3.4基因通常是有遗传效应的DNA片段学案高一下学期生物人教版必修2

第4节 基因通常是有遗传效应的DNA片段
【学习目标】
学习目标 核心素养
说明基因与DNA的关系 进一步形成结构与功能观
理解DNA片段中的遗传信息 运用科学思维方法计算基因可能的种类
理解DNA的多样性与特异性 关注社会生活中DNA指纹技术的运用
【学习过程】
一体：生命现象-生命过程-生命机理--建构模型-形成理论：为什么不同的生物表现不同的性状-基因在控制生物的性状的表达-模型（基因只是一些DNA或RNA片段）-基因通常是遗传效应的DNA片段。
两翼：基因与DNA的相关资料数据和转基因小鼠的实验；DNA指纹技术的应用。
过程线索：基因与DNA的关系-DNA片段中的遗传信息-基因通常是有遗传效应的DNA片段
【激励机制】
分成六个学习小组，每小组成员由A1、A2、B1、B2、C1、C2组成，积极回答问题每人次加3分，反思小结时评为最佳学习小组每人再加5分。
组别 A1 A2 B1 B2 C1 C2
第一组
第二组
第三组
第四组
第五组
第六组
最佳学习小组：
【自主学习】（5分钟）
说明基因与DNA关系的实例
大肠杆菌的1个DNA分子的碱基对长度远远大于1个基因的碱基对长度。
将水母的发出绿色荧光蛋白基因转入到小鼠体内，在紫外线的照射下，小鼠能发荧光。
人类基因组计划测定24条染色体（22条常染色体+X+Y）上DNA的碱基序列。构成基因的碱基数占24个DNA分子碱基总数的比例不超过2%。
DNA片段中的遗传信息
1.一个DNA分子上有许多个基因，每个基因都是特定的DNA片段，有着特定的遗传效应，这说明DNA必然蕴含了大量的遗传信息。
2.遗传信息蕴藏在4中碱基的排列顺序中；碱基排列顺序的千变万化，都成了DNA的多样性，而碱基特定的排列顺序，又构成了每个DNA分子的特异性。
3.DNA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上分布着许多个基因，基因通常是有遗传效应的DNA片段。
4.有些病毒的遗传物质是RNA，这类病毒基因就是有遗传效应的RNA片段。
【合作探究】（15分钟）
基因与DNA关系的实例
阅读教材57～58页，回答下列问题：
生物体内的DNA分子数目与基因数目相同吗？生物体内所有基因的总数与DNA分子的碱基总数相同吗？如果不同，说明了什么？
你如何理解基因具有遗传效应？本节“问题探讨”中提到的生长激素基因的遗传效应是什么？
通过资料分析，请从DNA水平上给基因下一个定义，要求既能反映基因与DNA的关系，有能体现基因的作用。
DNA片段中的遗传信息
阅读教材58页“思考与讨论‘，回答下列问题：
如果是100个碱基对组成1个基因，可能组合成多少种基因？
怎样理解DNA的多样性和特异性？你能从DNA的结构特点分析生物体具有多样性和特异性的原因吗？
在刑侦领域，DNA能像指纹一样用来鉴定个人身份。结合脱氧核苷酸序列的多样性和特异性，你能分析这一方法的科学依据吗？
你认为基因是碱基对随机排列成的DNA片段吗？为什么？
【深化拓展】（10分钟）
一．如何理解基因
本质上 基因是有遗传效应的DNA或RNA片段
结构上 基因是含有特定遗传信息的核苷酸序列
功能上 基因是遗传物质的结构和功能的基本单位
位置上 一般基因在染色体上，呈线性排列。
二．基因与脱氧核苷酸、DNA、染色体之间的关系
脱氧核苷酸-基因-DNA-染色体
1.四种脱氧核苷酸是构成基因的基本单位，基因的脱氧核苷酸的排列顺序代表了遗传信息；
2.基因通常是有遗传效应的DNA片段，无遗传效应的就不是基因；基因也可以是有遗传效应的RNA片段；一般每个DNA分子上有多个基因。
3.基因在染色体上一般呈线性排列；染色体一般是基因的主要载体，细胞质基因就不在染色体上；原核生物没有染色体，基因就是裸露的DNA片段。
【课时训练】（10分钟）
C层训练
1．科学研究发现，未经人工转基因操作的番薯含有农杆菌的部分基因，而这些基因的遗传效应促使番薯根部发生膨大产生了可食用的部分，因此番薯被人类选育并育种。下列相关的叙述错误的是（ ）
A．农杆菌这些特定的基因可以在番薯细胞内复制
B．农杆菌和番薯的基因都是4种碱基对的随机排列
C．农杆菌和番薯的基因都是有遗传效应的DNA片段
D．农杆菌这些特定的基因可能在自然条件下转入了番薯细胞
2．下列关于基因、DNA和染色体的说法，错误的的是（ ）
A．基因的遗传信息蕴含在碱基的排列顺序中
B．基因都在染色体上呈线性排列
C．有的基因是有遗传效应的RNA片段
D．原核生物的基因是裸露的DNA片段
B层训练
3．整理总结染色体、DNA和基因三者之间的关系，并以你认为最简明的形式表示出来。
A层训练
4.在严查偷猎野生动物的行动中，执法部门发现某餐馆出售的一种烤肉比较可疑，餐馆工作人员说是“山羊肉”，经实验室检验，执法部门确定这种“山羊肉”来自国家二级保护动物斑羚。你认为执法部门最可能采用哪种检测方法？为什么？
5.我国一些城市在交通路口启用了人脸识别技术，针对行人和非机动车辆闯红灯等违法行为进行了抓拍。这种技术应用的前提是每个人都具有独一无二的面孔。为什么人群中没有一模一样的两个人呢？请你从生物学的角度评述人脸识别技术的可行性。
【反思小结】（5分钟）