高中生物-高中生物必修二《基因是有遺傳效應的DNA片段》教學設計

《基因是有遺傳效應的DNA片段》教學設計

第三章第四節(jié)總課時_1_

課題

基因是有遺傳效應的DNA片段第1課時

本節(jié)是人教版生物必修二第三章第四節(jié)，本節(jié)內(nèi)容既是對2歸章內(nèi)容的概括和提升，也為

第四章”基因的表達”做鋪墊。因此，基因的概念和基因、DNA、染色體的關系是本

節(jié)的重點，DNA的多樣性和特異性用數(shù)學方法來表現(xiàn)理解教材通過四節(jié)資料分析，

教材分析

讓學生認識基因的概念，同時通過一個探究活動，讓學生一了解了DNA的多樣性和特異

性，從分子水平上揭示生物體的多樣性和特異性的物質(zhì)基彳嘰

對高二學生來說，在前兩章時認識到了基因與染色體的關系，在本章前三節(jié)中了解了

DNA是主要的遺傳物質(zhì)，DNA的分子結構和復制，但是，對基因的本質(zhì)沒有確切的了

解，還未能弄清基因與DNA、染色體的關系，通過資料分析和結構圖的方式，引導學

學情分析

生觀思考，總結，并得出結論。

一、知識目標：1.說明基因的概念2

三維

2.了解DNA分子的多樣性和特異性

3.理解基因、DNA、染色體三者之間的關系

教學

二、能力目標：I.培養(yǎng)學生邏輯思維能力，掌握分析，歸納材料的方法

2.掌握數(shù)學知識在生物研究中的應用

目標

三、情感和價值目標：1.通過介紹DNA技術，對學生進行科學價值觀的教育

一、教學重點

重點、

1.基因是有遺傳效應的DNA片段

2.DNA分子具有多樣性和特異性

難點

3.基因、DNA、染色體三者的關系

二、教學難點

1.基因、DNA、染色體三者的關

2.脫氧核甘酸序列與遺傳信息的多樣性

教學方法及設計意圖歸納總結資料，從中得到結論

運用數(shù)學計算方法

教學教師活動學生活動

過程

導入通過前面章節(jié)的學習，了解了基因是在染色體上呈線性排列，而染色體中只有

DNA是遺傳物質(zhì)。

提出問題：DNA等同于基因嗎？

閱讀資料1和3,填寫下面表格

材料一：大腸桿菌是生活在人體和動物腸道中的一種細菌，擬核是原核生物中，

沒有核膜包被的細胞核，其中沒有染色體，材料里面提到的這個DNA分子是擬

核中的環(huán)狀DNA分子。

總堿基對基因數(shù)基因堿基對總基因堿基對/總堿基對

數(shù)

大腸桿4700000440044000000.936

菌

人<0.02

基因是具有得出：全部基因的堿!基對數(shù)<DN,d分子的總堿基》時數(shù)答：基因是一段

遺傳效應從中能得到什么結論'DNA

的DNA片段

材料三得知只有2%育自成為基因,那么，DNA分子中構成基因的2%和另外的98%

有什么不司呢？

閱讀材料二和四

材料二：iX種海螢因^g擁有綠色另聲光蛋白基因，因此能夠合成一種綠色熒光蛋白，

而這種綠色熒光蛋白一可以使海番發(fā)出綠色熒光。』傳基因?qū)嶒炦^后，小鼠獲得了海

螯的綠色熒光蛋白基【a,自身就.可以發(fā)光了，這1，兌明這種基因可以傳給小鼠，可

以拼接到小鼠的DNA上，有遺不S效應，可以獨號二起到作用?；蚴翘囟ǖ腄NA

片段，可以切除，可L乂拼接到其彳也生物的DNA1一去，從而獲得某種性狀的表達，答:HMGTC基因能

所以基因是遺傳物質(zhì)的結構單位o（遺傳效應就賁吉對蛋白質(zhì)合成有直接或間接影控制小鼠肥胖這一

響的部分）性狀的作用，進一

步說明了，基因具

材料四：，科學家研究）殳現(xiàn)，人體］勺有與肥胖密切本日關的基因，在小鼠中，HMGIC有遺傳效應，并能

基因則與肥胖直接相;關,然后科考藝家們做了這樣一一個實驗，實驗組是具有HMGIC控制生物的性狀（功

基因缺陷的小鼠，作;為對照組的是基因正常的小2，且，在吃同樣多的高脂肪食物的能單位

情況下，一段時間后,對照組的，小鼠變得十分肥『伴，但基因缺陷組小鼠體重仍舊

正常，說明了什么？

答：DNA分子匯總

構成基因的2%堿

回答前面的問題：基數(shù)比起另外的

DNA分子一中構成基因的2%和另外的98%堿基對有什么不同？98%來說，它具有

特定的遺傳效應，

材料一和三得出：基【因是DNAfr。片段控制生物的性狀

材料二和四得出，基E目具有特定（向遺傳效應，能包，控制生物性狀，并且表現(xiàn)出來。

從而有：基因是有遺彳專效應的DNA片段，基因）是生物體遺傳的功能單位和結構

單位。

基因、DNA之前一章提到了基因在染色體上，剛剛得到了一個結論，基因是DNA片段，那

和染色體的么基因、DNA、染色體三者之間的關系到底是怎么樣的呢？

關系

基因在染色體上呈線性排列

一個DNA

港晚上有多個

磷酸______基因+蛋白質(zhì)

脫氧核糖，脫氧核甘酸‘基因基因‘DNADNA'染色體

含氮堿基J6個）是具的主

有遺要載

傳效體是

應的染色

DNA體

生物的多樣DNA分子上有許許多多的基因，每一個基因是特定的DNA片段，有著特定的遺

性和特異性傳效應，這就說明DNA必然蘊含了大量的遺傳信息。那么DNA分子為什么能夠

儲存大量的遺傳信息呢？

觀察DNA分子的基本骨架，從頭至尾變化的是什么？答：骨架內(nèi)側四種

那么由4種堿基排列而成的脫氧核甘酸序列，是否就足夠儲存我們生物體必須的堿基的排列順序

全部遺傳信息呢？

閱讀P57頁情景1,答案是多少？四的十七次方

如果一個堿基對組成一個基因，4中堿基對的排列可能形成幾種基因？分別是什4種A-TT-AG-C

么？如果是兩個堿基對組成一個基因呢？如果是三個堿基對呢？如果是17個堿C-G

基對呢？

情景2的兩個問題答案是多少？答：否，四的三十

一段DNA（基因）的堿基對排列順序是千變?nèi)f化，足以儲存必須的全部遺傳信息。四次方分之一

提問：DNA分子的特點是什么？原因？答：多樣性（堿基

因此，堿基對排列順序多樣性一DNA分子多樣性一生物多樣性對排列順序千變?nèi)f

堿基排列順序特異性一DNA分子特異性一生物特異性化）、特異性（每一

個DNA分子堿基

所以說，DNA分子的多樣性和特異性是生物體多樣性和特異性的物質(zhì)基礎對排列順序是特異

的）

穩(wěn)定性（規(guī)則的雙

螺旋結構）

DNA技術我們經(jīng)常從電影電視劇里面，經(jīng)常能看到為了驗證兩人的親緣關系，有滴血認親

之說，在《南史》《洗冤錄集》中都提到了滴骨認親來驗證兩人的血緣關系，事

實上，這種方法是很不科學的，我們現(xiàn)在有一種更為簡單而準確的方式，那就是

親子鑒定

同樣的，在熒屏中，比如美劇《犯罪現(xiàn)場調(diào)查》之類的電視劇電影中，我們也能

經(jīng)?？吹饺嗽诓杉缸铿F(xiàn)場的血跡指紋，他們同樣是用基因?qū)Ρ?、DNA鑒定來確

認兇手。在《拯救大兵瑞恩》這部電影中，細心點就能看到他們攜帶的身份牌，

這種身份牌發(fā)展到現(xiàn)在，也已經(jīng)記錄了士兵們的DNA信息，更為準確的辨認身

份。

基因和DNA在實際生活中，應用是非常廣泛的。

學情分析

學生是教學的主體，那如何針對教材內(nèi)容，突出重點、突破難點，結合實際來上好課？

使學生在一堂課里面學有所獲、學有所進，是我們老師必須探討和追求的問題。雖然我們學

校的生源與一流學校間有一定的差距，但是在我們老師的努力指導下，已經(jīng)掌握了比較扎實

的基礎，對于DNA的有關知識也了解比較深，若我們能在教學中能充分利用學生的已有知

識基礎，通過適當?shù)慕虒W策略，讓學生真正學會、學懂、學全、活用，發(fā)揮自主學習的積極

性，提高學習興趣，必能更好的發(fā)展。對高二學生來說，在前兩章時認識到了基因與染色體

的關系，在本章前三節(jié)中了解了DNA是主要的遺傳物質(zhì)，DNA的分子結構和復制，但是，

對基因的本質(zhì)沒有確切的了解，還未能弄清基因與DNA、染色體的關系，通過資料分析和

結構圖的方式，引導學生觀思考，總結，并得出結論。

效果分析

通過提供多個實例和創(chuàng)設一系列的問題情境，引導學生思考，讓學生從實例

中逐步得出基因是DNA分子上的片段、基因具有遺傳效應的結論、最終獲得基因

是有遺傳效應的DNA片段這一綜合認識。合理組織探究活動，幫助學生借助于

數(shù)學方法、利用數(shù)學思維解決生物學問題。通過分組探究實驗，提高學生科學素

養(yǎng)，培養(yǎng)團隊合作能力。通過小組代表發(fā)言，培養(yǎng)學生表達能力。

教材分析

“基因是有遺傳效應的DNA片段”是普通高中課程標準實驗教科書《生物2（必修）一

一遺傳與進化》（人教版）第三章第4節(jié)的內(nèi)容。本節(jié)是學生在學習了DNA是主要的遺傳物

質(zhì)、DNA分子的結構、DNA的復制等三節(jié)內(nèi)容后的概括與提升，是本章基因的本質(zhì)的升華部

分，更是為第四章《基因的表達》作鋪墊，所以說是起著不可或缺的橋梁作用的重要一節(jié)。

新課標教材的內(nèi)容與原教材比較，有一大特點：沒有直接講述基因是有遺傳效應的DNA

片段，而是首先采取資料的形式，以數(shù)據(jù)差異和作用表達為主線，逐步呈現(xiàn)基因是有遺傳效

應的DNA片段。這樣不僅符合學生的認知特點，還應用數(shù)學比較法，讓學生知道基因與DNA

的存在差別，知道基因才是有用的。從而在情感、能力等多方面得到啟示和升華。

第四節(jié)基因是有遺傳效應的DNA片段

學習目標

1.通過聯(lián)系己學知識，在教師引導下，能推出基因與DNA的內(nèi)在聯(lián)系。

2.通過閱讀、討論和分析相關材料能準確簡述基因的化學本質(zhì)。

3.通過思考和討論，利用概念圖能歸納總結基因、DNA、染色體三者的關系。

聯(lián)系己學知識猜測基因是什么物質(zhì)，并闡明依據(jù)。

問題探究：

【探究問題組1】：

通過閱讀、討論課本資料分析，理清基因與DNA關系，明確基因的化學本質(zhì)。

仔細閱讀課本P55-56的4則資料，思考這些資料分別從哪些方面說明DNA與基因的

關系？

資料1：大腸桿菌的DNA與基因。全部基因的堿基對總數(shù)只是DNA分子堿基對總數(shù)的

一部分，因此，。

資料3：人類基因組計劃（HGP計劃）：測定24條染色體（22條常染色體+X+Y）上的

堿基序列。進一步明確。

資料2：海蟄的綠色熒光蛋白基因與轉基因技術?；蚓哂刑囟ǖ?

資料4：小鼠體內(nèi)的HMGIC基因與肥胖直接相關。進一步明確—

【探究問題組2】：

歸納總結基因、DNA、染色體之間的關系

@______________________________________________________________________

②____________________________________________________________________________________________

③____________________________________________________________________________________________

④____________________________________________________________________________________________

⑤____________________________________________________________________________________________

⑥____________________________________________________________________________________________

知識建構:

鞏固訓練

1、“人類基因組計劃''研究表明,人體的23對染色體約含有3萬?3.5萬多個基因,這一事

實說明

A.基因是DNA上的有遺傳效應的片段

B.基因是染色體的片段

C.一個DNA分子上有許多基因

D.基因只存在于染色體上

2、對于一個基因的正確描述是

①它是DNA分子上特定的片段②它是由沃森和克里克共同提出的

③它決定某一遺傳性狀或功能④染色體的一段就是基因

A、①和②B、①和③

C、③和④D、①和④

3、揭示基因化學本質(zhì)的表述是

A、基因是控制生物性狀的結構單位和功能單位

B、基因是有遺傳效應的DNA片段

C、基因是蘊含遺傳信息的核甘酸序列

D、基因在染色體上呈直線排列

4、DNA具有多樣性的原因是

A、組成基因的堿基數(shù)目龐大

B、空間結構千變?nèi)f化

C、堿基種類有許多種

D、堿基排列順序的千變?nèi)f化

5、下列敘述中正確的是

A、細胞中的DNA都在染色體上

B、細胞中每條染色體都只有一個DNA分子

C、減數(shù)分裂過程中染色體與基因的行為一致

D、以上敘述均對

6、細胞內(nèi)與遺傳有關的物質(zhì)，從復雜到簡單的結構層次是

A.DNAT染色體—脫氧核甘酸—基因

B.染色體一脫氧核甘酸-DNA-基因

C.DNA-染色體一基因一脫氧核甘酸

D.染色體—DNA—基因一脫氧核甘酸

7、下列有關染色體、DNA、基因三者關系的敘述，錯誤的是()

A.每條染色體上含有一個或兩個DNA,DNA分子上含有許多個基因

B.都能復制和傳遞，.且三者的行為一致

C.三者都是生物細胞內(nèi)的遺傳物質(zhì)

D.生物的傳宗接代中，染色體的行為決定著DNA和基因的行為

8、基因存在于植物細胞的

①染色體②核糖體③葉綠體④高爾基體⑤線粒體

A.①②③B.③④⑤