基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段教案【新教材】2022年高一生物人教版

基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段教案一、教學(xué)目標(biāo)1.舉例說明，基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段。2.運(yùn)用數(shù)學(xué)方法說明DNA的多樣性和特異性。3.說明基因和DNA的關(guān)系。二、教學(xué)重難點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)（1）基因通常是有遺傳效應(yīng)的DNA片段。（2）DNA的多樣性和特異性。2.教學(xué)難點(diǎn)脫氧核苷酸序列與遺傳信息多樣性的關(guān)系。教學(xué)過程【導(dǎo)入】：復(fù)習(xí)導(dǎo)入：①DNA是染色體的組成成分，染色體是DNA的主要載體。②基因在染色體上呈線性排列③一條染色體上有多個(gè)基因基因和DNA的關(guān)系呢？【一、說明基因與DNA關(guān)系的實(shí)例】思考討論：分析基因與DNA的關(guān)系資料1：大腸桿菌細(xì)胞的擬核有1個(gè)DNA分子，長(zhǎng)度約為×106個(gè)堿基對(duì)，在DNA分子上分布著大約×103個(gè)基因，每個(gè)基因的平均長(zhǎng)度約為1×103個(gè)堿基對(duì)?？偨Y(jié)：①大腸桿菌一個(gè)DNA上含有多個(gè)基因。②大腸桿菌所有基因的堿基總數(shù)小于DNA分子的堿基總數(shù)，說明基因是DNA的片段，DNA中存在非基因片段。資料2：生長(zhǎng)在太平洋西北部的一種水母能發(fā)出綠色熒光(圖B)，這是因?yàn)樗傅腄NA上有一段長(zhǎng)度為×103個(gè)堿基對(duì)的片段——綠色熒光蛋白基因。轉(zhuǎn)基因?qū)嶒?yàn)表明，轉(zhuǎn)入了水母綠色熒光蛋白基因的轉(zhuǎn)基因鼠，在紫外線的照射下，也能像水母一樣發(fā)光(圖C)。總結(jié)：基因是特定的DNA片段，可以切除，可以拼接到其他生物的DNA上去，可獨(dú)立起作用，從而獲得某種性狀（有遺傳效應(yīng)）。資料3：人類基因組計(jì)劃測(cè)定的是24條染色體（22條染色體+X+Y）上的DNA的堿基序列。其中，每條染色體上有1個(gè)DNA分子。這24個(gè)DNA分子大約有億個(gè)堿基對(duì)，其中構(gòu)成基因的堿基數(shù)占?jí)A基總數(shù)的比例不超過2%?？偨Y(jié)：基因是DNA的片段，DNA中存在大量的非基因片段?；虿皇沁B續(xù)分布在DNA上的，而是由堿基序列將其分隔開的。基因是一段DNA，但是一段DNA不一定是基因。1、生物體內(nèi)的DNA分子數(shù)目與基因的數(shù)目相同嗎？生物體內(nèi)所有基因的堿基總數(shù)與DNA分子的堿基總數(shù)相同嗎？如果不同，說明了什么？答：生物體內(nèi)的DNA分子數(shù)目小于基因數(shù)目，生物體內(nèi)所有基因的堿基總數(shù)小于DNA分子的堿基總數(shù)。這說明基因是DNA片段，基因不是連續(xù)分布在DNA上的，而是由堿基序列將其分隔開的。2、你如何理解基因具有遺傳效應(yīng)？本節(jié)“問題探討”中提到的生長(zhǎng)激素基因的遺傳效應(yīng)是什么？答：基因的遺傳效應(yīng)是指能通過一定的方式控制生物體的性狀等?！皢栴}探討”中提到的生長(zhǎng)激素基因的遺傳效應(yīng)是使鯉魚的生長(zhǎng)速率加快。3、請(qǐng)從DNA水平上給基因下一個(gè)定義，要求既能反映基因與DNA的關(guān)系，又能體現(xiàn)基因的作用。答：基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段?！径?、DNA片段中的遺傳信息】DNA只含有4種脫氧核苷酸（分別含A、T、G、C4種堿基）為什么能夠儲(chǔ)存大量的遺傳信息？[資料1]1個(gè)DNA分子的基本骨架是由脫氧核糖和磷酸交替連接而成的，從頭至尾沒有變化，而骨架內(nèi)側(cè)4種堿基的排列順序卻是可變的。如果1個(gè)堿基對(duì)組成1個(gè)基因，4種堿基對(duì)的排列可能形成4種基因（這僅僅是假設(shè)）;如果2個(gè)堿基對(duì)組成1個(gè)基因，則可能形成16(即4×4)種基因；如果3個(gè)堿基對(duì)組成1個(gè)基因，則可能形成64(即4×4×4)種基因。含有n個(gè)堿基對(duì)的DNA分子共有多少種排列方式？4n堿基對(duì)的排列順序千變?nèi)f化，是可以儲(chǔ)存大量遺傳信息的結(jié)論：DNA分子具有多樣性[資料2]資料1的推算是建立在所有堿基對(duì)的隨機(jī)排列都能構(gòu)成基因這一假設(shè)上的。事實(shí)上，大部分隨機(jī)排列的脫氧核苷酸序列從來不曾出現(xiàn)在生物體內(nèi)，而有些序列卻會(huì)在生物體內(nèi)重復(fù)許多次（堿基的特定排序）。基因是堿基對(duì)隨機(jī)排列的DNA片段嗎？每個(gè)基因都是特定的DNA片段具有特定的堿基排列順序具有特定的遺傳效應(yīng)結(jié)論：DNA分子具有特異性[討論3]在刑偵領(lǐng)域，DNA能像指紋一樣用來鑒定個(gè)人身份。結(jié)合脫氧核苷酸序列的多樣性和特異性，你能分析這一方法的科學(xué)依據(jù)嗎？在人類的DNA分子中，核苷酸序列多樣性表現(xiàn)為每個(gè)人的DNA幾乎不可能完全相同。因此，DNA可以像指紋一樣用來鑒別身份?！救⒒虻谋举|(zhì)】研究表明，DNA能夠儲(chǔ)存足夠量的遺傳信息；遺傳信息蘊(yùn)藏在4種堿基的排列順序之中；堿基排列順序的千變?nèi)f化，構(gòu)成了DNA的多樣性，而堿基特定的排列順序，又構(gòu)成了每個(gè)DNA分子的特異性；DNA的多樣性和特異性是生物體多樣性和特異性的物質(zhì)基礎(chǔ)。DNA