第4节 基因是有遗传效应的DNA片段 教材分析
本节内容位于人教版生物必修二第三章第四节，主要内容有1、基因和DNA的联系；2、DNA片段中的遗传信息及基因和遗传信息的关系；3、DNA指纹技术。
本节内容既是对本章内容的概括与提升，又为下一章做铺垫。本节以资料分析的形式，引出“基因是有遗传效应的DNA片段”这一核心概念，所以在教学中可以围绕4 个资料分析设计问题串，引导学生思考、推理，从而自然理解基因概念的二大内涵。在“DNA片段中的遗传信息”部分以探究活动的形式，引导学生自主探究推出DNA分子储存大量的遗传信息、DNA的多样性和特异性，教材很好地体现了以学生为主体的教学思路。
本节内容“1、基因和DNA的联系”是前面内容的概括与提升，是有利于学生形成相关概念的体系。而本节后的第四章则涉及到基因的表达，涉及到遗传信息的流动概念，是遗传知识的进一步拓展，而这需要先理解本节内容“2、DNA片段中的遗传信息及基因和遗传信息的关系”，所以本章起着承上启下的重要作用。
基于本节内容不多，采用概念图帮助学生梳理概念，进一步理解基因概念的内涵与外延，达到总结提升的目的。
第4节 基因是有遗传效应的DNA片段 课后反思
开头创设情景引入，学生兴趣高，能很快进入学习角色。 考虑到教材内容不是让他们被动地不加思考地全盘接受，而是一些供他们分析和思考的素材。教师对课文4个资料分析进行重组，条理更清晰，在各个知识点之间设计问题串衔接，环环相扣，学生能跟随教师的思路，一步步推导，自主获得重要概念。通过创设问题→提出假设→验证假设来解决“遗传信息=脱氧核苷酸(碱基)的排列顺序”的教学难点，效果良好。在DNA遗传信息多样性和特异性的探究活动中，利用数学中的排列组合方法解决生物学问题，能更好地突破DNA分子的多样性和特异性这一难点，学生易于理解。
在最后画概念图的环节中，学生能开动思维，积极讨论交流，较快地填写，并做补充，整节课学生均能积极收集和整理信息，主动参与探究过程，大胆说出自己的见解，讨论热烈，课堂气氛活跃，有思维的碰撞，收到了很好的效果。
本节课学生的活动较多，有可能会因为讨论时间太长而不能完成任务，所以教师的引导和时间控制相当重要，概念图的构建如果课堂无法讲评可以作为课后作业，下节课再复习讲评。
第4节 基因是有遗传效应的DNA片段 教学设计
一、教材分析：
本节内容既是对本章内容的概括与提升，又为下一章做铺垫。本节以资料分析的形式，引出“基因是有遗传效应的DNA片段”这一核心概念，所以在教学中可以围绕4 个资料分析设计问题串，引导学生思考、推理，从而自然理解基因概念的二大内涵。在“DNA片段中的遗传信息”部分以探究活动的形式，引导学生自主探究推出DNA分子储存大量的遗传信息、DNA的多样性和特异性，教材很好地体现了以学生为主体的教学思路。基于本节内容不多，采用概念图帮助学生梳理概念，进一步理解基因概念的内涵与外延，达到总结提升的目的。
二、 教学目标
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.说明基因和遗传信息的关系。
4.通过交流或讨论，运用所学知识构建基因的概念图
三、教学重点和难点
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）基因概念图的构建
四、教学方法：
1.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。
2.合理组织探究活动，帮助学生用数学方法解决生物学问题。
3.通过交流或讨论，运用所学知识构建基因的概念图。
五、课时安排：1课时
六、教学过程
教学内容
教师组织和引导
学生活动
教学意图
导入新课
以前面所学知识为切入点，借此引出核心问题的探讨：基因是否等于DNA？
思考、回答问题
提出问题，激发学习兴趣，明确探究学习的目标
一、说明基因与DNA关系的实例
二、DNA片段中的遗传信息
1、DNA 的多样性
2、DNA的特异性
三、构建基因的概念图
指导学生阅读本P55-56资料1和3，并思考以下问题：
1、生物体内的DNA分子数目与基因数目相同吗？
（不同，一个DNA分子上有许多个基因。）
2、生物体内所有的基因的碱基总数与DNA分子的碱基总数相同吗？
（ 不同 。所有基因的碱基总数小于DNA分子的碱基总数。）
3、你从资料1和资料3能得出什么结论？
（ 基因是DNA上的片段。）
师问：人的DNA分子中，有98%不能称为基因，而只有2%能称为基因，同样是DNA的一段序列，之所以能称为基因，有何特殊的作用？
阅读资料2和4（从基因的作用进行分析），
引导学生得到以下结论：基因具有特定的遗传效应。
接下来，引导学生思考：上面的实例说明了DNA蕴含了大量的遗传信息，DNA分子为什么能储存大量遗传信息呢？这与DNA 的结构有何关系？
结合DNA分子的平面结构图，学生很容易发
现遗传信息就应该蕴藏在四种碱基的排列顺序之中。
引导学生进行探究活动：探究脱氧核苷酸序
列与遗传信息的多样性。
探究内容见课本P57
情景1：书P57
问题1：如何解释生物体多样性和特异性的原因 ？
（碱基排列顺序的千百万化构成了DNA分子的多样性；而碱基的特定排列顺序又构成了DNA分子的特异性。）
问题2：你能结合DNA 的特性分析前面所提海啸遇难者DNA鉴定技术的科学依据吗？
（依据DNA分子的特异性。）
情景2：书P57
问题1：17个碱基对的所有排列是否都有机会出现？
问题2：你与你的同桌相比，这个基因的脱氧核苷酸序列相同完全相同的概率多少？
问题3：基因是碱基对随机排列成的DNA片段吗？为什么？
（不是。大部分随机排列的脱氧核苷酸序列从来不曾出现在生物体内，而有些序列却会在生物体内不断重复，这是自然选择的结果）
小结：P57最后一段
总结：
当DNA 这一物质实体与孟德尔假设的“遗传因子”、摩尔根定位于染色体上的基因相遇时，基因这一抽象的概念便在分子水平上找到了物质载体，经历了近百年的追寻，人们终于认识到：基因位于染色体上，基因是有遗传效应的DNA片段。DNA分子具有多样性和特异性。
结合本节知识，回顾前面所学知识，请学生完成下面任务：
请学生拿出课前摘抄的有关基因的句子，以基因为核心构建基因的概念图。
学生讨论思考
回答问题
讨论或自主构建概念图
启动资料分析活动，引导学生进行逻辑推理，逐步理解基因与DNA 的关系，并得出基因是有遗传效应的DNA片段这一结论。
强调对照实验方法在生物学实验中的应用，进一步培养学生的生物学技能。
通过组织探究活动，让学生从DNA结构的特点中，分析4种碱基排列可以不同；同时，用数学方法推导出碱基排列的多种组合方式，得出遗传信息多样性的结论。
学法指导，以图解来理解基因概念的内涵和外延，达到巩固提升的目的。
七、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、资料1、3→基因是DNA的片段
2、资料2、4→基因具有特定的遗传效应
二、DNA片段中的遗传信息
1、DNA分子的多样性
2、DNA分子的特异性
三、基因的概念图
第4节 基因是有遗传效应的DNA片段
1、下列关于基因的叙述，正确的是( )
A． DNA分子上任意一个片段都是基因
B． 人体细胞中染色体是基因的唯一载体
C． 等位基因的根本区别是脱氧核苷酸的排列顺序不同
D． 基因的多样性决定了DNA分子的多样性
2、下列关于基因的叙述中，正确的是( )
A． 基因是DNA的基本组成单位
B． 基因全部位于细胞核中
C． 基因是遗传物质的结构和功能单位
D． 基因是DNA上任意一个片段
3、控制生物性状的基因是指( )
A． 整个DNA分子 B． DNA分子的任意片段
C． DNA分子的一条链 D． 有遗传效应的DNA片段
4、染色体和DNA的关系是( )
(1)DNA位于染色体上 (2)染色体就是DNA (3)DNA是染色体的主要成分
(4)染色体和DNA都是遗传物质 (5)每条染色体上一般含有一个DNA分子
A． (1)(3)(5) B． (1)(2)(3)
C． (2)(3)(4) D． (3)(4)(5)
5、由50个脱氧核苷酸构成的DNA分子，按其碱基的排列顺序不同，可分为多少种，说明了DNA分子的什么特性( )
①504种 ②450种 ③425种 ④遗传性 ⑤多样性 ⑥特异性
A． ①④ B． ②⑤
C． ②⑥ D． ③⑤
6、下列关于DNA,染色体,基因的关系的叙述，不正确的是( )
A． 每条染色体有一个DNA分子，经复制每条染色单体上有一个DNA分子
B． 每个DNA分子上有许多基因，基因是有遗传效应的DNA片段
C． 基因在染色体上呈线性排列
D． 基因在DNA分子双链上成对存在
7、科学研究发现，小鼠体内HMGIC基因与肥胖直接相关。具有HMGIC基因缺陷的实验鼠与作为对照的小鼠，吃同样多的高脂肪食物。一段时间后，对照组小鼠变得十分肥胖，而具有HMGIC基因缺陷的实验鼠体重仍然保持正常，说明( )
A． 基因在DNA上 B． 基因在染色体上
C． 基因具有遗传效应 D． DNA具有遗传效应
8、如图表示果蝇体细胞中的一对同源染色体，图中字母表示对应位置上的三对等位基因，下列与此相关的叙述中，正确的是( )
A． 该对染色体上最多有三对基因
B． D,d控制果蝇不同的性状
C． E和e最本质的区别是两者碱基对的排列顺序不同
D． 减数分裂过程中图示非等位基因发生自由组合
9、一条染色体含有一个DNA分子,一个DNA分子中有许多个基因。若该DNA中某个脱氧核苷酸发生了改变,下列有关叙述错误的是( )。
A． DNA的分子结构发生了改变
B． DNA分子所携带的遗传信息可能发生改变
C． DNA分子上一定有某个基因的结构发生了改变
D． 该DNA分子控制合成的蛋白质的分子结构可能发生改变
10、关于染色体和DNA关系的叙述,正确的是( )。
A． DNA和染色体都是遗传物质
B． 染色体的组成成分之一是DNA
C． 一条染色体含有一条或两条脱氧核苷酸链
D． DNA只存在于染色体上
11、决定DNA分子遗传信息多样性和特异性是（ ）?
A． 碱基对的排列顺序 B． 碱基互补配对原则?
C． 双螺旋的方向 D． 相对分子质量的大小
12、下列叙述中不正确的是( )。
A． DNA分子结构的多样性取决于4种碱基配对方式的多样性
B． 对生物界的丰富多彩起决定作用的是DNA的多样性
C． 体现生物界多样性的是蛋白质的多样性
D． 没有核酸的多样性,就没有蛋白质的多样性
13、某生物体有10对同源染色体，其生殖细胞中的DNA总量约为7×109个脱氧核苷酸对，假定每个基因平均含有1.4×104个脱氧核苷酸，则此生殖细胞中，染色体上的基因个数为（ ）
A． 小于5×105个
B． 等于5×105个
C． 小于1×106个
D． 等于1×106个
14、DNA分子具有特异性，体现在（ ）
A． DNA分子外侧，磷酸和脱氧核糖交替连结的方式稳定不变
B． DNA分子内侧，碱基对的配对方式不变
C． DNA分子碱基对的排列顺序千变万化
D． 每个DNA分子的碱基对都有其特定的排列顺序
15、DNA指纹技术是法医物证学上进行个人认定的主要方法，DNA“指纹”是指DNA的( )
A． 双螺旋结构 B． 磷酸和脱氧核糖的排列顺序
C． 碱基互补配对原则 D． 脱氧核苷酸的排列顺序
16、分析下图，回答相关问题。
(1)图中B是__________，C是________，D是________，F是________，G是________。
(2)F的基本组成单位是图中的________，共有____种。F与H的关系是________________。
(3)图中E和F的关系是__________________。决定F结构多样性的是________的排列顺序。
(4)通常情况下，1个H中含有________个F,1个F中含有________个E,1个E中含有________个D。
17、下图中图1是用DNA测序仪测定的某DNA分子片段上一条脱氧核苷酸链的碱基排列顺序(TGCGTATTGG)，请回答下列问题：
(1)据图1推测，此DNA片段上的鸟嘌呤脱氧核苷酸的数量是________个；如果此DNA片段连续复制3次，需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸________个。
(2)根据图1脱氧核苷酸链碱基排列顺序，推测图2显示的脱氧核苷酸一条链的碱基排列顺序为________________(从上往下)。
(3)图1所测定的DNA片段与图2所显示的DNA片段中的(A＋G)/(T＋C)总是为________，由此证明DNA分子中碱基的数量关系是______________。图1中的DNA片段与图2中的DNA片段中A/G比分别为________、________，由此说明了DNA分子具有特异性。
18、分析图解，完成下列问题：?
(1)1个A含有_________个分子B。?
(2)C在A上呈_________，是_________的DNA片段，每个B上有许多个_________。?
(3)每个C中可以含成百上千个_________，_________的排列顺序代表着E。?
(4)生物的性状遗传，主要是通过B上的_________传递给后代，实际上就是通过_________的排列顺序来传递_________。
课件10张PPT。第4节基因是有遗传效应的DNA片段第三章 基因的本质绿色荧光蛋白基因第1、2、4号小鼠中转入 据实验结果可推理，基因有什么作用？
基因具有特定的遗传效应；基因是遗传的结构单位。资料二探究一资料三:人类基因组计划
人类基因组计划测定的是24条染色体上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%。
以上数据说明什么？
一个基因的碱基对总数，占DNA碱基总数很小的一部分，即基因是DNA的片段；但DNA的片段不一定都是基因。22条常染色体+X+Y资料四:小鼠体内的HMGIC基因与肥胖直接相关。吃同样多的高脂肪食物，具有HMGIC基因缺陷的实验鼠体重保持正常，而具有正常HMGIC基因的对照鼠变得十分肥胖。
由此，能说明基因有什么作用？
基因具有遗传效应。基因是遗传的功能单位。基因蛋白质生物性状情境1：假如决定脸型的一个基因由17个碱基对组成，那么这种排列有多少种可能？
探究二：DNA片段中的遗传信息情境2：全球人口总数约为60亿。假设人类基因组中第1号染色体的第1个基因是由17个碱基对随机排列构成的，那么，17个碱基对的所有排列是否都有机会出现？你与你同桌相比，这个基因的脱氧核苷酸序列完全相同的可能性有多大？
2、阅读课文P57“探究”内容，结合下面两个情境，总结遗传信息的多样性。417（大约为一百七十二亿种）4-17 × 4-17探究三：
请你说一说脱氧核糖核苷酸、基因、DNA、染色体之间的关系？ 染色体是DNA的主要载体每个染色体上有一个或两个DNA分子基因是有遗传
效应的DNA片断每个DNA分子
上有许多基因基因中的脱氧核苷酸排列顺序代表着遗传信息每个基因由许多
脱氧核苷酸组成DNA是主要的
遗传物质一、说明基因与DNA关系的实例二、DNA片段中的遗传信息基因是有__________的DNA片段。遗传信息蕴藏在___________________之中。三、DNA分子的特点1、碱基的排列顺序千变万化，构成了DNA分子的_______。
2、碱基的特定的排列顺序，又构成了DNA分子的_______。四、脱氧核苷酸、基因、DNA 、染色体之间的关系课堂小结遗传效应四种碱基的排列顺序多样性特异性练一练 1.由50个脱氧核苷酸构成的DNA分子，按其碱基的排列顺序不同，可分为多少种，说明了DNA分子的什么特性
①504种 ②450种 ③425种
④稳定性 ⑤多样性 ⑥特异性
A．①、④ B．②、⑤
C．②、⑥ D．③、⑤D2.分析下面的概念图，回答有关问题：（1）图中B是 ，F是__________，H是_________。
（2）1个A与C有两种比例关系：_________和________。
（3）D和A的位置关系为：__________________________。
（4）从分子水平看D和C的关系为____________________。
（5）C的基本组成单位是图中的_______。
（6）遗传信息是D中的_______排列顺序。 蛋白质脱氧核糖含氮碱基1 ：11 ：2D在A上呈线性排列D是有遗传效应的C片段EE
