第3章   基因的本质

    第4节   基因是有遗传效应的DNA片段

 一、教材分析

   《基因是有遗传效应的DNA片段》是必修2第3章第4节内容。本节主要内容：1．基因和DNA的关系；2．DNA片段中的遗传信息；3．基因和遗传信息的关系。

   在本节之前已经学习了与遗传有关的名词“遗传因子、基因、染色体、DNA、脱氧核苷酸、遗传物质”等，所以本节内容“基因和DNA的关系”是对前面内容的概括与提升，有利于学生形成遗传相关概念的体系。本节后的第4章则涉及基因的表达、遗传信息的流动等概念，是遗传知识的进一步拓展，而这需要先理解本节内容“DNA片段中的遗传信息及基因和遗传信息的关系”。所以本节课起着承上启下的重要作用。

二、学情分析

    1．本节之前学生已经学习了很多遗传概念，但仍可能存在混淆。

    2．学生已经具备一些基本的学习方法，如比较分析、简易推理等，而且能较好地进行小组合作。学生对DNA指纹在刑侦领域的应用也听说过。

    3．学生已有一定的数学技能。

三、教学目标

1．知识目标：

（1）举例说明基因是有遗传效应的DNA片段。

（2）说明基因与遗传信息的关系。

2．能力目标：

（1）运用数学方法阐明DNA分子的多样性和特异性的原因。

（2）培养学生的分析资料能力，逻辑推理能力，总结概括能力。

3．情感目标：

通过介绍DNA指纹的应用，对学生进行STS教育

四、教学重点和难点

1．教学重点

（1）基因是有遗传效应的DNA片段。

（2）DNA分子具有多样性和特异性。

2．教学难点：脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性。

五、教学方法

1．教学方法：小组合作学习与自主探究结合

    能让学生乐于讨论敢于探究，能让学生在合作探究中学会交流合作，善于表达，而且能缩短自主学习的时间。

2．通过活动突破重难点

（1）充分利用“资料分析”，通过小组合作对实例的分析和讨论来理解“基因与DNA的关系”。

（2）合理组织探究活动，帮助学生用数学方法解决生物学问题，从而明确“DNA的多样性和特异性，基因和遗传信息的关系”；

（3）通过已经提示的词语构建概念图的活动，形成遗传概念体系。

六、教学课时：1课时

七、教学过程

创设情境，导入新课：基因是什么？基因是否等于DNA呢？基因与DNA有什么关系呢？

设计意图：调动学生兴趣,引出探究的问题。

讲授新课：

一、说明基因与DNA的关系的实例

1．阅读课本的资料1和资料3（给学生3分钟的时间小组讨论探究），从数量关系上说明DNA和基因的关系

比较： （1）DNA分子数目和基因数目

（2）基因的碱基总数和DNA分子的碱基总数

引导学生得出结论：说明基因是DNA的片段，一个DNA分子具有多个基因；

2．继续阅读课本资料2和资料4

资料2   进行推理：（学生小组讨论探究）基因是特定的DNA片段，可切除,可拼接,可独立起作用。(结构单位)

资料4    进行推理：（学生小组讨论探究）无HMGIC基因就无肥胖的表现，有HMGIC基因就有肥胖的表现

得出结论：1．基因控制生物的性状(功能单位) 

2．基因具有遗传效应。

让学生综合四个资料得出基因的概念：（学生小组讨论探究）

基因是具有遗传效应的DNA片段，是生物体遗传的结构和功能的单位。

解决本节的难点：碱基的排列顺序蕴含着遗传信息

二、DNA片段中的遗传信息

1．提出问题

DNA能储存大量的遗传信息吗？

2．回忆DNA分子的结构。

3．4种碱基的排列顺序蕴藏着遗传信息

情境1：假如决定脸型的一个基因由17个碱基对组成，那么这种排列有多少种可能？

提示：参考数学上的排列组合的计算方法。（学生小组讨论探究）

结论：DNA分子具有多样性

情境2：全球人口总数约为60亿。假设人类基因组中第1号染色体的第1个基因是由17个碱基对随机排列构成的，那么，17个碱基对的所有排列是否都有机会出现？你与你同桌相比，这个基因的脱氧核苷酸序列完全相同的可能性有多大？（学生小组讨论探究）

通过计算得出结论：几乎为零，所以每个人都有特定的遗传序列，说明DNA具有特异性，从而导致了生物的特异性。

4．小结：DNA分子的特征

开阔视野：DNA指纹（课本58页科学、技术、社会）

讨论：你认为哪个怀疑对象最可能是罪犯？

DNA鉴定还常用于哪些方面？

教师总结点评

归纳：遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中；碱基排列顺序的千变万化，构成DNA分子多样性，而碱基的特定的排列顺序，又构成了每一个DNA分子的特异性；DNA分子的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。DNA上分布着多个基因，基因是有遗传效应的DNA片段。

小结：基因是有遗传效应的DNA片段，即DNA分子中有遗传效应的脱氧核苷酸序列。

能力提升，构建知识网络

三、脱氧核苷酸、基因、DNA 、染色体之间的关系

画出概念图       

 

 

阐明四者在化学组成和和数量上的关系。（学生小组讨论探究）

练习检测：课后练习

板书设计

一、基因是有遗传效应的DNA片段

二、DNA片段中的遗传信息

 1、DNA分子的多样性

 2、DNA分子的特异性

三、脱氧核苷酸、基因、DNA 、染色体之间的关系。