高中生物學(xué)必修二翻轉(zhuǎn)課堂課時(shí)學(xué)案 班級(jí)_________姓名______________課題第四章   基因的表達(dá)第2節(jié)  基因表達(dá)與性狀的關(guān)系學(xué)習(xí)目標(biāo)1.舉例說明基因通過控制酶的合成和蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)控制生物體的性狀。2.說明細(xì)胞分化是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果。3.概述生物體的表觀遺傳現(xiàn)象。【基礎(chǔ)學(xué)習(xí)】一、基因表達(dá)產(chǎn)物與性狀的關(guān)系一百多年前，孟德爾曾經(jīng)研究過豌豆種子的圓粒與皺粒這一對(duì)相對(duì)性狀，并用遺傳因子理論作出了精彩的解釋。閱讀課本P71-72，回答以下幾個(gè)問題：1.皺粒豌豆是怎樣形成的？    2.人的白化病發(fā)病機(jī)制是怎樣的呢？   3.從上述兩個(gè)實(shí)例中能夠總結(jié)出基因是怎控制生物體的性狀的呢？   4.囊性纖維化患者是北美白種人中常見的一種遺傳病，患者支氣管被異常的黏液堵塞，該病是怎樣形成的呢？   5.從上述實(shí)例中能夠總結(jié)出基因還能通過怎樣的途徑控制生物體的性狀？  二、基因的選擇性表達(dá)與細(xì)胞分化生物體多種形狀的行程都是以細(xì)胞分化為基礎(chǔ)的，同一生物體中，不同類型的細(xì)胞基因都是相同的，而形態(tài)結(jié)構(gòu)和功能各不相同，閱讀課本P72“思考·討論”分析不同類型細(xì)胞中DNA和mRNA的檢測(cè)結(jié)果，回答以下問題：1.這3種細(xì)胞中合成的蛋白質(zhì)種類有什么差別？   2. 3種細(xì)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(cè)到其中一種基因的mRNA，這一事實(shí)說明了什么？   3.在不同類型的細(xì)胞中，表達(dá)的基因大致可以分哪幾類？   4.細(xì)胞分化的本質(zhì)是                  三、表觀遺傳基因什么時(shí)候表達(dá)、在哪種細(xì)胞中表達(dá)以及表達(dá)水平的高低都是瘦到調(diào)控的，這種調(diào)控會(huì)直接影響性狀。閱讀課本P73“思考·討論”柳穿魚花的形態(tài)結(jié)構(gòu)和小鼠毛色的遺傳，回答以下問題：1.上述材料中，柳穿魚和小鼠性狀改變的蛾原因是什么？   2.分析資料1，F(xiàn)1的花為什么會(huì)與植物A的相似？在F2中，為什么會(huì)有些植株的花與植株B相似？  3.資料1和資料2展示的遺傳現(xiàn)象有什么共同點(diǎn)？這對(duì)你認(rèn)識(shí)基因和性狀的關(guān)系有什么啟示？   4.什么是表觀遺傳？   5.基因與性狀的關(guān)系并不是簡(jiǎn)單的一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系，怎樣解釋這句話？   6.生物體的性狀僅是由基因控制的嗎？   7.                、                    、                   之間存在著復(fù)雜的相互作用，這種相互作用形成了一個(gè)錯(cuò)綜復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，精細(xì)地調(diào)控著生物體的性狀。        4.2《基因表達(dá)與性狀的關(guān)系》學(xué)案參考答案【基礎(chǔ)學(xué)習(xí)】1.皺粒豌豆的DNA中插入了一段外來DNA序列，打亂了編碼淀粉分支酶的基因，導(dǎo)致淀粉分支酶出現(xiàn)異常，活性大大降低，進(jìn)而使細(xì)胞內(nèi)淀粉含量降低，淀粉在細(xì)胞中具有保留水分的作用。當(dāng)豌豆成熟時(shí)，淀粉含量高的豌豆能有效地保留水分，十分飽滿；淀粉含量低的豌豆由于失水而皺縮。2.人的白化癥狀是由編碼酪氨酸酶的基因異常而引起的。酪氨酸酶存在于正常人的皮膚、毛發(fā)等處。它能將酪氨酸轉(zhuǎn)變?yōu)楹谏亍Ｈ绻粋€(gè)人由于基因異常而缺少酪氨酸酶，那么這個(gè)人就不能合成黑色素，從而表現(xiàn)出白化癥狀。3.基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進(jìn)而控制生物體的性狀。4.編碼CFTR蛋白(一種轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白)的基因缺失了3個(gè)堿基，導(dǎo)致CFTR蛋白在第508為缺少苯丙氨酸，其空間結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，使CFTR轉(zhuǎn)運(yùn)氯離子的功能出現(xiàn)異常，導(dǎo)致患者支氣管中粘液增多、管腔受損，細(xì)菌在肺部大量生長(zhǎng)繁殖，最終使肺功能嚴(yán)重受損。5.基因還能通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀。二、基因的選擇性表達(dá)與細(xì)胞分化1. 3種基因轉(zhuǎn)錄的MRNA分別出現(xiàn)在3種細(xì)胞中，表明每種細(xì)胞質(zhì)合成3種蛋白質(zhì)中的一種，因此，這3種細(xì)胞中合成的蛋白質(zhì)種類不完全相同，雖然有些蛋白質(zhì)在所有的細(xì)胞中都合成，但也有一些特定功能的蛋白質(zhì)只在特定的細(xì)胞中合成。2.這一事實(shí)說明，細(xì)胞中并不是所有的基因都表達(dá)，基因的表達(dá)存在選擇性3.一類是在所有細(xì)胞中都表達(dá)的基因，指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成是維持細(xì)胞基本生命活動(dòng)所必需的，如核糖體蛋白基因，ATP合成酶基因，另一類是只在某類細(xì)胞中特異性表達(dá)的基因，如卵清蛋白基因，胰島素基因。4.基因的選擇性表達(dá)。三、表觀遺傳1. 柳穿魚花的形態(tài)改變是因?yàn)長(zhǎng)cyc基因的部分堿基被高度甲基化，小鼠毛色的改變是因?yàn)?Avy基因的前端有一段影響Avy基因表達(dá)的特殊的堿基序列被甲基化。發(fā)生在基因或基因前端的甲基化修飾均導(dǎo)致相關(guān)基因的表達(dá)受到抑制，進(jìn)而影響性狀。2. F1植株同時(shí)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(dá)，表現(xiàn)為顯性;植株B的Lcyc基因由于部分堿基被甲基化，基因表達(dá)受到抑制，表現(xiàn)為隱性。因此，同時(shí)含有這兩個(gè)基因的F1中，F(xiàn)1的花與植株A的相似。F1自交后，F(xiàn)2中有少部分植株含有兩個(gè)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(dá)受到抑制，因此，這部分植株的花與植株B的相似。3.資料1和資料2展示的遺傳現(xiàn)象都表現(xiàn)為基因的堿基序列保持不變，但部分堿基發(fā)生了甲基化修飾，抑制了基因的表達(dá)，進(jìn)而對(duì)表型產(chǎn)生影響。這種DNA甲基化修飾可以遺傳給后代，使后代出現(xiàn)同樣的表型。4.生物體基因的堿基序列保持不變，但基因表達(dá)和表型發(fā)生可遺傳變化的現(xiàn)象。5.一個(gè)性狀可以受到多個(gè)基因的影響；一個(gè)基因也可以影響多個(gè)性狀。6.生物體的性狀也不完全是由基因決定的，環(huán)境對(duì)性狀也有重要影響。7.基因與基因、基因與基因表達(dá)產(chǎn)物、基因與環(huán)境   
 

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第2節(jié) 基因表達(dá)與性狀的關(guān)系

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年級(jí)： 必修2《遺傳與進(jìn)化》

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