4.2+基因表達(dá)與性狀的關(guān)系+教案+2022-2023學(xué)年高一下學(xué)期生物人教版必修2

-2-基因表達(dá)與性狀的關(guān)系教學(xué)目標(biāo)確定課程標(biāo)準(zhǔn)的要求是：概述細(xì)胞分化的本質(zhì)是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果，生物的性狀主要通過蛋白質(zhì)的表現(xiàn)，概述某些基因中堿基序列不變但表型改變的表觀遺傳現(xiàn)象，根據(jù)上述要求和建議，本節(jié)課教學(xué)目標(biāo)確定如下：1、舉例說明基因通過控制酶的合成或蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)控制生物體的性狀2、通過比較同一生物體3種細(xì)胞中的DNA和mRNA的檢測結(jié)果，說明細(xì)胞分化是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果3、能夠根據(jù)資料，提出合理建議，解決生產(chǎn)生活實(shí)際問題。4、闡明基因、環(huán)境與性狀之間的復(fù)雜關(guān)系，認(rèn)同生命的復(fù)雜性教學(xué)思路設(shè)計(jì)首先給同學(xué)們展示水毛茛不同的葉子形態(tài)，使同學(xué)們思考為什么會(huì)出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象，繼而引出基因?qū)π誀羁刂频倪^程。展示水毛茛圖片，引起同學(xué)們思考情景引入展示水毛茛圖片，引起同學(xué)們思考情景引入豌豆的圓粒與皺縮豌豆的圓粒與皺縮人的白化病基因表達(dá)產(chǎn)物與性狀的關(guān)系人的白化病基因表達(dá)產(chǎn)物與性狀的關(guān)系囊性纖維病囊性纖維病資料分析，知識(shí)遷移資料分析，知識(shí)遷移細(xì)胞分化的本質(zhì)就是基因的選擇性表達(dá)基因的選擇性表達(dá)與細(xì)胞分化細(xì)胞分化的本質(zhì)就是基因的選擇性表達(dá)基因的選擇性表達(dá)與細(xì)胞分化思維導(dǎo)圖思維導(dǎo)圖小結(jié)小結(jié)

學(xué)習(xí)任務(wù)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖基因表達(dá)產(chǎn)物與性狀的關(guān)系情境導(dǎo)入基因表達(dá)產(chǎn)物與性狀的關(guān)系給同學(xué)們展示水毛茛不同的葉子形態(tài)，使同學(xué)們思考這兩種葉形的差異，可能是由什么因素引起的？是基因不同嗎？提示：同一株植株基因型相同，因?yàn)槁懵对诳諝庵械娜~和浸在水中的葉形態(tài)不同，所以考慮是環(huán)境因素引起的。提出問題：基因控制生物體的性狀，基因又指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成，那么基因、蛋白質(zhì)與性狀之間是什么關(guān)系呢？展示ppt教師回顧之前的知識(shí)，并提出問題基因是如何控制形狀的。組織學(xué)生，閱讀教材內(nèi)容，并討論皺粒豌豆和白化病癥形成的機(jī)制。完成學(xué)案。資料1：從基因的角度來解釋孟德爾的圓粒與皺粒豌豆和白化病——閱讀教材P71①豌豆的粒型：a.圓粒豌豆→有淀粉分支酶基因→產(chǎn)生淀粉分支酶→淀粉含量高→保留水分多→圓粒b.皺粒豌豆→無正常淀粉分支酶基因→不產(chǎn)生淀粉分支酶→淀粉含量低、蔗糖含量高→保留水分少→皺粒②白化病a.正常：酪氨酸酶基因酪氨酸酶酪氨酸變?yōu)楹谏兀籦.患者：白化病患者皮膚內(nèi)控制酪氨酸酶的基因異常，無法產(chǎn)生酪氨酸酶，因而無法合成黑色素，出現(xiàn)白化癥狀。引導(dǎo)學(xué)生思考和回答：這兩種疾病形成的原因有什么共同點(diǎn)？流程圖表述基因、基因產(chǎn)物與形狀之間的關(guān)系。資料3：從基因角度解釋囊性纖維化遺傳病——閱讀教材P71—72（1）囊性纖維化的根本病因是什么？（3）請用流程圖梳理囊性纖維化病的邏輯關(guān)系。囊性纖維?。壕幋aCFTR蛋白的基因缺失了3個(gè)堿基→CFTR蛋白缺少苯丙氨酸→CFTR蛋白的結(jié)構(gòu)和功能異?！颊咧夤莛ひ涸龆?，管腔受阻，細(xì)菌在肺部大量繁殖。根據(jù)事實(shí)證據(jù)，引導(dǎo)學(xué)生得出基因通過蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物性狀。任務(wù)三、資料分析資料1：水稻STV11基因編碼的磺基轉(zhuǎn)移酶具有活性，可以催化水楊酸轉(zhuǎn)化為磺基水楊酸，可賦予水稻對條紋病毒持久抗性。資料2：轉(zhuǎn)基因?qū)嶒?yàn)表明，轉(zhuǎn)入了綠色熒光蛋白基因的轉(zhuǎn)基因鼠，在紫外線照射下，會(huì)發(fā)出綠色熒光。分析上述兩則資料說明基因控制性狀的方式提問：根據(jù)上述兩則資料分析出屬于基因控制性狀的方式。資料3：尿黑酸在人體內(nèi)積累會(huì)使人尿液中的含有尿黑酸，這種尿液暴露在空氣中會(huì)變成黑色，這就是黑尿酸癥的普遍表現(xiàn)。資料4：苯丙酮尿癥表現(xiàn)為苯丙氨酸的代謝產(chǎn)物之一苯丙酮酸積累，并從尿中大量排出，苯丙酮尿癥在腦中積累可阻礙大腦發(fā)育，造成智力低下。苯丙酮尿癥是一種可以治療的遺傳病，雖然不能改善患者的基因缺陷，但是只要早診斷，早早起進(jìn)行嚴(yán)格的低苯丙氨酸飲食控制，大多數(shù)患者的智力和精神行為的發(fā)育均可以接近正常人，完全可以正常的生活。引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)資料，回答下列問題1、缺乏那種酶會(huì)導(dǎo)致人患白化病？缺乏那種酶會(huì)導(dǎo)致人患尿黑酸癥？2、從這個(gè)例子可以看出基因是如何控制生物性狀的？3、請舉例分析，基因與性狀之間是一一對應(yīng)的關(guān)系嗎？4、根據(jù)資料5，針對苯丙酮尿癥患兒，提出合理的飲食建議資料5在認(rèn)得表皮基層細(xì)胞間，分布著黑色素細(xì)胞，它可以合成酪氨酸酶，將酪氨酸氧化并生成黑色素。黑色素生成越多，皮膚就越黑；反之越白皙。當(dāng)皮膚受紫外線照射時(shí)，酪氨酸酶活性被激活，進(jìn)而催化黑色素得到形成，合成黑色素可以有效地吸收紫外線，減少紫外線對人體的影響，之后黑色素會(huì)與老廢角質(zhì)一起脫落，但當(dāng)身體新陳代謝能力欠佳時(shí)，部分色素會(huì)留在皮膚表層形成黑斑。酪氨酸酶的活性與人體內(nèi)的銅、鐵、鋅等元素密切相關(guān)，一些富含銅或鋅的食物（如動(dòng)物肝臟、蛤蟹、牡蠣等水產(chǎn)品）會(huì)激活酪氨酸酶的活性。壓力、偏食、睡眠不足等不良生活習(xí)慣，也會(huì)影響皮膚代謝，令黑色素增加。問：1、據(jù)資料分析，住在海邊打漁的漁民，為什么大多數(shù)皮膚較黑？2、從影響黑色素合成的因素思考，我們應(yīng)該如何科學(xué)地減輕色斑的形成？3、人的神經(jīng)細(xì)胞中也有酪氨酸酶基因，但為什么神經(jīng)細(xì)胞不合成黑色素？二、基因的選擇性表達(dá)與細(xì)胞分化基因的選擇性表達(dá)與細(xì)胞分化引導(dǎo)學(xué)生閱讀p72的思考·討論基因的選擇性表達(dá)與細(xì)胞分化(1)為什么三種細(xì)胞中都含有卵清蛋白基因、珠蛋白基因和胰島素基因？每種細(xì)胞只檢測到其中一種基因mRNA，這一事實(shí)說明了什么？提示：輸卵管細(xì)胞只能能合成卵清蛋白、不能合成珠蛋白和胰島素，紅細(xì)胞只合成珠蛋白、不能合成另外兩種，胰島細(xì)胞只能合成胰島素、不能合成另外兩種。(2)細(xì)胞中所有基因都只在特定的細(xì)胞中表達(dá)嗎？請預(yù)測ATP合成酶mRNA在三種細(xì)胞中的檢測結(jié)果。小結(jié)教師引導(dǎo)學(xué)生對基因進(jìn)行分類、并對基因種類進(jìn)行命名。小結(jié)基因與基因、基因與基因表達(dá)產(chǎn)物、基因與環(huán)境之間存在著復(fù)雜的互相作用，形成了一個(gè)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)請同學(xué)們找出下列概念之間的聯(lián)系，將這張關(guān)系圖補(bǔ)充完整，并思考，環(huán)境會(huì)影響圖中那些過程。閱讀材料，聯(lián)系有絲分裂的知識(shí)，回答“問題探討”中的問題1，和問題2。閱讀教材，結(jié)合基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成，酶在代謝中的作用等知識(shí)，分析概括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。推測可能原因歸納結(jié)論：基因還可以通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀。分析上述兩則資料說明基因控制性狀的方式思考并回答缺乏酶5會(huì)引起白化病，缺乏酶3會(huì)引起黑尿酸癥基因通過控制酶的合成控制代謝過程，進(jìn)而控制生物體的性狀為患兒提供低苯丙氨酸的飲食，減輕腦損傷，我國政府也向貧困苯丙酮尿癥患兒免費(fèi)提供無苯丙氨酸配方奶粉，幫助他們解決特殊食物問題?；卮饐栴}①低緯度沿海地區(qū)紫外線強(qiáng)度大②漁民常吃富含銅或鋅的水產(chǎn)品保證充足睡眠，注意防曬，多運(yùn)動(dòng)加快新陳代謝，不挑食，多吃富含維生素C的食物神經(jīng)細(xì)胞雖然含有酪氨酸酶基因，但該基因在神經(jīng)細(xì)胞中不表達(dá)比較3種細(xì)胞中合成的蛋白質(zhì)種類，如輸卵管細(xì)胞能合成卵清蛋白，不能合成珠蛋白和胰島素。抽象、概括：細(xì)胞中基因的表達(dá)存在選擇透過性學(xué)生回答：1、因?yàn)檫@些細(xì)胞都是由同一個(gè)受精卵通過分裂，分化來的，三種細(xì)胞中基因相同。說明不同類型的細(xì)胞中基因的表達(dá)情況不同2、所有的細(xì)胞中都有ATP合成酶mRNA。了解管家基因、奢侈基因和細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)。學(xué)生回顧知識(shí)，構(gòu)建思維導(dǎo)圖。創(chuàng)設(shè)情境，回顧已有知識(shí)，解決新問題圍繞問題設(shè)計(jì)的問題，步步深入