基因是有遗传效应的DNA片段
一、教学内容分析
教材版本：人教版·高中生物必修2（2007年1月第2版，2014年12月第7版）第三章第4节。
第三章内容涉及前人探索遗传物质的历程、DNA的结构和复制、基因的遗传效应等知识，是现代遗传学的基础内容，为学习“基因的表达”、“基因突变”及“基因工程”等后续内容做好铺垫。第4节内容的课题点明了基因与DNA之间的关系，是对本章内容的概括和提升。
优点：书中提供了四个资料分析，可设置问题，帮助学生理解“基因是具有遗传效应的DNA片段”这一概念。学生探究“脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性”，可利用教学器材让学生搭建碱基序列，理解抽象的内容。
二、学生情况分析
学生已有知识：第一章遗传因子的发现（知道基因控制生物的性状）；第二章基因与染色体的关系（涉及基因在染色体上线性排列）；第三章DNA是主要的遗传物质。那么基因到底是什么？和DNA是什么样的关系？在生物遗传上是什么作用？这样的问题常常萦绕在学生的脑海里，所以这节课很容易激发学生兴趣，吸引学生的注意力。但是，基因的概念较为抽象，如果光从字面上来理解，对于学生来说难度较大；资料分析的内容，如何处理才能让学生提取到有效信息，克服“阅读障碍”，对老师和学生来说，都是具有挑战性的。
三、设计思想
“基因是具有遗传效应的DNA片段”从教材的分析来看，课题一句话点明了基因与DNA的关系。这一表述虽然言简意赅，但学生理解起来，难度较大。首先让学生通过分析认识到：一个DNA分子不等于一个基因，基因是DNA的片段；然后让学生理解什么是有遗传效应的DNA片段。具体操作为：根据教材提供的资料分析，把已有的内容进行重组，将资料一和资料三合并，设计问题串，解决基因和DNA的关系，再将资料二和资料四进行合并，以问题引导，让学生了解基因的作用。在一系列的组织探究活动中，教师只起引导作用，让学生在动脑的过程中学会把握要点，逐步得出结论，最终获得知识，真正用科学思维方式来学习生物学知识。
基因具有遗传效应，对于生物体来说，不同的效应就意味着基因的不同，地球上的生物千差万别，那么基因如何保证包含的遗传信息各不相同呢？这个过程用到了实验室中已有的教学器材“DNA结构模型”中的材料，通过学生自己动手的探究活动来构建DNA的种类，再利用数学能力解决生物学问题。化抽象为具体。
最后利用概念图，将染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的关系串起来，通过学生自己的归纳整理，理清彼此之间的联系，构建知识框架。
整节课突出“自主与合作学习”鼓励学生对资料问题做出自己的回答，探究性实验让学生之间相互交流、质疑，科学的评价自己和他人，在相互的思想碰撞中不断加深对所学知识的理解，并能提高知识应用水平。
四、教学目标：
(一)知识与技能
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、领悟基因和遗传信息的关系
(二)过程与方法
小组内合作探究DNA分子的多样性和特异性
(三)情感态度和价值观
1、认同多样性是特异性的前提
2、进行小组内的分工合作，培养学生团队意识
五、教学重难点
1、重点：举例说明基因是具有遗传效应的DNA片段，说明基因和遗传信息之间的关系
2、难点：理解脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性。
3、教学策略：主要采用问题引导、学生自学、小组成员间合作完成本节课的教学。碱基对排列组合的设计与展示、讨论、谈话、讲授等；多媒体辅助教学。
六、教学过程设计
1、课型：新课
2、课时安排：本节课安排1课时。
教学环节
教师组织与引导
学生活动
设计意图
(一)创设情境以问题的形式导入新课(二)资料分析，解决问题，说明基因与DNA关系的实例(三)DNA片段中的遗传信息，深入思考DNA的多样性和特异性(四)概念图总结(五)作业
在前面几节课的学习中，我们通过科学家所做的一系列实验，理解了生物的遗传物质主要是DNA。平时我们经常说身边的同学长得漂亮或者表现聪明，就会夸：他的父母的基因好。那为什么不说：他父母的DNA好呢？提出问题：基因是什么？基因=DNA吗？阅读分析书p55—56资料：多媒体放映问题进行导读，展示问题引导1：资料一和资料三分析基因和DNA所含碱基对数量的比例，思考DNA与基因的关系DNA分子数DNA碱基对总数基因数基因碱基对总数基因碱基对/DNA碱基对大肠杆菌人引导2：资料二和资料四分析基因和性状的关系，思考基因的作用1、海蜇为什么能发出绿色荧光？小鼠为什么也能发出绿色荧光？（根据学生的作答总结：海蜇的绿色荧光蛋白基因不论在海蜇体内还是在转移到小鼠体内，都能表达出特定的遗传效应——控制合成绿色荧光蛋白。这就是基因的遗传效应）2、资料二中的第3组小鼠并未发光，能否去除这一组？（强调生物实验设计的一大重要原则：对照原则）3、资料四得出什么结论？请写出本实验的实验组和对照组。（让两组分别派一个代表上讲台黑板作答实验组和对照组，若有同学将资料四的实验组和对照组写反，通过错误答案的纠正，进一步引导学生体会设计实验的原则）总结：基因与性状有一个对应关系，即基因直接控制性状。基因是有遗传效应的DNA片段。它是生物体遗传的功能单位和结构单位。作为遗传物质一定要蕴含大量的遗传信息，DNA是否足以储存大量的遗传信息？展示问题，提供每个小组一盒DNA结构模型的搭建素材（有A、T、G、C碱基各10个，40个脱氧核糖，40个磷酸）学生根据问题1、2动手拼可能的碱基对模型。进行讨论1、若1个碱基对组成一个基因，4种碱基能形成多少种基因？。（不少学生只搭两种，通过多媒体展示DNA的结构图，理解A－T、T—A是不同的，强化加深理解）2、若2个碱基对组成一个基因，4种碱基能形成多少种基因？（学生会发现手头上的碱基不够用，提醒和其它组一起合作完成）3、若10个碱基对能形成多少种？总结：N个碱基对组成一个基因，能形成的基因种数为4N通过刚才的分析你认为DNA的4种碱基排列顺序能不能储存丰富的遗传信息？讲述：DNA分子中碱基相互配对的方式虽然不变，但长链中碱基对的排列顺序是千变万化的，所以足以储存大量的遗传信息。如一个最短的DNA分子大约有4
000个碱基对，这些碱基对可能的排列方式就有44
000=102408种。实际上构成DNA分子的脱氧核苷酸数目是成千上万的，其排列种类几乎是无限的，这就构成DNA分子的多样性。总结DNA的多样性DNA的多样性就是指4种碱基千变万化的排列顺序。地球的生物特征就是由DNA决定的，那么对于某个基因来说碱基排列完全相同情况会不会出现呢？讨论以下的问题：4、设人的1号染色体上有一个基因由17个碱基对随机排列，同桌的两个人，该基因的碱基排列顺序相同的可能性有多大？分析：417大约为172亿种，相同的可能性为29584亿种分之一，全球人口总数接近65亿，相比人类的总数远少于组合的可能数。5、如何理解DNA的特异性？基因就是具有遗传效应的特定的DNA片段，也可以说是DNA分子中特定的有遗传效应的脱氧核苷酸序列。想一想我们今天所学的基因和之前所学的DNA、染色体之间的关系，拿出一张作业纸画概念图。
染色体是
每条染色体上有
DNA的主
一个或两个DNA
要载体
分子
基因在染
每个DNA分子
色体上呈
含有许多个基因
线性排列
基因是具有
是控制生物性
遗传效应的
状和功能的基
DNA片段
本单位
每个基因含有多
个脱氧核苷酸
基因的脱氧
核苷酸排列
顺序代表遗
传信息
1、完善概念图2、完成教材上的第4节练习3、阅读书P58
DNA指纹技术，利用课余时间需找“DNA指纹技术”的应用，下节课交流。
思考、讨论、发言分组讨论，尝试回答问题，得出结论结论1：基因是DNA片段。拓展：一个DNA上有许多基因；DNA上除了有基因片段，还有非基因片段。小组派代表到黑板作答1、海蜇中有绿色荧光蛋白基因控制绿色荧光这一性状。小鼠获得荧光蛋白基因，并且表达。2、不能去除，第3组做为对照实验，对比说明绿色荧光蛋白基因的作用，使得实验更具有可信度和说服力。3、小鼠体内的HMGIC基因与肥胖直接相关，即基因具有遗传效应。实验组：HMGIC基因缺陷的小鼠；对照组：正常的具有HMGIC基因的小鼠结论2：基因是具有遗传效应的DNA片段1、只能形成4种。分别是A－T、T—A、G—C和C—G。2、可形成16种，形成的种数为423、形成的种数为4104、(1/417)X(1/417)5、每个特定的DNA分子都具有特定的碱基排列顺序，这种特定的碱基排列顺序就构成了DNA分子自身严格的特异性。这种排列是其他DNA没有的，可以理解为独有的。同学之间交流，进行总结归纳，画出概念图，课后交。明白作业内容，认真积极地完成作业。
从生活用语导入，易于激发学生的学习兴趣，将其引入新课的学习给出问题，引导学生自学资料，得出结论。有利于培养学生的阅读理解能力，以及从资料中获取信息解答问题的能力。通过问题的引导，旨在指导学生进行有效信息的提炼，引导学生主动学习。通过小组合作的方式，将课堂还给学生，把传统的“老师为主”转化为“学生为主”在协作中主动学习，讨论中擦出思维的火花。用数学方法推算碱基排列的多种组合方式，进而推理出碱基排列的千变万化，保证了遗传信息的多样性；学生从具体数字不难体会到，虽然碱基对的排序是多样的，但对具体的个体、具体的基因来说，只能是其中的一种，即DNA分子具有特异性。在课堂上一直有锻炼学生运用概念图将一些知识进行整理归纳，理清知识点之间的联系。课堂最后五分钟让学生自由发言讨论概念图的绘制过程中的问题，课后再上交。作业中的画图并没有一个绝对的标准答案，从中可以看出不同同学的掌握程度，以便进行课后单独指导。
七、教学反思
1、坚持了学生是学习的主体性原则，真正发挥学生的主体作用。
在本案例中，我将资料分析的内容进行了重组，用问题串的形式，将学生学习过程中可能遇到的难点进行细化，有难度梯度设计。为了不把基因的概念机械地灌输给学生，而是让学生在探究中获得新知识，我打乱了资料分析中的四个资料的顺序，通过学生的合作探究，交流讨论，得出结论。在教学过程中，学生表现出极大的热情，有了问题的引导，他们不再觉得资料分析中的大段文字是苦差事，而是有目的性的去提取知识，从学生的回答中，感受到了他们在学习过程中生物学素养的提高。
2、注重学科间的联系，利用数学方法解决问题
在学生探究的第二个环节中，从一对基因到两对基因到十对基因，再到N对基因，让学生用数学公式归纳出碱基对可能的排列方式的数目，经过这样的推导，学生一目了然，充分理解了基因多样性的原因，突破本节课的难点。在比较自己和同桌碱基对相同的可能性大小的比较中，列出式子来计算，用直观的数字比较，顺利得出结论。
3、动手操作中的改进想法
我们学校的实验室中有一盒一盒的DNA结构模型的材料，我让学生自己动手去搭建碱基对可能的排列方式。在一对的排列中顺利进行，通过展示，让学生很清楚的认识到为什么是四种而不是一种。但是在两对的排列中，材料不够，出现了点小混乱，最后由几组合并，一起操作，课后反思，这一块可以让学生先考虑可能有多少种，材料够不够，要小组合作的话，应该怎么做才可以尽可能的减少重复，提高效率。并要准备好多媒体，展示16种的组合片段，便于给学生一个清晰的认知。
4、课堂评价的改进想法
在资料分析的问题设置后，学生作答，我采用的是老师为主导的评价方式，但是发现在评价的过程中，台下的同学对于“实验组和对照组”的对错评价更加贴合学生的理解思维，通俗易懂。所以在将来的教学中，尽可能将学生的评价加入进来，也更能体现学生的主体作用。
附录：板书设计
第三章第4节
基因是有遗传效应的DNA片段
一、资料分析：基因和DNA的关系
资料一、三：基因是DNA片段
资料二、四：基因具有遗传效应
二、DNA片段中的遗传信息
DNA分子的多样性
DNA分子的特异性
三、概念图
染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸《基因是有遗传效应的DNA片段》教学设计
一、课前系统部分
（一）教材分析
“基因是有遗传效应的DNA片段”是普通高中课程标准实验教科书《生物2（必修）—
—遗传与进化》（人教版）第三章第4节的内容。本节是学生在学习了DNA是主要的遗传物质、DNA分子的结构、DNA的复制等三节内容后的概括与提升，是本章基因的本质的升华部分，更是为第四章《基因的表达》作铺垫，所以说是起着不可或缺的桥梁作用的重要一节。 新课标教材的内容与原教材比较，有一大特点：没有直接讲述基因是有遗传效应的DNA片段，而是首先采取资料的形式，以数据差异和作用表达为主线，逐步呈现基因是有遗传效应的DNA片段。这样不仅符合学生的认知特点，还应用数学比较法，让学生知道基因与DNA的存在差别。从而在情感、能力等多方面得到启示和升华。
（二）教学目标
1、知识与技能
（1）举例说明基因是有遗传效应的DNA片段。
（2）了解DNA分子的多样性和特异性。
（3）说明基因、DNA和染色体三者之间的关系以及基因的本质。
2、过程与方法
（1）通过构建DNA双螺旋结构模型，运用数学方法说明DNA分子的多样性和特异性。
（2）培养学生的逻辑思维能力，使学生掌握一定的科学研究方法。
（3）掌握分析材料的方法。
3、情感目标与价值观
通过了解DNA指纹技术在刑侦破案和亲子鉴定方面的应用，领悟科学技术对人类生活的影响，培养热爱科学的情感。
教学重点难点
1、教学重点：
（1）基因是有遗传效应的DNA片段。 （2）DNA分子具有多样性和特异性。
2、教学难点：
（1）脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性。（2）DNA指纹技术的应用。
（四）学情分析
学生是教学的主体，那如何针对教材内容，突出重点、突破难点，结合实际来上好课？使学生在一堂课里面学有所获、学有所进，是我们老师必须探讨和追求的问题。高二（5）班是我校理科平行班，虽与重点班学生之间存在一定差距，但是在我们老师的努力指导下，已经掌握了比较扎实的基础，对于DNA的有关知识也有一定的了解，他们已经具备较强的观察能力和认知水平，分析思维的目的性和逻辑性已初步建立，对生活中的事物充满好奇心，但还不能很好地进行科学的探索并形成理性的思考。若教师在教学中能充分利用学生的已有知识基础，通过适当的教学策略，让学生真正学会、学懂、学全、活用，发挥自主学习的积极性，提高学习兴趣，必能更好的发展。
（五）教学策略
本节关于脱氧核苷酸的排列顺序与遗传信息多样性这部分内容比较抽象，学生难以捉摸，我准备引导学生从构建的DNA双螺旋结构模型入手，结合数学比较、对比的方法，培养学生分析和解决问题的能力； 对课本所提供的资料适当整合补充，加深学生对基因是有遗传效应的DNA片段的理解；.联系实际生活，引入DNA指纹技术的科普知识，激发学生的学习兴趣，帮助学生进一步理解DNA的多样性和特异性，启发学生将理论知识与实际生活联系起来。
（六）课前准备
1．学生的学习准备：预习课本本节内容，动手完成DNA双螺旋结构模型的构建
2．教师的教学准备：指导学生动手完成DNA双螺旋结构模型的构建，制作多媒体课件，收集有关DNA指纹技术的应用实例。
（七）课时安排：1课时
二、课堂系统部分
[教学过程]：
教学环节
教师的组织和引导
学生活动与教学意图
回顾历史提出问题
师：通过前几节课的学习，我们知道孟德尔提出生物的性状由遗传因子决定，这些因子是以颗粒的形式传递，不会消失。之后很长一段时间，人们都无法解释遗传因子的真实存在，直到摩尔根利用果蝇杂交实验证明基因真实存在于在染色体上。染色体由_______和___________组成？（生答：DNA和蛋白质）为何人们早期会偏向蛋白质作为遗传物质？因为蛋白质承担多种多样的生命活动，比如血红蛋白（生答：运输功能）、酶（生答：催化功能）、抗体（生答：免疫功能）。。。。于是人们试图找到一种蛋白质来承担遗传功能。但是进一步研究发现蛋白质无法从上一代传给下一代。随着艾弗里等人证明DNA是遗传物质后，人们开始着手探索DNA的结构，早期将DNA看成由AGTC序列简单重复组成？立即遭到质疑，因为物理学家薛定谔在他《生命是什么？》这本书中第一次提到：生命其实是一种信息流，细胞要容纳多种多样的信息就，作为遗传物质应该具备强大的信息编码能力。受薛定谔思想的启发，沃森和克里克于1953年构建的双螺旋结构模型向人们揭示DNA是如何实现这种能力的。问题一：DNA如何体现强大的信息编码能力？
回顾科学家对遗传物质的探索历程，利用已学的知识自然过渡到新知识的学习
模型分析解决问题情境活动延伸问题遗传信息的概念DNA多样性DNA特异性资料分析解决问题资料一资料二基因DNA片段资料三基因具有遗传效应基因的定义温故知新延伸拓展服务社会转基因技术DNA指纹师生互动课题总结
请各组将上节课构建的DNA双螺旋结构模型（10个碱基对长度）取出，与其他组的模型对比，找出不同点？（学生分组观察讨论，先引导学生回答）1.1
不同的DNA模型有何不同？请两个组派代表上台写出他们手中模型的碱基排列顺序，其余组的同学对比自己手中模型看是否相同？（不相同）1.2
10个碱基对能排列组合出几种DNA片段？引导学生从日常生活中熟悉的汽车车牌号入手，分析数学的排列组合问题。结合学生上台写出的碱基序列，最终得出上述问题的答案：410（其中10代表碱基对的数目）10个碱基对仅仅是假设，就能得出这么多种不同的DNA片段。自然界最小的DNA由16万碱基对组成（寄生细菌，美国）。416万人的DNA由31.6亿碱基对组成（人类基因组计划）。431.6亿由此可见，DNA依靠什么实现强大的信息编码能力？（生答：碱基或脱氧核苷酸的排列顺序中）这就是所谓的遗传信息（板书一）。不同生物的DNA碱基排列顺序千变万化造成DNA的多样性（板书二：DNA的特点）虽然人的DNA碱基排列方式有431.6亿种，但就每个个体来说只能是其中一种，这体现了DNA的特异性（板书二），DNA多样性和特异性也是自然界生物多样性的本质原因。由此可见：问题二：基因与DNA有何关系？带着这些问题我们来阅读以下资料：资料一：大肠杆菌细胞的拟核有1个DNA分子，长度约为4
700
000个碱基对，在DNA分子上分布着4
400个基因，每个基因的平均长度约为1
000个碱基对。学生阅读资料，思考讨论：2.1
DNA分子数目与基因数目的关系？2.2
基因的碱基总数与DNA分子的碱基总数的关系？（DNA分子数目小于基因数目，基因的碱基总数小于DNA分子的碱基总数）由此推理得出：一个DNA分子上含有多个基因，基因是DNA片段。2.3
一个DNA片段一定是基因吗？资料二：人类基因组计划测定的是24条染色体（22条常染色体+X+Y）上的DNA的碱基序列。其中，每条染色体上有一个DNA分子。这24个DNA分子大约有31.6亿个碱基对，其中构成基因的碱基数占碱基总数的比例不超过2%。教师向学生简单介绍人类基因组计划为什么要只测24条染色体（22条常染色体+X+Y）上的DNA的碱基序列？引导学生从资料中的数据（2%）推理得出：DNA中存在大量的非基因片段。（板书三：基因的本质）2.4
请尝试画出含有4个基因（A、B、C、D）的DNA片段？（两个学生上台画）教师点评总结：基因在DNA分子上呈不连续分布，由好多的非基因片段分隔开。问题三：一段怎样的DNA才是基因？资料三：将海蛰DNA分子上一段长度为5170个碱基对的特定片段---绿色荧光蛋白基因转入鼠的体内鼠体内出现了以前没有的荧光。
学生思考讨论：3.1
小鼠为什么出现荧光？（生答：因为获得绿色荧光蛋白基因）
教师引导学生分析得出：基因控制某种性状的表达（具有遗传效应）板书三：遗传效应3.2
如果转入的不是5170个碱基对，而是5000个碱基对，还会有相同的性状出现吗？说明什么？（生答：不会，说明基因结构被破坏，遗传信息不完整，功能无法实现）
教师归纳总结：判断一段DNA是否是基因的标准是有无遗传效应3.3
小鼠要出现荧光，是否需要获得海蜇的全部DNA？教师归纳总结：基因是决定生物性状的独立的结构单位。
问题四：
尝试从DNA水平上给基因下个定义？（要求既能反应基因与DNA的关系，又能体现基因的作用）
基因是有遗传效应的DNA片段，是生物遗传的功能和结构单位（板书完成本节课的标题——基因是有遗传效应的DNA片段）
归纳总结：一个DNA分子上有好多基因，每个基因的脱氧核苷酸排列顺序代表不同的遗传信息，控制不同性状的表达。
4.1
你能否解释摩尔根研究的果蝇红眼和白眼基因的存在形式？（引导学生回答：X染色体上的一个DNA片段）
4.2
等位基因实质是什么不同？（生答：碱基排列顺序）当一个科学思想或原理得到确立后，能够对人们的生活产生重大影响。比如，番茄果株在生长期间不耐寒，一个晚上霜冻就会导致其死亡。
研究发现，生活在寒温带的一种名叫“美洲拟蝶”的冷水鱼，能产生大量的抗冻蛋白。可将冷水鱼的抗冻蛋白基因转入番茄体内，提高耐寒性。（冷水鱼和番茄的DNA化学组成和空间结构相同，说明基因是独立的功能单位）通过刚才资料计算出两个人DNA碱基排列顺序几乎不可能完全相同，是否完全不同？有些片段是相同的，比如：呼吸酶基因、血红蛋白基因等。问题五：如何利用DNA来确定一个人的身份？（利用不同人DNA分子有差异的序列）研究发现，人的染色体DNA中一些小片段（2-4bp）不断重复（STRS），不同人身上重复次数在7至14次之间。例如：7号染色体上AGAT序列，可根据检测重复次数来确定是否是同一个人。如何判断重复次数？利用特定的酶去识别特定序列的重复片段并对片段进行切割，得到不同长度的DNA片段，利用电泳技术在电场力的作用下，不同大小的片段出现的位置不同，比如重复7次的片段出现在7位置上，重复10次的片段出现在10位置上。。。依此类推。可将收集到的两份DNA样品做相同处理，根据条带位置是否相同来判断是否是同一个人，比如，经检测发现两份样品的7号染色体AGAT序列重复次数相同，说明有一定的吻合度，但不一定是同一个人的样品，因为两个不同个体间某个序列的重复次数可能相同。所以必须检测第二种序列的重复次数，比如GCGC序列，如果还是一样，那说明吻合度提高。同样方法继续检测第三、第四。。。。研究发现，即使检测15种序列，1.3万人中仍有387人一样，所以目前增加到检测20个片段。如果20种序列的重复次数都相同，那基本断定两份样品是属于同一个人的。或者已经先知道两份样品来自不同个体，那么，就认定为生物学亲子关系。应用：1、刑侦破案2、亲子鉴定
尝试对以下概念的联系进行描述:染色体、基因、碱基、DNA、脱氧核苷酸
课前完成模型构建、分组观察对比讨论找出不同组的DNA模型磷酸和脱氧核糖骨架相同，碱基排列顺序不同学生从日常熟悉实例入手，体会数学排列组合的思想，构建对DNA多样性和特异性的认识学生带着问题阅读资料，小组讨论分析得出DNA分子数目小于基因数目，基因的碱基总数小于DNA分子的碱基总数学生倾听，根据资料数据推理学生根据推理结论尝试动笔画出含有4个基因的DNA片段形象直观的理解基因与DNA的关系阅读资料三，思考讨论并回答问题在教师的引导下尝试自己归纳出基因的定义利用新知识解释旧知识领悟转基因技术的原理学会将理论知识和实际生活联系起来，运用所学知识解决实际问题，激发学生的学习兴趣，帮助学生进一步理解DNA的多样性和特异性。讨论总结，以概念图的形式表示染色体、基因、碱基、DNA、脱氧核苷酸之间的联系
[板书设计]：
基因的本质
——基因是有遗传效应的DNA片段
一、遗传信息：DNA分子脱氧核苷酸（碱基）排列顺序
二、DNA分子的特点
多样性——脱氧核苷酸的排列顺序千变万化
特异性——每种DNA分子具有特定的脱氧核苷酸排列顺序
基因的本质
是DNA片段
具有遗传效应
应用
转基因技术
DNA指纹技术
教学反思
本节课偏重于“问题－启发式”教学，教师成功通过推理问题式教学进行探究，引导学生学习《基因是有遗传效应的DNA片段》的基本内容。师生轻松地进入教室，上课语调放缓，适当提问让学生回答，促使学生多思考、肯回答。注重于“探究性学习”,让学生阅读思考的时间增多，一节课解决的问题增多，对重要知识点深入讲解，并增加前后知识的联系，为以后的学习埋下伏笔。
此节课自己觉得有这样几个优点：
1、对知识进行整合，有选择性的利用课本所提供的资料进行分析讨论，联系学生前面所学知识作为证据辅助教学，提高了课堂效率。
2、教学中注意了对学生探究能力的培养，巧妙设置问题，引导学生层层深入分析，逐步得出基因是有遗传效应得DNA片断，轻松突破教学重难点。
3、用现实生活中的例子解释学生疑惑的教学难点，如对DNA分子上脱氧核苷酸排列顺序多样性的讲解，结合生活中电话号码，车牌号等例子，激发了学生的积极性和兴趣。
4、注重了核心概念的内涵和外延。如以概念图的形式帮助学生理清基因、染色体、遗传信息、脱氧核苷酸、碱基之间的关系。
5、为弥补学生自主学习的不足,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
不足之处：
由于学生层次的不同，一些同学思考的时间、对知识的内化显得不足，因而对知识理解的不透。今后一定创造条件，给学生留有更多主动探究学习的时间和空间，充分发挥学生的主观能动性，让所有学生在课堂上都有其最大的收获。《基因是有遗传效应的DNA片段》的教学设计
一、教学分析
1.教材分析
本节是新课标教材人教版必修二《遗传与进化》第3章第4节的内容。必修二这一模块主要是揭示生物在代代繁衍的过程中,遗传物质是如何传递和变化以及是如何起作用的。第三章主要在分子水平上阐述遗传的物质基础和作用原理,本节内容既是对第三章内容的概括与提升,又为第四章《基因的表达》作好铺垫。本节包括说明基因与DNA关系的实例和DNA片段中的遗传信息两部分内容。这两部分内容分别通过两个活动来完成。
在说明基因与DNA关系的实例中，主要是通过资料分析使学生认识基因与DNA的关系。资料分析中共列举了4个实例，其中资料1、3实例是从数量上说明基因是DNA上的片段；资料2、4实例是从现象上说明基因是有遗传效应的。综上所述，学生可以很自然得出如下的结论：基因是有遗传效应的DNA片段。
在DNA片段中的遗传信息内容中，主要是通过探究活动使学生认识DNA上的脱氧核苷酸序列与遗传信息多样性的关系。活动中创设的两个情景设法引导学生通过数学推算的方法，得出DNA分子中可以贮存大量遗传信息的结论，从而推出DNA分子具有的多样性和特异性的结论。
2.
教学条件分析
“导学研讨，训练拓展”课堂教学模式要求学生课前要做好预习准备：预习并完成导学案，提出疑惑。教师在课前除了常规的备课外，也要做相应的教学准备：熟悉导学案的知识点并研究课堂检测中与教学重难点相关联的问题、结合本班学生实际预测学生问题，在集体备课的基础上进行二次备课，确定问题解决方案；确定课后拓展训练、准备多媒体课件等以便更好地完成教学目标，提高课堂教学效率。
3.
教学目标分析
(1).举例说明染色体、DNA和基因三者之间的关系。
(2).理解基因的本质。
(3).说明碱基和遗传信息的关系。
(4).应用数学方法说明DNA分子的多样性和特异性。
4.教学重点与难点分析
课程重点:(1).基因是有遗传效应的DNA片段;
(2).DNA分子的多样性和特异性。
课程难点:脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性。
二、学情分析
学生通过前期的训练，已基本掌握“导学研讨，训练拓展”课堂教学模式的过程,形成了一定的问题意识和自主构建能力。本节教学建立在学生自主预习并完成导学案的基础上。学生在必修2第三章《基因的本质》中已经了解了DNA是主要的遗传物质，DNA分子的结构和DNA的复制的相关知识
；在必修2第二章《基因和染色体的关系》了解了基因和染色体的关系，DNA和染色体的关系，DNA的基本单位等，这为本节课的学习奠定了必要的认知基础。
三、教学过程：
（一）．课前预习导学：（
自主学习
）
①知识梳理：自主预习并按要求完成《金太阳导学案》中的“知识体系梳理”
②即学即练：课后基础题(教材P58)
课前要求学生按照预习导学案内容完成预习，促使学生自主学习并做好学习准备。为有效促进课堂教学互动，提高教学效果，以更好地达成学习目标。
（二）．课堂检测反馈
1、课堂检测
(1)导入:
(2)展示课题、出示学习目标，并对学习目标进行简单解读。
(3)课堂检测，要求：
限时5分钟、独立完成、不讨论
(4）教师巡视，发现存在问题进行二次备课
通过导入激发学生们学习本节课内容的兴趣，学习目标则能在一开始明确本节课学习的重点。在预习的基础上，通过难度适度的课堂检测题，既能肯定学生的自主预习，同时又能很好地暴露学生在预习过程中出现的问题，那么接下来的课堂的互动研讨就会更有针对性。
【学情预设】
检测3的参考答案是C，学生很容易判断出，可A选项也不对，学生会有一定疑惑。
检测5（3）检测基因在细胞中的位置，以及在具体情境下基因在细胞中的位置，有利于培养学生读题的能力，是互动过程问题预设的一个很好的依据点。
检测4是难点，估计大部分学生会选错答案，即使选对，也不一定能解释清楚。
2.课堂互动研讨
组织小组反馈答题情况，针对检测中存在的问题通过小组合作学习进行讨论，互相帮助，解决问题，共同提高，实现“兵教兵”。小组代表阐述时，其他成员注意倾听和补充；教师在学生阐述基础上归纳提升并针对疑难点拨讲解。
【学情预设】
根据对学生学习情况的预测以及本节的重、难点的分析，设计以下互动过程，帮助学生自主构建。
互动一：人与小鼠DNA碱基序列相同的比例
【问题】
（1）阅读教材P55—56的资料1和资料3，得出相应的结论
（2）讨论基因和DNA的关系。
【要求】
个人独立完成，小组交流讨论、代表阐述观点。
【设计意图】
通过资料分析，小组讨论，解决基因和DNA的关系，从而明确本题为什么选D.
小组交流讨论有助于加强交流与协作，提高合作效率；代表阐述观点有助于培养学生的表达能力。
互动二：DNA分子的特异性和多样性
【问题】
思考：由100个碱基组成的DNA片段，最多有（
）种？
【要求】小组合作完成
【设计意图】
引导学生通过数学的方法进行排列组合，有助于学生理解由于排列顺序不同而造成的DNA分子的多样性。
3.课堂小结
(1)
(2)学生反馈是否还存在有未解决的疑惑。
4.当堂训练巩固
当堂训练5分钟，要求：不讨论、限时独立完成
【学情预设】
本节知识目标较易达成，“当堂训练”大部分内容学生应该能正确完成。
【设计意图】
针对学生学习过程中易忘、易混点设计当堂训练，通过练习巩固提高，检测教学效果；同时通过练习把知识转化为解决实际问题的能力，培养学生限时高效规范作业的习惯。
（三）课后拓展提升
通过拓展巩固本节知识，拓展对知识的综合应用，深化对知识的理解，提升学生能力。
四．教学反思
1.“导学研讨，训练拓展”课堂教学模式突出体现了“学生主体的自主学习”新理念，通过这种新型的教学模式使知识问题化，学习任务化，交流讨论化，训练方法化，教学中把学习的主动权还给学生，让学生拥有更多自主学习的时间与空间，真正实现学生的主动参与。本节课较好地体现了这一理念。
2.
本节内容比较简单，学生重点在于理解基因和DNA的关系。我利用书本中的资料组织学生思考讨论分析，从而得出相应结论，效果不是很好，感觉有些重复，不够简洁。如果舍弃部分资料，只利用资料3引导学生进行活动，从不同角度来分析资料，效果应该会好些。
3．现在的上课模式给人的感觉容易偏向讲评题目，容易把新课上成评讲课，如何避免，这是我们该重视的问题。
