高中生物人教版必修二 基因是有遗传效应的DNA片段 课件（29张ppt）

(共29张PPT)
一、教材分析：
本节主要内容：1、基因和DNA的关系；
2、DNA片段中的遗传信息
3、基因和遗传信息的关系。
在本节之前已经学习了与遗传有关的名词“遗传因子、基因、染色体、转化因子、DNA、脱氧核苷酸、遗传物质”等，所以内容“基因和DNA的关系”是对前面内容的概括与提升，有利于学生形成遗传相关概念的体系。
本节后的第4章则涉及基因的表达、遗传信息的流动等概念，是遗传知识的进一步拓展，而这需要先理解本节内容“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。
另外拓展视野中的“DNA指纹技术“作为STS教育的内容则让学生感受到理论知识的奇妙应用。
二、教学目标：
（一）知识目标：
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．说明基因与遗传信息的关系。
（二）能力目标：
1．培养学生的分析资料能力，逻辑推理能力，总结概括能力。
2．培养学生解决实际问题的能力。
（三）情感目标：
培养学生具有崇尚科学的精神。
三、教学重点、难点
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。
教学难点：
脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性。
四、学情分析
1、本节之前学生已经学习了很多遗传概念，但仍可能存在混淆。
2、学生已经具备一些基本的学习方法，如比较分析、简易推理等，而且能够很好地进行小组合作。
3、学生已有一定的数学技能。
五、教学策略
1、教学方法：小组合作学习与自主探究结合
能让学生乐于讨论敢于探究，能让学生在合作探究中学会交流合作，善于表达，而且能缩短自主学习的时间。
2、通过活动突破重难点
（1）充分利用“资料分析”，通过小组合作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，从而明确“DNA的多样性和特异性，基因和遗传信息的关系”；
（3）通过已经提示的词语构建概念图的活动，形成遗传概念体系。
六、教学过程
课前预习
教师活动：
（1）印发导学案，布置预习作业；
（2）批改预习作业，确定课堂投影的作业
学生活动：
（1）从教科书中收集本册书学习以来所涉及的科学家姓名、年代等。
（2）“遗传因子、基因、染色体、转化因子、DNA、脱氧核苷酸、遗传物质”，将以上词语两个一组，用前面所学知识造句。
（3）将（1）中的科学家与（2）中的句子连线。
六、教学过程
1、基因与DNA的关系（重点）
2、DNA片段中的遗传信息（重点、难点）
课堂内容
3、基因和遗传信息的关系
（一）基因与DNA的关系
1、设计情境，导入问题
情境：
通过投影作业中的内容，引导学生观察发现基因与遗传有关，存在于染色体上；DNA是主要的遗传物质，也存在于染色体上。
提出问题：是否基因就是DNA，DNA就是基因呢？
2、阅读P55资料分析，解决下列问题
本环节设计：有四则资料，将学生分成四组，每组分析一则，并得出自己的结论。
问题1、这些实例分别对应说明了什么？
问题2、生物体内的DNA分子数目和基因数目有什么关系？哪个例子能证明你的结论？
问题3、基因是独立的吗？可以转移吗？你有什么新的设想呢？
问题4、基因的作用是什么？
问题5、基因和DNA的关系你能表达了吗？
第1则资料说明：基因是DNA的一部分，一个DNA分子具有多个基因；
第2则资料说明：基因可切除，可拼接到其他生物的DNA上去，说明基因是特定的DNA片段，并有特定的遗传效应，可独立起作用，从而获得某种性状的表达，故基因是遗传物质的结构和功能单位。
第3则资料说明：基因是DNA的一部分，基因中的碱基数远远少于总碱基数，并不是所有片段都是基因。
第4则资料说明：该基因控制“肥胖”这一性状，具有遗传效应。
学生展示自己的研究成果
基因是有遗传效应的DNA片段。
3、得出结论：基因的定义
遗传效应：
指能控制某一性状。
你还能举出哪些例子说明基因能够控制性状？
美国密苏里大学培育出四只含有荧光水母基因的小猪。左为荧光小猪，右为正常小猪。
美科学家研制出世界上第一只转基因蝴蝶
能力提升
染色体
DNA
基因
脱氧核苷酸
碱基
有遗传效应的DNA片段
构成
+脱氧核糖+磷酸
（A、T、C、G四种）
+蛋白质
形成双链
构建知识网络
（二）DNA片段中的遗传信息
1、提出问题
人类之间交流是靠语言和文字作为信息的，一个一个的字符代表着丰富的信息。
同理，要表达自然界这么多的性状，需要很丰富的信息。遗传物质决定性状要通过遗传信息来体现，DNA能储存大量的遗传信息吗？
提示：利用蛋白质结构多样性的原因推测DNA分子结构多样性的原因。
2、回忆DNA分子的结构
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？
417种
结论：DNA分子具有多样性
3、4种碱基的排列顺序蕴藏着遗传信息
提示：参考数学上的排列组合的计算方法。
（约为172亿种）
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？
完全相同的可能性是４-17×４-17，几乎为零
不可能都有机会出现
结论：DNA分子具有特异性
③稳定性
①多样性
②特异性
1）脱氧核苷酸（或碱基）数目不同
2）脱氧核苷酸（或碱基）比例不同
3）脱氧核苷酸（或碱基）排列顺序不同
1）脱氧核苷酸（或碱基）数目特定
2）脱氧核苷酸（或碱基）比例特定
3）脱氧核苷酸（或碱基）排列顺序特定
4、小结：DNA分子的特征
DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替排列组成了DNA的基本骨架，具有稳定性
1、解释DNA多样性和特异性的原因
。
2、解释生物体多样性和特异性的原因
。
4、DNA指纹能用来鉴定身份吗？
有科学依据吗？
3、你认为基因中的碱基对是随机排列
成的DNA片段吗？
巩固练习
染色体
DNA
基因
脱氧核苷酸
染色体是DNA的
主要载体
每条染色体上一般有一个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
拓展提高
开阔视野：DNA指纹
你认为哪个怀疑对象最可能是罪犯？
DNA鉴定还常用于哪些方面？
1、DNA具有多样性的原因是(　　)
A.组成基因的碱基数目庞大
B.空间结构千变万化
C.碱基种类有许多种
D.碱基排列顺序的千变万化
七、练习检测
2、某生物的体细胞有10对同源染色体,生殖细胞的DNA约有7X109个碱基对,如果每个基因平均含碱基1.4X104个,回答:
（1）平均每条染色体含有多少个基因?
（2）该生物的体细胞中,全部DNA共有的碱基数目、脱氧核苷酸数目是多少?
105
2×1010
2×1010
(1)图中A是_______C是__________G是_________
(2)B有_______种，分别是______________
(3)图中D和F的关系是_________________________
(4)图中D和E的关系是_________________________
(5)图中E和F的关系是_________________________
(6)图中F和H的关系是_________________________
F
DNA
B
碱基
C
E基因
A
H染色体
D脱氧核苷酸
G
磷酸
脱氧核糖
蛋白质
四
A、T、C、G
D是F
的基本组成单位
D是E的基本组成单位
E是有遗传效应的F片段
H是F的主要载体
3、
知识方面：
1、了解了基因与DNA的关系，并将基因、染色体、
DNA、脱氧核苷酸、碱基、遗传信息之间的关系
理顺，建立起完整的知识网络。
2、理解DNA具有多样性和特异性的原因
八、本节小结
能力方面：
1、能够建立起完整的知识网络。
2、会用数学方法解决某些生物问题
情感、态度、价值观方面：
科学是不断发展的。
一、基因与DNA的关系
1、一个DNA分子上有多个基因
2、DNA有些片段是基因，有些片段不是基因
3、基因具有独立性，控制某一性状，可以转移
4、基因是可以独立控制生物性状（遗传效应）的DNA
片段
基因的定义：基因是有遗传效应的DNA片段
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、基因与遗传信息的关系
基因中碱基对排列顺序就代表遗传信息。
九、板书设计
第一位将遗传物质为设定为一种信息分子的科学家是薛定谔，他是奥地利著名理论物理学家，波动力学理论的创始人。1943年2月他
在爱尔兰都柏林三一学院做了演讲，题目就是《生命是什么？》（又名《生命之光》，1944年他的演讲稿出版，这本书作为经典之作对生物学发展的影响非常大。薛定谔从物理学家的眼光，运用热力学和量子力学理论来解释生命的本质，推动了物理学家和化学家运用理化的方式来研究生命活动，像沃森和克里克发现DNA分子双螺旋结构也是受到了他的影响，其中克里克本身就是物理学家，却最终以获诺贝尔生理学或医学奖而著称于世，这也说明科学发展到后来，学科之间是相互融合，渗透的，界线也变得模糊。此书之所以成为经典，在于薛定谔在该书中大胆地预测了后来被证实的科学事实，像遗传是遗传信息的复制、传递与表达等。
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