基因是具有遗传效应的DNA 片段

第四节基因是有遗传效应的DNA片段

（一）教材分析

本节内容《基因是有遗传效应的DNA片段》位于位于必修二第三章第四节，主要内容有1、基因和DNA的联系；2、DNA片段中的遗传信息及基因和遗传信息的关系；3、DNA指纹技术（可以课后拓展）。

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、转化因子、DNA、脱氧核苷酸、遗传物质”等，所以内容“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”。所以本章起着承上启下的重要作用。

另外拓展视野中的“DNA指纹技术“作为STS教育的内容则让学生感受到理论知识的奇妙应用。

（二）学情分析

1、通过前面知识的学习，学生掌握了孟德尔发现的基因分离定律和自由组合定律、减数分裂中染色体的变化规律、摩尔根证实的“基因在染色体上”等内容，但是对多种遗传概念仍可能存在混淆。而本节内容“1、基因和DNA的联系，对遗传知识整体的学习起到了联通的作用,可以引导学生将前三章的知识整合，尝试建构概念图，建立比较系统的遗传相关概念体系。

2、高二的学生已经具备一定的学习的基本方法，如比较分析、简易推理等，而且应该能够地进行小组协作。在内容1的学习中，可以引导学生通过小组协作的方式，完成“基因和DNA关系实例”的分析，得出相应结论。

3、学生已有一定的数学技能，在学习“2、DNA分子中的遗传信息”时，应该能够通过数学方法推算碱基排序的多样性从而理解DNA分子的多样性和特异性。

4、对于内容三“3、DNA指纹技术”，学生从平时生活的媒体信息中也都有所了解，在此基础上进行探究也并不陌生。

（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．）运用数学方法说明DNA分子的多样性和特异性。

3．）说明基因与遗传信息的关系。

2、能力目标：

1．）培养学生的分析资料能力，逻辑推理能力，总结概括能力。

2、）培养学生解决实际问题的能力。

3、情感目标：

培养学生具有崇尚科学的精神。

（四）教学策略

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。

（五）教学过程

课前预习

教师活动：

（1）印发导学案，布置预习作业；

（2）批改预习作业，确定课堂投影的作业

学生活动：

（1）从教科书中收集本册书学习以来所涉及的科学家姓名、年代等。

（2）“遗传因子、基因、染色体、转化因子、DNA、脱氧核苷酸、遗传物质”，将以上词语两个一组，用前面所学知识造句。

（3）将（1）中的科学家与（2）中的句子连线。

教学过程

（一）基因与DNA的关系

1、设计情境，导入问题：

情境：通过投影作业中的内容，引导学生观察发现基因与遗传有关，存在于染色体上；DNA是主要的遗传物质，也存在于染色体上。

提出问题：是否基因就是DNA，DNA就是基因呢？

2、阅读P55资料分析，解决下列问题

问题1、这些实例分别对应说明了什么？

问题2、生物体内的DNA分子数目和基因数目有什么关系？哪个例子能证明你的结论？

问题3、基因是独立的吗？可以转移吗？你有什么新的设想呢？

问题4、基因的作用是什么？

问题5、基因和DNA的关系你能表达了吗？

生展示自己的研究成果

第1则资料说明：基因是DNA的一部分，一个DNA分子具有多个基因；

第2则资料说明：基因可切除，可拼接到其他生物的DNA上去，说明基因是特定的DNA片段，并有特定的遗传效应，可独立起作用，从而获得某种性状的表达，故基因是遗传物质的结构和功能单位。

第3则资料说明：基因是DNA的一部分，基因中的碱基数远远少于总碱基数，并不是所有片段都是基因。

第4则资料说明：该基因控制“肥胖”这一性状，具有遗传效应。

3、得出结论：基因的定义

基因是有遗传效应的DNA片段。

遗传效应：指能控制某一性状

构建概念图

（二）DNA片段中的遗传信息

1、提出问题

人类之间交流是靠语言和文字作为信息的，一个一个的字符代表着丰富的信息。

同理，要表达自然界这么多的性状，需要很丰富的信息。遗传物质决定性状要通过遗传信息来体现，DNA能储存大量的遗传信息吗？

（提示：利用蛋白质结构多样性的原因推测DNA分子结构多样性的原因。）

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。

417种

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？

不可能都有机会出现完全相同的可能性是４-17×４-17，几乎为零

结论：DNA分子具有特异性

归纳总结DNA的特性。

结合本节内容在此归纳脱氧核苷酸、基因、DNA、染色体的概念图