资源简介

3.4基因通常是有遗传效应的DNA片段
教材分析
本节选自人教版生物必修二《遗传与进化》第三章第4节，本章提出的基因是什么的问题在这一节得到答案。教材通过提供多个资料分析DNA与基因的关系，分析转基因和基因组测序从而得出基因是具有遗传效应的DNA片段。本节课的关键是让学生能够深入体会什么是具有遗传效应的片段，以及遗传信息的存储形式。通过本节课的学习学生能够概述多数生物的基因是DNA分子的功能片段，有些病毒的基因在RNA分子上。
学情分析
学习本节之前学生已经明确基因位于染色体上，而遗传物质的化学本质主要是DNA，并且对DNA的结构及其复制已经进行了学习，但尚未明确基因与遗传物质DNA的关系。学生能够从排序的角度理解信息的存储形式，具有基本的分析资料概括总结的能力，能够运用结构与功能观解释一些生命现象。
素养目标
1.通过分析基因工程实例和基因组测序等资料学生能够归纳概括说明基因通常是具有遗传效应的DNA片段。（科学思维、结构与功能观）
教学重难点
1.教学重点：基因的本质、基因与DNA与染色体的关系
2.教学难点：建构基因的概念
课时安排：1课时
教学方法
1.教法：讲授、概念建构法
2.学法：小组合作讨论、归纳概括法
教学流程
教学内容 教师行为 学生活动 设计意图
分析转基因现象 图示呈现转基因鲤鱼与普通鲤鱼，说明将外源生长激素基因导入鲤鱼受精卵培育的转基因鲤鱼生长速率更快 提问：导入的外源基因的本质是什么？ 设问：是整个DNA分子还是DNA的片段？ 说明：这是我们本节需要讨论的问题，通过本节课的学习我们将解决基因是什么的问题。 学生回答：是DNA 导入课程，引导学生思考基因的本质
阐述基因、染色体、DNA三者之间的关系 阐明：通过第二章的学习我们认识到基因在染色体上，并且一条染色体上有多个基因，基因在染色体上呈线性排列，染色体的化学组成为DNA和蛋白质，本章的学习我们又认识到DNA是主要的遗传物质。提问：基因、DNA、染色体三者之间有什么关系，请用简单的形式表示。 学生思考讨论，完成染色体、DNA、基因三者之间的关系图示 建立基因、染色体、DNA三者概念间的联系
分析资料，进一步明确基因与DNA的关系，阐明基因通常是有遗传效应的DNA片段 提供资料，让学生分析DNA和基因的关系 资料一：大肠杆菌拟核DNA分子长度为4.7×106个碱基对，基因总数为4.4×103个，平均每个基因长度为1×103个碱基对 提问：资料一说明了什么？ 引导学生分析基因碱基数与DNA碱基数的关系 提供资料三：人类基因组测序表明构成基因的碱基数占测序DNA分子碱基总数的比例不超过2% 问：怎样解释一个DNA分子中所有基因的碱基总数小于这个DNA分子的碱基数？ 设问：怎样的DNA片段能称为基因？ 提供资料三：转入水母绿色荧光蛋白基因的小鼠发出绿色荧光 问：资料三中的绿色荧光蛋白基因与本节问题探讨中外源生长素基因体现了基因的什么特点？ 问：综合以上资料你能否概括阐明DNA与基因的关系，同时体现出基因的作用？ 引导学生讨论并概括 提问：一些病毒的遗传物质是RNA，请类比说明这些病毒中的基因是什么？ 讨论：我们在必修一认识到核酸是遗传信息的携带者，请依据以上的讨论对基因的概念进行概括总结。 阐明：基因是具有遗传效应的核酸片段。 问：怎样理解本节的标题基因通常是具有遗传效应的DNA片段？ 活动：修正本节课对基因、染色体、DNA三者关系的图示，让学生绘制概念图。 学生分析资料一 学生回答：一个DNA分子上有多个基因，DNA分子的碱基数多于一个DNA分子中的基因总数 学生思考并作答：基因是DNA片段 学生作答：这表明基因能够控制生物的性状，并且可以遗传，即基因具有遗传效应 学生作答：基因是具有遗传效应的DNA片段 学生作答：这些RNA病毒中的基因应该是具有遗传效应的RNA片段 学生进行讨论并概括总结基因的概念 学生作答：由于大多数生物的遗传物质是DNA，仅有一些病毒的遗传物质是RNA，因此通常来说基因是具有遗传效应的DNA片段 学生构建基因、DNA、染色体概念图并展示 培养学生提取信息、分析资料归纳概括的科学思维 从碱基对数的数量关系得到基因是DNA片段的结论 提供事实证据完善学生对基因的作用，进一步加深对基因的理解，培养学生基于事实证据归纳概括的科学思维，建构基因的概念
基因概念的发展史 提供资料让学生明确基因概念的发展史，阐明基因不仅是遗传的基本单位还是重组、突变的基本单位，随着人们对基因结构的深入了解，可在基因水平进行操作精准改造生物的遗传性状。 问：读完关于基因概念的发展史，对你有什么启示 巩固练习： 判断正误 基因在DNA上，DNA是基因的集合 基因一定位于染色体上 总结：通过本节课的资料分析我们认识到基因的本质，至此对本章开始提出的基因是什么的问题有了一个明确的答案。 布置作业： 查阅资料，了解真原核生物基因的差异，谈谈你对基因的认识。 查找资料，说明转基因技术的操作流程，举例说明基因工程的发展和应用 学生阅读资料，了解 学生作答：科学概念随着人们的认识在不断发展变化 学生作答 记录作业 拓展补充基因概念的发展史，培养学生科学本质观， 检测学生掌握情况 拓展学生的知识，让学生更深入地了解基因及与基因相关地工程技术
设计意图：
板书设计
3.4基因通常是具有遗传效应的DNA片段
教学反思
本节课通过分析资料逐步建构基因的概念，使学生归纳概括基因通常是具有遗传效应的DNA片段，教学中需要思考的是如何让学生明确基因是具有遗传效应的片段，这个表述同时体现了基因的功能及基因与DNA的关系，本节的内容可以说是对本章提出基因是什么问题的总结，关于基因概念的发展补充的资料可以使学生对基因的概念进一步认识，但顺反子、操纵子等概念部分学生可能难以理解，拓展补充的资料应该在学生可以接受的范围之内，当然基因概念的补充说明也有利于建立学生对科学本质的理解。

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