資源簡介

基因表達與性狀的關(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
首先給同學(xué)們展示水毛茛不同的葉子形態(tài)，使同學(xué)們思考為什么會出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象，繼而引出基因?qū)π誀羁刂频倪^程。
學(xué)習(xí)任務(wù) 教師活動 學(xué)生活動 設(shè)計意圖
情境導(dǎo)入 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，因為裸露在空氣中的葉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，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P71 ①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?b.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？ 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。 囊性纖維病： 編碼CFTR蛋白的基因缺失了3個堿基 → CFTR蛋白缺少苯丙氨酸 → CFTR蛋白的結(jié)構(gòu)和功能異常 → 患者支氣管黏液增多，管腔受阻，細(xì)菌在肺部大量繁殖。 根據(jù)事實證據(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)嶒灡砻鳎D(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)積累會使人尿液中的含有尿黑酸，這種尿液暴露在空氣中會變成黑色，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、缺乏那種酶會導(dǎo)致人患白化病？缺乏那種酶會導(dǎo)致人患尿黑酸癥？ 2、從這個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，酪氨酸酶活性被激活，進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，之后黑色素會與老廢角質(zhì)一起脫落，但當(dāng)身體新陳代謝能力欠佳時，部分色素會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（如動物肝臟、蛤蟹、牡蠣等水產(chǎn)品）會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、基因的選擇性表達與細(xì)胞分化 引導(dǎo)學(xué)生閱讀p72的思考·討論 (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)胞中表達嗎？請預(yù)測ATP合成酶mRNA在三種細(xì)胞中的檢測結(jié)果。 教師引導(dǎo)學(xué)生對基因進行分類、并對基因種類進行命名。 基因與基因、基因與基因表達產(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)系圖補充完整，并思考，環(huán)境會影響圖中那些過程。 閱讀材料，聯(lián)系有絲分裂的知識，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，分析概括基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進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會引起白化病，缺乏酶3會引起黑尿酸癥 基因通過控制酶的合成控制代謝過程，進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提供無苯丙氨酸配方奶粉，幫助他們解決特殊食物問題。 回答問題 ①低緯度沿海地區(qū)紫外線強度大 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，多運動加快新陳代謝，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 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)胞中基因的表達存在選擇透過性 學(xué)生回答：1、因為這些細(xì)胞都是由同一個受精卵通過分裂，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)胞分化的實質(zhì)。 學(xué)生回顧知識，構(gòu)建思維導(dǎo)圖。 創(chuàng)設(shè)情境，回顧已有知識，解決新問題 圍繞問題設(shè)計的問題，步步深入解決單元問題。 分析資料提取信息、培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維 培養(yǎng)學(xué)生分析問題、進行推理判斷的能力及社會責(zé)任 培養(yǎng)學(xué)生概括與表達能力。 激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
作業(yè)布置 把學(xué)考指導(dǎo)叢書P92-92做完
板書設(shè)計
4.2 基因表達與性狀的關(guān)系

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