人教版必修2生物：3．4 基因是有遗传效应的DNA片段 教案

高中生物必修2第三章第4节的教学设计3
——基因是有遗传效应的DNA片段

一 、课标解读
本节的教学目标要求是：学完本节内容后能举例说明基因是有遗传效应的DNA片段；学会运用数学方法推算碱基排序，让学生进一步理解、认同DNA分子结构的多样性和特异性；说明基因和遗传信息的关系，此目标是在前面两个目标基础上的进一步提升，也是课程标准中提出的明确要求。

二、教材分析
本节是由一个游戏活动引入对问题的讨论的。在活动中运用排列组合的教学方法，帮助学生理解DNA分子可以贮存大量的信息
内容包括说明基因与DNA关系的实例，DNA片段中遗传信息两部分内容。教材因此提供了实证、探究和联系社会实际三个层面的活动内容，可以充分利用这些教学资源组织教学。
在说明基因与DNA关系的实例中，主要是通过对4个实例的分析来让学生认识基因与DNA的关系。在“DNA片段中的遗传信息”部分，主要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分子具有多样性和特异性的结论。
本节内容的既是对本章内容的概括与提升，又为第4章《基因的表达》做铺垫。

三、学生情况分析
本学校属于E类学校，生源质量较差。大部分学生基础薄弱，学习积极性不高。在学习的过程中，学生缺乏思考，或者在思考的过程中缺少逻辑性和创造性，分析问题的能力不高，因此，让学生掌握基础知识作为首要任务，教学时要紧扣课本，回归课本，让学生有书可看，有书可寻。在此基础上，引导学生学会思考、分析问题，逐渐培养其各方面的能力。在本章的学习中，学生已经对DNA分子的结构和特点已有了一定的认识，为学习本节内容打好了基础。（由于学校条件有限，我们都是采用传统教学，教学过程中教师所提出的问题都用预先准备好的小黑板展示。）

四、教学目标和重难点
（一）教学目标
1、知识与技能
（1）了解染色体、DNA和基因三者之间的关系以及基因的本质
（2）运用数学方法说明DNA分子的多样性和特异性
2、过程与方法
（1）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
（2）掌握分析材料的方法
3、情感态度与价值观
通过介绍DNA技术，对学生进行掌握一定的科学研究方法
（二）教学重点
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
（三）教学难点
脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性

五、教学策略
本节教学可用1课时。本节的课题“基因是有遗传效应的DNA片段”一句话点明了基因与DNA的关系。这一表述虽然简单，但学生理解起来，难度较大。然后拿出DNA分子结构的挂图让学生观察。首先让学生认识到：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。具体根据教材提供的资料分析1让学生得出一个DNA上有多个基因；然后分析材料2，将海蛰的一段DNA转入鼠类，结果鼠类也有了原来没有的特征，让学生分析得出：所谓的遗传效应就是通过一定方式能决定生物的某个具体特征。还可以通过人的每个细胞中有多少条染色体，多少个DNA分子，多少个基因这样的问题来说明前面这两个关键点。这样学生就会明确：一个DNA分子有许多基因，反过来讲，基因就是DNA分子的片段。此时教师追问学生：是否DNA的任何片段都可称为基因？让学生对这个课题有更深的理解，然后得出：有遗传效应的DNA片段才是基因。
一个DNA分子上有许多基因，每一个基因都是特定的DNA片段，有着特定的遗传效应，说明了DNA蕴涵了大量的遗传信息。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？这个过程可通过探究活动和学生所熟知的现象来完成，并利用数学方法说明DNA分子的多样性和特异性

六、教学过程

教学内容 教师行为 学生行为 教学意图
根据资料分析说明基因与DNA的关系 引入：有没有同学听说过“基因”？说说看？ 待学生发言后继续提出问题：①跟我们上两节课学的DNA有什么关系？②基因 = DNA吗？引导学生阅读分析P55~56资料1和3，并思考讨论问题：①生物体内的DNA分子数目与基因数目相同吗？②生物体内所有基因的碱基总数与DNA分子的碱基总数相同吗？③如果不同，说明了什么？ 学生发言 学生自主阅读，然后讨论分析，并观察DNA分子结构图推理得出结论：①DNA分子数目≠基因数目；②基因的碱基总数≠DNA分子的碱基总数③基因是DNA的片段， 基因≠DNA 从生活实际出发，引起学生的兴趣

引导学生分析P55~56资料2和4，并思考讨论问题：①把海蛰的绿色荧光基因转入鼠体内后，鼠体内有出现以前没有的荧光，说明了基因具有什么效应？②从资料4你能得出什么结论？ 从分析的上述4个实证，我们能得出什么结论呢？请回答：①DNA分子上的任一片段都叫基因吗？ ②给基因下个定义，要求既能反映基因与DNA的关系，有能体现基因的作用 学生自主阅读，然后讨论分析，推理得出结论（老师加以引导）：①基因具有遗传效应②有HMGIC基因就有肥胖表现，说明基因能控制生物的性状 ①有遗传效应的DNA片段才叫基因，没有遗传效应的片段不叫基因②基因是有遗传效应的DNA片段 培养学生阅读和分析问题的能力，发扬团结合作精神
了解DNA分子的多样性和特异性 提示：DNA作为主要的遗传物质，一个DNA分子上有许多基因，基因是有遗传效应的DNA片段，基因中脱氧核苷酸的排列顺序就代表着遗传信息，也就说明了DNA分子中蕴含了大量的遗传信息，展现DNA分子结构模型并引导学生思考讨论：①那么DNA分子为什么能储存大量的遗传信息？②DNA分子中的哪一部分可以储存遗传信息？ 进一步引导学生思考讨论：①注意身边每个人的指纹，相貌特征，仔细观察他们是否相同？说明了什么？②教材的情境1，17对碱基对可以排列出多少种基因？（417）组织讨论，得出结论：每个人的DNA分子都不同，含有的遗传信息也不同，碱基排列的千变万化，满足了遗传信息的多样性 深入探究：当基因的碱基对数相同时，其碱基排列顺序相同的可能性是多大？结论：某一个基因只有一种排列顺序，即DNA分子具有特异性 学生分析讨论：分析DNA分子的结构：外侧：脱氧核糖和磷酸交替连接而成基本骨架不变内侧：4种碱基的排列顺序可变因此推导出：遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序中 通过组织探究活动和从生活实际出发，让学生得出DNA分子的多样性和特异性。
了解染色体、DNA、基因和脱氧核苷酸之间的关系 请回答：染色体、DNA、基因和脱氧核苷酸之间有什么关系？ 思考讨论总结 培养学生归纳总结的能力，学会寻找各个知识点之间的联系
本节小结 学生分析归纳后，得出结论：遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序中，碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的多样性；而碱基的特定的排列顺序，有构成了每个DNA分子的特异性；基因是有遗传效应的DNA片段。由于DNA分子的多样性和特异性从而导致了生物的多样性和特异性。

板书设计：
第4节 基因是有遗传效的DNA片段

1、 基因与DNA的关系

①基因数目＜DNA数目

②DNA上有遗传效应的片段才叫基因

二、DNA中遗传信息的特点





三、基因、DNA、染色体、脱氧核苷酸之间的关系（从小到大）

脱氧核苷酸→基因→DNA→染色体

附备练习：课本练习P58的基础题
补充练习：
1、不同的基因携带不同的遗传信息的原因（ ）
A. 不同基因的碱基的种类不同
B. 碱基对的排列顺序决定基因的不同
C. 磷酸和核糖排列顺序决定了基因的不同
D. 碱基种类的不同决定了基因的不同
2、遗传信息是指（ ）
A. 有遗传效应的脱氧核苷酸序列 B. 脱氧核苷酸
C. 氨基酸序列 D. 核苷酸
3、细胞内与遗传有关的物质，从复杂到简单的结构层次是（ ）
A. DNA→染色体→脱氧核苷酸→基因 B. 染色体→脱氧核苷酸→DNA→基因
C. DNA→染色体→基因→脱氧核苷酸 D. 染色体→DNA→基因→脱氧核苷酸
4、决定生物多样性的根本原因是（ ）
A. DNA是多样性 B. 蛋白质的多样性 C. 细胞的多样性 D. 环境的多样性
5、下列有关染色体、DNA、基因三者关系的叙述，错误的是（ ）
A. 每条染色体上含有一个或两个DNA，DNA分子上含有许多个基因
B. 三者都能复制、分离和传递
C. 三者都是生物细胞内的主要遗传物质
D. 生物的传种接代中，染色体的行为决定着DNA和基因的行为
6、对一个基因的正确描述是（ ）
①基因是DNA分子特定的片段 ②它的分子结构是由四种氨基酸构成
③它是决定生物性状的基本单位 ④基因存在于内质网上
A. ①和② B. ①和③ C. ③和④ D. ①和④

七、教学反思
本节内容刚好用了1课时。本节的引入，从学生所熟悉的事物入手，提出问题：“有没有同学听说过‘基因’？说说看？”，学生一听到“基因”，立刻积极发言，比如提出“转基因食品”，“转基因动物”等等。趁此机会，然后转入基因究竟与DNA有没有关系？这样就可以将学生引入到本节内容中来了。
拿出DNA分子结构图，学生看到图，很快就回忆起上两节课所学的内容了。当我提到“基因和DNA有什么关系？”时，学生就更想知道它们的关系了。 到了这一步，学生已经钻进了我所设计的“圈套”。为了寻求答案，学生都会自觉地跟着我的引导去看书本的资料分析，展开讨论。讨论后，由于学生的分析问题能力不高，因此总结归纳不够完善，需要老师的点拨。尽管这样，但教学的目的已经达到了，学生已经思考和讨论过了，只要加强锻炼，肯定会有所改善的。
学生知道了基因是有遗传效应的DNA片段后，随即引导学生进入DNA中的遗传信息的特点这点内容。由于本学校的学生情况特殊，所以对“探究活动”的内容有所选取，通过指纹鉴定等等这些与学生最贴近的生活例子，并引导学生通过数学方法推理出“DNA分子上遗传信息的多样性和特异性”，这样，学生的思路就非常清晰了。
到最后，学生就很容易地总结出基因、DNA、染色体之间的关系了。