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基因表达与性状的关系
教学目标确定
课程标准的要求是：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的表现，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，根据上述要求和建议，本节课教学目标确定如下：
1、举例说明基因通过控制酶的合成或蛋白质的结构控制生物体的性状
2、通过比较同一生物体3种细胞中的DNA和mRNA的检测结果，说明细胞分化是基因选择性表达的结果
3、能够根据资料，提出合理建议，解决生产生活实际问题。
4、阐明基因、环境与性状之间的复杂关系，认同生命的复杂性
教学思路设计
首先给同学们展示水毛茛不同的叶子形态，使同学们思考为什么会出现这样的现象，继而引出基因对性状控制的过程。
学习任务 教师活动 学生活动 设计意图
情境导入 给同学们展示水毛茛不同的叶子形态，使同学们思考这两种叶形的差异，可能是由什么因素引起的？是基因不同吗？ 提示：同一株植株基因型相同，因为裸露在空气中的叶和浸在水中的叶形态不同，所以考虑是环境因素引起的。 提出问题：基因控制生物体的性状，基因又指导蛋白质的合成，那么基因、蛋白质与性状之间是什么关系呢？ 展示ppt教师回顾之前的知识，并提出问题基因是如何控制形状的。 组织学生，阅读教材内容，并讨论皱粒豌豆和白化病症形成的机制。完成学案。 资料1：从基因的角度来解释孟德尔的圆粒与皱粒豌豆和白化病——阅读教材P71 ①豌豆的粒型： a.圆粒豌豆 → 有淀粉分支酶基因 → 产生淀粉分支酶 → 淀粉含量高 → 保留水分多 → 圆粒 b.皱粒豌豆 → 无正常淀粉分支酶基因 → 不产生淀粉分支酶 → 淀粉含量低 、蔗糖含量高 → 保留水分少 → 皱粒 ②白化病 a.正常：酪氨酸酶基因酪氨酸酶酪氨酸变为黑色素； b.患者：白化病患者皮肤内控制酪氨酸酶的基因异常，无法产生酪氨酸酶 ，因而无法合成黑色素，出现白化症状。 引导学生思考和回答： 这两种疾病形成的原因有什么共同点？ 流程图表述基因、基因产物与形状之间的关系。 资料3：从基因角度解释囊性纤维化遗传病——阅读教材P71—72 （1）囊性纤维化的根本病因是什么？ （3）请用流程图梳理囊性纤维化病的逻辑关系。 囊性纤维病： 编码CFTR蛋白的基因缺失了3个碱基 → CFTR蛋白缺少苯丙氨酸 → CFTR蛋白的结构和功能异常 → 患者支气管黏液增多，管腔受阻，细菌在肺部大量繁殖。 根据事实证据，引导学生得出基因通过蛋白质的结构直接控制生物性状。 任务三、资料分析 资料1：水稻STV11基因编码的磺基转移酶具有活性，可以催化水杨酸转化为磺基水杨酸，可赋予水稻对条纹病毒持久抗性。 资料2：转基因实验表明，转入了绿色荧光蛋白基因的转基因鼠，在紫外线照射下，会发出绿色荧光。 分析上述两则资料说明基因控制性状的方式 提问：根据上述两则资料分析出属于基因控制性状的方式。 资料3：尿黑酸在人体内积累会使人尿液中的含有尿黑酸，这种尿液暴露在空气中会变成黑色，这就是黑尿酸症的普遍表现。 资料4：苯丙酮尿症表现为苯丙氨酸的代谢产物之一苯丙酮酸积累，并从尿中大量排出，苯丙酮尿症在脑中积累可阻碍大脑发育，造成智力低下。 苯丙酮尿症是一种可以治疗的遗传病，虽然不能改善患者的基因缺陷，但是只要早诊断，早早起进行严格的低苯丙氨酸饮食控制，大多数患者的智力和精神行为的发育均可以接近正常人，完全可以正常的生活。 引导学生根据资料，回答下列问题 1、缺乏那种酶会导致人患白化病？缺乏那种酶会导致人患尿黑酸症？ 2、从这个例子可以看出基因是如何控制生物性状的？ 3、请举例分析，基因与性状之间是一 一对应的关系吗？ 4、根据资料5，针对苯丙酮尿症患儿，提出合理的饮食建议 资料5 在认得表皮基层细胞间，分布着黑色素细胞，它可以合成酪氨酸酶，将酪氨酸氧化并生成黑色素。黑色素生成越多，皮肤就越黑；反之越白皙。当皮肤受紫外线照射时，酪氨酸酶活性被激活，进而催化黑色素得到形成，合成黑色素可以有效地吸收紫外线，减少紫外线对人体的影响，之后黑色素会与老废角质一起脱落，但当身体新陈代谢能力欠佳时，部分色素会留在皮肤表层形成黑斑。 酪氨酸酶的活性与人体内的铜、铁、锌等元素密切相关，一些富含铜或锌的食物（如动物肝脏、蛤蟹、牡蛎等水产品）会激活酪氨酸酶的活性。压力、偏食、睡眠不足等不良生活习惯，也会影响皮肤代谢，令黑色素增加。 问：1、据资料分析，住在海边打渔的渔民，为什么大多数皮肤较黑？ 2、从影响黑色素合成的因素思考，我们应该如何科学地减轻色斑的形成？ 3、人的神经细胞中也有酪氨酸酶基因，但为什么神经细胞不合成黑色素？ 二、基因的选择性表达与细胞分化 引导学生阅读p72的思考·讨论 (1)为什么三种细胞中都含有卵清蛋白基因、珠蛋白基因和胰岛素基因？ 每种细胞只检测到其中一种基因mRNA，这一事实说明了什么？ 提示：输卵管细胞只能能合成卵清蛋白、不能合成珠蛋白和胰岛素，红细胞只合成珠蛋白、不能合成另外两种，胰岛细胞只能合成胰岛素、不能合成另外两种。 (2)细胞中所有基因都只在特定的细胞中表达吗？请预测ATP合成酶mRNA在三种细胞中的检测结果。 教师引导学生对基因进行分类、并对基因种类进行命名。 基因与基因、基因与基因表达产物、基因与环境之间存在着复杂的互相作用，形成了一个复杂的网络 请同学们找出下列概念之间的联系，将这张关系图补充完整，并思考，环境会影响图中那些过程。 阅读材料，联系有丝分裂的知识，回答“问题探讨”中的问题1，和问题2。 阅读教材，结合基因指导蛋白质的合成，酶在代谢中的作用等知识，分析概括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。 推测可能原因 归纳结论：基因还可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状。 分析上述两则资料说明基因控制性状的方式 思考并回答 缺乏酶5会引起白化病，缺乏酶3会引起黑尿酸症 基因通过控制酶的合成控制代谢过程，进而控制生物体的性状 为患儿提供低苯丙氨酸的饮食，减轻脑损伤，我国政府也向贫困苯丙酮尿症患儿免费提供无苯丙氨酸配方奶粉，帮助他们解决特殊食物问题。 回答问题 ①低纬度沿海地区紫外线强度大 ②渔民常吃富含铜或锌的水产品 保证充足睡眠，注意防晒，多运动加快新陈代谢，不挑食，多吃富含维生素C的食物......... 神经细胞虽然含有酪氨酸酶基因，但该基因在神经细胞中不表达 比较3种细胞中合成的蛋白质种类，如输卵管细胞能合成卵清蛋白，不能合成珠蛋白和胰岛素。 抽象、概括：细胞中基因的表达存在选择透过性 学生回答：1、因为这些细胞都是由同一个受精卵通过分裂，分化来的，三种细胞中基因相同。说明不同类型的细胞中基因的表达情况不同 2、所有的细胞中都有ATP合成酶mRNA。 了解管家基因、奢侈基因和细胞分化的实质。 学生回顾知识，构建思维导图。 创设情境，回顾已有知识，解决新问题 围绕问题设计的问题，步步深入解决单元问题。 分析资料提取信息、培养学生的科学思维 培养学生分析问题、进行推理判断的能力及社会责任 培养学生概括与表达能力。 激发学生学习兴趣
作业布置 把学考指导丛书P92-92做完
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4.2 基因表达与性状的关系

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