高中生物人教版 (新课标)必修2《遗传与进化》第三章 基因的本质第4节 基因是有遗传效应的DNA片段教学设计及反思

第三章   基因的本质

基因是有遗传效应的DNA片段教学设计

课程分析

本节的课题“基因是有遗传效应的DNA片段”一句点明了基因与DNA的关系，既是对本章内容的概括与提升，又为第四章《基因的表达》作铺垫。这一节内容虽然不多，但学生理解起来难度较大。首先要让学生认识到：一个DNA分子不等于一个基因，基因是DNA的片段；然后指导学生理解什么是有遗传效应的DNA片段。

学情分析

 高一学生，课文阅读和分析能力较低，通过前三节课的学习，学生初步掌握DNA分子的结构和复制，但对基因的本质没有真正理解，还没把基因、DNA和染色体之间的关系还弄清楚，通过资料分析、读图理解等例子，教师适时地引导学生思考，指导学生进行总结和评价。

学习目标

第一目标　让学生举例说明基因是有遗传效应的DNA片段。

说明基因、DNA和染色体三者之间的关系以及基因的本质。

第二目标　让学生学会运用数学方法说明DNA分子的多样性和特异性。

掌握分析材料的方法。

设计理念

 首先利用学生已有的知识，温故知新，创设情景。通过设置问题情景,引入课题,并引导学生在合作探究中学习新知识，以达到充分调动学生学习的主动性。

 根据对课程标准的理解，充分利用资料分析，让学生通过对实例的分析和讨论来理解基因与DNA的关系形成基因的概念，说明基因与遗传信息的关系。在推理的过程中教师要随时关注学生探求问题的路径，引导学生确立事实、推理、结论之间的关系，以及知识之间的逻辑关系，引导学生循序渐进，步步深入地得出结论。

其次将知识难点分解为多个具有一定难度梯度的小问题,以问题串的形式，层层递进，深化认识。结合探究活动，帮助学生用数学方法解决生物学问题，特别是概率地计算问题，在将数学模型迁移到碱基排列序列的多样性问题时，应分析遗传信息多样性与DNA分子结构特点之间的关系。把难点分散，难度降低，要求减少，引导学生进行有效的探究，突出主干，解决问题。

最后，借助直观手段,帮助学生理解基因是有遗传效应的DNA片段。总结概括，把握本质。通过DNA指纹技术的应用，体现STS教学。

教学流程

一  温故知新  创设情境

   (课件投影) 本节“问题探讨”的目的

   （课件投影）摩尔根将基因定位于染色体上，后来证明染色体中只有DNA是遗传物质。那么，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

     简要实录：学生以小组为单位积极讨论、争论、发表意见、看图思考

二  合作探究  把握本质

（一）            层层设疑 深化认识

    1、说明基因与DNA关系的实例

      （课件投影） “资料分析”，看懂图A、B、C，分析强调：

           （1）、大肠杆菌的DNA与基因

           （2）、海蛰的绿色荧光蛋白基因与转基因技术

           （3）、人类基因组计划（HGP计划）：测定24条染色体（22条常染色体+X+Y）上的碱基序列。

           （4）、小鼠体内的HMGIC基因与肥胖直接相关

    （课件投影）总结 ：

       （1）生物体的DNA分子数目小于基因数目。生物体内所有基因的碱基总数小于DNA分子的碱基总数。这说明基因是DNA的片段，基因不是连续分布在DNA上的，而是由碱基序列将其分隔开的。

       （2）基因是有遗传效应的DNA片段。

      设计意图：让学生了解染色体、ＤＮＡ、基因的相关知识，为后续知识准备

      简要实录：学生看图思考、总结对比。对数据、图片有很大的兴趣，回答积极。

    2、DNA片段中的遗传信息

  （课件投影）：DNA分子为什么能储存大量的遗传信息呢？引导学生“探究---脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性”设问：构成DNA的基本单位是什么？有几种脱氧核苷酸？

　　（课件投影）：

　　　　　（1）基因的化学组成：成百上千个脱氧核苷酸。

　　　（2）基因不同的实质：四种脱氧核苷酸的排列顺序不同，但是每个基因都有特定的排列顺序

　　　（3）基因的位置：染色体是基因的主要载体，每个染色体含有一个DNA分子，每个DNA分子含有多个基因，基因在染色体上呈直线排列

　　　　　（4）基因是有遗传效应的DNA片段

   （课件投影）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：基因的本质是有遗传效应的DNA片段

       设计意图：让学生充分理解基因的本质及相关知识点，

       简要实录：学生积极阅读，观察，思考讨论，识记知识，学生以小组形式进行阅读理解，总结，概括，气氛活跃。

（二）            归纳对比 掌握实质

      （课件投影）： DNA指纹技术的应用，设问：指纹技术的应用原理和本节课有什么相通的原理？

        设计意图：巩固知识点，将理论应用于实践

        简要实录：小组讨论，充分运用知识

（三）            知识拓展 灵活运用

      （课件投影）：各种转基因生物的图片

       1、 转基因生物
      为了达到特定的目的而将DNA进行人为改造的生物。通常的做法是提取某生物具有特殊功能（如抗病虫害、增加营养成分）的基因片断，通过基因技术加入到目标生物当中。

       2、 转基因食品
      移动动植物的基因并加以改变，制造出具备新特征的食品种类。这些转基因生物为原料加工生产的食品就是转基因食品。

     （课件投影）：基因概念之演变（内容略）

      设计意图：突破教材文本的限制，刷新一些陈旧的看法，使学生对基因的结构与功能的认识又提高到一个新高度。

      简要实录：该知识点引起了学生好奇心，求知欲增强，使学生的视野大大拓宽。

三   迁移应用   巩固提高

（一）基础

     1．下列关于DNA、基因、染色体的叙述错误的是（          ）

        A  基因是有遗传效应的DNA片段

        B  DNA是遗传信息的主要载体

        C  基因在染色体上成念珠状排列

        D  DNA的相对稳定性决定染色体的相对稳定性  

     2．人类遗传信息的携带者是(          )

        A.DNA和RNA      B.DNA或RNA    C.DNA   D.RNA 

     3．下列有关DNA与基因的关系的叙述中，正确的是(       )

        A 基因是碱基对随机排列而成的DNA片段

        B 一个DNA分子上有许多个基因

        C  DNA的碱基排列顺序就代表基因

        D  组成不同的基因的碱基数量一定不同

     4．DNA分子结构多样性的原因是（           ）

        A.碱基配对方式的多样性     B.磷酸和脱氧核糖排列顺序的多样性

        C.螺旋方向的多样性        D.碱基对排列次序的多样性

     5．有关DNA的结构的叙述中，不正确的一项是（    ）

        A.每个DNA分子都含有4种脱氧核苷酸

        B.每个DNA分子中核糖上连结一个磷酸和一个碱基

        C.DNA分子两条链中的碱基通过氢键连接起来，形成碱基对

        D.双链DNA分子中，某一段链上若含有30个胞嘧啶，就一定会同时有30个鸟嘌呤

     6．基因存在于植物细胞的　　（    ）

        ①染色体　②核糖体　③叶绿体　④高尔基体　⑤线粒体

　　    A .① ② ③　　B. ③ ④ ⑤      C. ①  ③ ⑤    D. ② ④ ⑤

（二）课堂小结

      1. DNA分子中储存着足够量的                  ；

      2. 遗传信息蕴藏在                                   之中；                               

      3.                                       ，又构成了每一个DNA分子 的特异性；

      4. DNA分子的多样性和特异性是               多样性和特异性的物质基础。

（三）梯度训练

       阅读下列报道，回答问题：

破译天书   生命昭然

　　2000年6月26日，科学家公布了人类基因工作草图，这是人类基因组研究的重大成果，这一成果被誉为是人类“生命天书”的破译，是人类科学史上的重要里程碑。继2000年6月26日公布“基因工作草图”以后，经过几个月的努力，科学家于2001年2月 12日宣布，人类基因组共有32亿对碱基。包含了3～4万个基因。这标志着人类基因组研究工作取得了实质进展，为破译生命之谜奠定了坚实的基础。

　　人类“生命天书”有一“套”，这套书有24“本”。组成这套书的“文学”有四种基本“笔画”，每两个笔画形成一个“偏旁部首”，每三个“偏旁部首”形成一个“文字”。

每本“生命天书”中含有几千个关于人类生命的结构、功能、生老病死的“信息”，每条信息由几千个“文字”组成。人类基因组计划就是首先要破译这套天书中所含有的10亿个文字中的30多亿个偏旁部首的排列顺序；然后再破译书中每条信息的具体含义即具体功能。

  （l）人类“生命天书”有“24本”，每“本书”是指一个______________，这套书为什么是“24本”？

　 （2）“生命天书”中的“信息”是指一个_____________。

　 （3）“生命天书”中的四种“基本笔画”是指___________________。

　　（4）“生命天书”中的每个“偏旁部首”是指__________，它们是___________。

　 （5）“生命天书”中的每个“文字”是表示三个特定排列的_________，这个特定排列的物质为什么是三个？

    设计意图：引导学生关注生命科学的最新进展；用所学知识应用于解释“人类基因组”研究最新成果的报道；提高同学们接受信息，处理信息的能力。

    简要实录：学生计时训练，注意力集中，师生共同总结补充，归纳总结知识点，效果较好。

板书设计

第4节   基因是有遗传效应的DNA片段

一、说明基因与DNA关系的实例

1.大肠杆菌的DNA与基因

2.海蛰的绿色荧光蛋白基因与转基因技术

3.人类基因组计划（HGP计划）碱基序列。

4.小鼠体内的HMGIC基因与肥胖直接相关

二、DNA片段中的遗传信息

1.基因的化学组成

2.基因不同的实质

3.基因的位置

4.基因是有遗传效应的DNA片段

教学反思

1、数学统计应用部分难度较大，宜以课题小组的形式进行讨论。另外，由于受知识范围的限制，对于指纹技术原理不宜探究过深。

2、为弥补学生自主学习的不足,教师要使用多媒体课件帮助学生对知识进行归纳整理,使学生对知识有一个全面、系统、准确的了解,在头脑中形成系统的知识结构。

 3、在实际教学活动过程中，学生会表现出浓厚的学习兴趣，积极参与讨论和探究；但教学时间不容易控制，完成教学计划所需要的时间往往比预计时间要长许多，设计的思想体现得还远不够充分，所以并不能很好的照顾到每个小组和每位同学，对于一些没有关注到的组，必然效果要大打折扣，这些只能在以后的课程中注意调试，尽可能面向所有学生。