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基因是有遗传效应的DNA片段教学设计

??一、教学目标

1.知识目标

举例说明基因是有遗传效应的DNA片段。

说明基因和遗传信息的关系。

2.能力目标

运用数学方法说明DNA分子的多样性和特异性。

掌握分析资料、归纳总结的科学思维方法。

3.情感态度与价值观目标

通过了解基因的本质，树立生命的物质性观点。

认同遗传信息传递的稳定性，体会科学的严谨性。

二、教学重难点

1.教学重点

基因是有遗传效应的DNA片段。

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。

三、教学方法

讲授法、讨论法、演示法相结合

四、教学过程

（一）导入新课（3分钟）

展示一张一家三口的全家福照片，提问：孩子和父母在长相上有很多相似之处，这是为什么呢？引导学生回顾遗传的相关知识，引出基因与遗传的关系，从而导入新课：基因是有遗传效应的DNA片段。

（二）新课讲授

1.说明基因与DNA关系的实例（10分钟）

资料1：大肠杆菌细胞的拟核有1个DNA分子，长度约为4700000个碱基对，在DNA分子上分布着大约4400个基因，每个基因的平均长度约为1000个碱基对。

提出问题：请同学们分析资料1，你能得出什么结论？

学生思考回答后，教师总结：基因是DNA的片段。

资料2：生长在太平洋西北部的一种海蛰能发出绿色荧光，这是因为海蛰的DNA分子上有一段长度为5170个碱基对的片段绿色荧光蛋白基因。转基因实验表明，转入了海蛰的绿色荧光蛋白基因的转基因鼠，在紫外线的照射下，也能像海蛰一样发光。

提问：从资料2中，你又能得出什么结论？

学生讨论回答后，教师总结：基因具有遗传效应，它可以独立起作用，控制生物的性状。

教师归纳：综合以上两个资料，可以看出基因是有遗传效应的DNA片段，它是生物体遗传的结构单位和功能单位。

2.DNA片段中的遗传信息（15分钟）

讲解：DNA分子能够储存足够量的遗传信息。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，构成了DNA分子的多样性，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。

展示一个由4种碱基（A、T、C、G）排列形成的简单序列，如：ATGCTAGCTA。提问学生：如果让你来排列这4种碱基，你能排出多少种不同的序列呢？引导学生通过数学计算来体会DNA分子的多样性。

学生计算后，教师给出答案：4种碱基排列形成的10个碱基对的序列组合方式有4的10次方种，即1048576种。

继续提问：那么，DNA分子中的遗传信息就取决于这些碱基的排列顺序，那它是如何决定生物性状的呢？

讲解：基因通过指导蛋白质的合成来控制生物的性状。不同的基因含有不同的遗传信息，控制合成不同的蛋白质，从而表现出不同的性状。例如，豌豆的圆粒和皱粒就是由一对等位基因控制的，这对等位基因的差异就在于它们的碱基排列顺序不同，进而控制合成不同的蛋白质，导致豌豆种子的形状不同。

3.基因、DNA、染色体的关系（10分钟）

展示基因、DNA、染色体关系的示意图，讲解：基因是有遗传效应的DNA片段，DNA分子主要存在于细胞核中的染色体上，一条染色体上通常含有一个DNA分子，在DNA分子上分布着许多个基因。

举例说明：就像一条长长的绳子代表染色体，这根绳子上缠绕着的螺旋状的线代表DNA分子，而这些DNA分子上一段段有特定功能的片段就是基因。

提问学生：请总结一下基因、DNA、染色体三者之间的关系。

学生回答后，教师完善并板书：

染色体是DNA的主要载体

DNA是主要的遗传物质

基因是有遗传效应的DNA片段

（三）课堂小结（5分钟）

教师引导学生回顾本节课所学内容，重点强调：基因是有遗传效应的DNA片段，它是遗传信息的携带者，DNA分子的多样性和特异性决定了生物的多样性和特异性。基因通过控制蛋白质的合成来控制生物的性状，基因、DNA、染色体之间存在着密切的关系。

（四）课堂练习（10分钟）

1.下列关于基因的叙述，正确的是（）

A.基因是有遗传效应的DNA片段

B.DNA分子上任意一个片段都是基因

C.不同的基因有相同的脱氧核苷酸序列

D.基因的多样性决定了DNA分子的多样性

2.人类基因组计划测定了人体细胞内的24条染色体，这24条染色体是（）

A.全部的常染色体

B.随机抽取的24条染色体

C.24对同源染色体的各一条

D.22对常染色体的各一条和X、Y染色体

3.由120个碱基组成的DNA分子片段，可因其碱基对组成和序列的不同而携带不同的遗传信息，其种类数最多可达（）

A.4的120次方