基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段教學(xué)設(shè)計(jì)

　　(2)說明基因和遺傳信息的關(guān)系。

　　2. 能力目標(biāo)

　　(1)運(yùn)用數(shù)學(xué)方法說明DNA分子的多樣性和特異性。

　　(2)掌握分析材料的方法。

　　3.情感態(tài)度價(jià)值觀目標(biāo)

　　通過了解人類基因組計(jì)劃和DNA指紋技術(shù)的應(yīng)用，培養(yǎng)熱愛科學(xué)和愛國(guó)主義情感。

　　二.教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)：

　　1.教學(xué)重點(diǎn)

　　(1)基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段。

　　(2)DNA分子具有多樣性和特異性。

　　2.教學(xué)難點(diǎn)：

　　脫氧核苷酸序列與遺傳信息的多樣性。

　　三.教學(xué)過程

　　導(dǎo)入：首先想讓大家猜一道謎語,其實(shí)這個(gè)謎語它源于《青藏高原》這首歌的歌詞：

　　是誰帶來遠(yuǎn)古的呼喚?是誰留下千年的祈盼?

　　是誰傳承祖先的血脈?是誰續(xù)寫父輩的容顏?

　　是誰呢?

　　生：DNA，基因。

　　創(chuàng)設(shè)情境：一個(gè)謎語為什么能有兩個(gè)謎底呢?也許它們都涉及到生物的遺傳，但是基因和DNA能畫上等號(hào)嗎?基因究竟為何物呢?下面請(qǐng)同學(xué)們來看幾段資料

　　學(xué)生分組討論：

　　分析資料一：

　　大腸桿菌是生活在人體和動(dòng)物腸道中的一種細(xì)菌，擬核是原核生物中，沒有核膜包被的細(xì)胞核，其中沒有染色體，材料里面提到的這個(gè)DNA分子是擬核中的環(huán)狀DNA分子。

　　計(jì)算DNA分子數(shù)目與基因關(guān)系;

　　計(jì)算一個(gè)基因的堿基總數(shù)與一個(gè) DNA分子的堿基總數(shù)的關(guān)系。

　　推理：說明基因是一段DNA。

　　分析資料二：

　　思考人的基因堿基數(shù)量與DNA堿基數(shù)量有怎樣的關(guān)系?

　　推理：基因是DNA的片段。

　　分析一段堿基片段的組成：

　　推理：基因是一段DNA，但是一段DNA不一定是基因。

　　分析資料三：把海蜇的熒光基因轉(zhuǎn)入豬的細(xì)胞內(nèi)，豬體內(nèi)出現(xiàn)了以前沒有的黃色熒光。

　　討論：為什么海蜇這一熒光的性狀能在小豬身上表現(xiàn)?說明基因有什么功能?

　　推理：基因具有特定的遺傳效應(yīng)?？梢郧谐?、可以拼接?；蛴羞z傳的功能。

　　教師解釋遺傳效應(yīng)的概念是指基因能控制生物的性狀。

　　分析資料四:

　　科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，人體內(nèi)有與肥胖密切相關(guān)的基因，在小鼠中，HMGIC基因則與肥胖直接相關(guān)，然后科學(xué)家們做了這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)組是具有HMGIC基因缺陷的小鼠，作為對(duì)照組的是基因正常的小組，在吃同樣多的高脂肪食物的情況下，一段時(shí)間后，對(duì)照組的小鼠變得十分肥胖，但基因缺陷組小鼠體重仍舊正常，說明了什么?

　　分析：無HMGIC基因就無肥胖的表現(xiàn)

　　有HMGIC基因就有肥胖的表現(xiàn)。

　　推理：進(jìn)一步明確基因具有遺傳效應(yīng)。

　　最后由學(xué)生自主總結(jié)基因的概念：基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，是遺傳的基本結(jié)構(gòu)和功能單位。

　　過渡：那么基因DNA染色體三者之間存在怎樣的關(guān)系呢?

　　用一盤磁帶來進(jìn)行類比，整盤磁帶就像一條染色體，里面的磁條就像是DNA分子，磁帶上所錄制的每一首歌曲就像一個(gè)又一個(gè)的基因，這些歌曲與歌曲之間的空白片段可以比喻成基因與基因之間的間隔片段。

　　最后以概念圖的形式表現(xiàn)出來：

　　過渡：DNA分子上有許許多多的基因，每一個(gè)基因是特定的DNA片段，有著特定的遺傳效應(yīng)，這就說明DNA必然蘊(yùn)含了大量的遺傳信息。那么DNA分子為什么能夠儲(chǔ)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?

　　那么由4種堿基排列而成的脫氧核苷酸序列，是否就足夠儲(chǔ)存我們生物體必須的全部遺傳信息呢?

　　探究活動(dòng)：找兩個(gè)學(xué)生來扮演DNA單鏈上的脫氧核苷酸，讓這些學(xué)生隨機(jī)的抽取ATGC四堿基卡片

　　情景1：若1個(gè)堿基對(duì)組成一個(gè)基因，4個(gè)堿基能形成多少種基因?

　　情景2：若2個(gè)堿基對(duì)組成一個(gè)基因，4個(gè)堿基能形成多少種基因?

　　情景3：若N個(gè)堿基對(duì)組成一個(gè)基因，4個(gè)堿基能形成多少種基因?

　　組織學(xué)生討論，得出結(jié)論：堿基排列的千變?nèi)f化，滿足了遺傳信息的多樣性。

　　一段DNA(基因)的堿基對(duì)排列順序是千變?nèi)f化，足以儲(chǔ)存必須的全部遺傳信息。

　　因此，堿基對(duì)排列順序多樣性→DNA分子多樣性→生物多樣性

　　堿基排列順序特異性→DNA分子特異性→生物特異性

　　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(chǔ)

　　指導(dǎo)學(xué)生閱讀《科學(xué).技術(shù).社會(huì)》

　　分析并討論：DNA指紋技術(shù)是什么?DNA指紋有哪些用途?

　　板書設(shè)計(jì)

　　一、說明基因與DNA關(guān)系的實(shí)例

　　二、DNA片段中的遺傳信息

　　1、DNA分子的多樣性

　　2、DNA分子的特異性

　　三、染色體、DNA、基因、脫氧核苷酸之間的關(guān)系

　　四、DNA指紋技術(shù)

　　基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段知識(shí)點(diǎn)歸納

　　1、基因的定義(基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段)

　　2、DNA能遺傳物質(zhì)的條件：a、能自我復(fù)制 b、結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定 c、儲(chǔ)存遺傳信息 d、能夠控制性狀。

　　3、DNA分子的特點(diǎn)：多樣性、特異性和穩(wěn)定性。

　　千變?nèi)f化的堿基排列順序決定DNA的多樣性

　　特定的堿基排列順序決定每一個(gè)DNA的特異性

　　4、基因和遺傳信息的關(guān)系

　　基因中脫氧核苷酸的排列順序就代表著遺傳信息，而基因中脫氧核苷酸的排列順序又導(dǎo)致了控制不同性狀的基因之間的差別。歸根到底，生物性狀的遺傳就是基因通過四種脫氧核苷酸的序列來傳遞和表達(dá)信息的。

　　總結(jié)：基因與染色體(染色質(zhì))、DNA、性狀、遺傳信息的關(guān)系

　　①?gòu)幕蛟谌旧w(染色質(zhì))上的關(guān)系看：基因在染色體上具有一定的位置，并且呈線性排列。基因與染色體的行為具有一致性。

　?、趶幕蚺cDNA的關(guān)系看：每個(gè)DNA分子上有許多基因，基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段(DNA片段不一定是基因) 。

　　③從基因與性狀的關(guān)系看：基因是控制生物性狀的結(jié)構(gòu)和功能單位。

　　④從基因與遺傳信息的關(guān)系看：基因的脫氧核苷酸的排列順序包含著遺傳信息。對(duì)于某個(gè)基因來說，其“順序”是固定的，而不同的基因，其脫氧核苷酸的順序又是各不相同的。

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