酸顺序的蛋白质的过程。

既然基因通过转录和翻译，最终控制了蛋白质的合成，而蛋白质是生物体生命活动的承担

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者和体现者。那么，基因又是怎样来控制生物体的性状的呢？让我们带着这个问题来研究关于

基因、蛋白质和性状的关系。

（一）基因表达产物与性状的关系

基因与蛋白质有何关系？

基因指导__蛋白质_的合成。

基因与性状有何关系？

基因控制生物体的_性状_。

蛋白质与生命性状特征有何关系？

蛋白质是生命活动的_体现_者和_承担_者

例一：豌豆的圆粒与皱粒

如何从基因控制性状的角度解释这一对相对性状的形成？

原来，圆粒豌豆的DNA中有一个控制编码淀粉分支酶的基因，淀粉分支酶可以控制淀粉

的合成，淀粉的吸水性比较强，豌豆会因为淀粉吸水而膨胀，表现出圆粒的特征。而皱粒豌豆

的DNA比圆粒豌豆的DNA多了一段外来的DNA序列，打乱了编码淀粉分支酶的基因。最终

淀粉分支酶不能形成，导致细胞内淀粉含量也大大降低，所以豌豆就表现出皱缩。

例二：白化病

人的白化病是因为控制酪氨酸酶的基因异常引起的。酪氨酸酶可以将酪氨酸转变成黑色素，

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一般存在于正常人的皮肤、毛发等处。假如说一个人由于基因不正常，而导致不能正常地合成

酪氨酸酶，那么，酪氨酸也不能正常对转变成黑色素，这个人就会表现出白化病的症状。

白化病患者的症状通常表现为皮肤、毛发均为白色、虹膜及瞳孔呈淡红色，视网膜无色素，

怕光。

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。

（间接控制）

例三：囊性纤维病的发病机理

囊性纤维病是北美白种人中比较常见的一种遗传病，患者汗液中的氯离子浓度升高，支气

管被异常的黏液堵塞，常于幼年时死于肺部感染。

大部分患者中，编码一个跨膜蛋白的基因缺失了3个碱基，导致跨膜蛋白的第508位缺少

了一个苯丙氨酸，结果影响了跨膜蛋白的结构，使跨膜蛋白转运氯离子的功能异常，导致患者

支气管中的黏液增多，管腔受阻，细菌在肺部大量繁殖，最终使肺功能严重受损。

虽然这种疾病还没有有效的治疗方法，但是，我们理解它的基因水平的致病机理，对于以

后研究，治疗这种疾病，有着非常重要的作用。

结论2：基因还能通过控制蛋白质的__结构__而_直接_控制生物体的_性状__（直接控制）

（二）基因的选择性表达与细胞分化

分析不同类型细胞中DNA和mRNA的检测结果

1．这3种细胞中合成的蛋白质种类有什么差别？

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3种细胞中合成的蛋白质都是该细胞中的特异性蛋白质。

2．3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，这一事实说明了什么？

在特定的细