第一篇:山東臨清市高中生物必修二第三章第4節(jié)《基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段》教案
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學校:臨清實驗高中 學科:生物
第3章 第4節(jié)
基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段
一、教材分析
“基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段”是普通高中課程標準實驗教科書《生物2(必修)——遺傳與進化》(人教版)第三章第4節(jié)的內(nèi)容。本節(jié)是學生在學習了DNA是主要的遺傳物質(zhì)、DNA分子的結(jié)構(gòu)、DNA的復制等三節(jié)內(nèi)容后的概括與提升,是本章基因的本質(zhì)的升華部分,更是為第四章《基因的表達》作鋪墊,所以說是起著不可或缺的橋梁作用的重要一節(jié)。
新課標教材的內(nèi)容與原教材比較,有一大特點:沒有直接講述基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段,而是首先采取資料的形式,以數(shù)據(jù)差異和作用表達為主線,逐步呈現(xiàn)基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段。這樣不僅符合學生的認知特點,還應(yīng)用數(shù)學比較法,讓學生知道基因與DNA的存在差別,知道基因才是有用的。從而在情感、能力等多方面得到啟示和升華。
二、教學目標
1、知識目標
(1)說明基因和遺傳信息的關(guān)系。(2)了解DNA分子的多樣性和特異性。
2、能力目標
(1)培養(yǎng)學生的邏輯思維能力,使學生掌握一定的科學研究方法。(2)掌握分析材料的方法。
3、情感目標與價值觀
通過介紹DNA技術(shù),對學生進行科學價值觀的教
三、教學重點難點
1、教學重點:
(1)基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段。(2)DNA分子具有多樣性和特異性。
2、教學難點:脫氧核苷酸序列與遺傳信息的多樣性。
四、學情分析
學生是教學的主體,那如何針對教材內(nèi)容,突出重點、突破難點,結(jié)合實際來上好課?使學生在一堂課里面學有所獲、學有所進,是我們老師必須探討和追求的問題。雖然我們學校的生源與一流學校間有一定的差距,但是在我們老師的努力指導下,已經(jīng)掌握了比較扎實的基礎(chǔ),對于DNA的有關(guān)知識也了解比較深,若我們能在教學中能充分利用學生的已有知識基礎(chǔ),通過適當?shù)慕虒W策略,讓學生真正學會、學懂、學全、活用,發(fā)揮自主學習的積極性,提高學習興趣,必能更好的發(fā)展。
五、教學方法
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1.以教材所提供的資料入手,通過數(shù)學比較、對比的方法,培養(yǎng)學生分析和解決問題的能力;
2.通過將課本所舉的重復例子進行整合,加深學生對問題的認識和理解;
3.聯(lián)系實際生活,引入DNA指紋技術(shù)的科普知識,激發(fā)學生的學習興趣,從而為認知DNA的多樣性和特異性打下基礎(chǔ)
六、課前準備
1.學生的學習準備:預(yù)習課本本節(jié)內(nèi)容
2.教師的教學準備:多媒體課件制作,課前預(yù)習學案,課內(nèi)探究學案,課后延伸拓展學案。
七、課時安排:1課時
八、教學過程
(一)預(yù)習檢查、總結(jié)疑惑
檢查落實了學生的預(yù)習情況并了解了學生的疑惑,使教學具有了針對性。
(二)情景導入、展示目標。
我們在第2章第二節(jié)學習了摩爾根果蠅實驗時,知道了基因位于染色體上,隨染色體傳給后代;
在第三章中我們證明染色體的成分中,只有DNA才是遺傳物質(zhì)。
那么基因等同于DNA嗎?基因和DNA又存在什么樣的關(guān)系呢?
(三)合作探究、精講點撥。
探究一:通過課本資料分析,理清基因與DNA關(guān)系
仔細閱讀課本P55-56的4則資料,思考這些資料分別從哪些方面說明DNA與基因的關(guān)系? 資料1:
全部基因的堿基對總數(shù)只是DNA分子堿基對總數(shù)的一部分,因此,________________。資料3:
進一步明確________________________。資料2:
________具有特定的遺傳效應(yīng)。資料4:
進一步明確________________________ 探究二:DNA片段中的遺傳信息,探究---脫氧核苷酸序列與遺傳信息的多樣性。
1、DNA分子為什么能儲存大量的遺傳信息?
2、DNA分子儲存的遺傳信息與它結(jié)構(gòu)中的什么有關(guān)?
3、由4種堿基排列而成的脫氧核苷酸序列,足以儲存生物體必需的全部遺傳信息嗎
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(四)反思總結(jié),當堂檢測。
教師組織學生反思總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容,并進行當堂檢測。
設(shè)計意圖:引導學生構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)并對所學內(nèi)容進行簡單的反饋糾正。(課堂實錄)
(五)發(fā)導學案、布置預(yù)習。
我們已經(jīng)學習了第三章基因的本質(zhì),那么基因有什么作用,如何傳遞給后代,這節(jié)課后大家可以先預(yù)習第四章基因的表達內(nèi)容,并完成本節(jié)的課后練習及課后延伸拓展作業(yè)。
設(shè)計意圖:布置下節(jié)課的預(yù)習作業(yè),并對本節(jié)課鞏固提高。教師課后及時批閱本節(jié)的延伸拓展訓練。
九、板書設(shè)計
第4節(jié) 基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段
一、說明基因與DNA關(guān)系的實例 1.大腸桿菌的DNA與基因
2.海蟄的綠色熒光蛋白基因與轉(zhuǎn)基因技術(shù) 3.人類基因組計劃(HGP計劃)堿基序列。4.小鼠體內(nèi)的HMGIC基因與肥胖直接相關(guān)
二、DNA片段中的遺傳信息 1.基因的化學組成 2.基因不同的實質(zhì) 3.基因的位置
4.基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段
十、教學反思
在教學中我把知識整合進行教學,的確提高了課堂效率,這對學生通過逐步理解來掌握知識也非常有益,達到輕松突破教學重難點,同時情感態(tài)度也得以升華。但在教學過程中由于時間較緊,所以給學生探究討論的時間不足,所以提高學生興趣和教學效果有一定的限制。
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第二篇:《基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段》教案
3.4基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段
一、教學目標
1、知識目標
(1)舉例說明基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段。(2)運用數(shù)學方法說明DNA分子的多樣性和特異性。(3)說明基因和遺傳信息的關(guān)系。
2、能力目標
(1)進行遺傳信息多樣性原因的探究。(2)培養(yǎng)學生分析資料的能力。
(3)通過課堂探究活動培養(yǎng)學生運用數(shù)學方法推理的能力。
3、情感態(tài)度價值觀目標
(1)初步形成遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能相統(tǒng)一、多樣性與共同性相統(tǒng)一的觀點。
(2)通過介紹DNA技術(shù),對學生進行科學價值觀的教育。
二、教學重點和難點
1、教學重點
(1)基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段。(2)DNA分子具有多樣性和特異性。
2、教學難點
脫氧核苷酸序列與遺傳信息的多樣性。
三、教法學法:
講述、討論與探究相結(jié)合。
四、教學準備: 教師準備:多媒體課件。學生準備:用數(shù)學方法推算。
五、課時安排: 一課時
六、教學過程:
(一)復習導入:通過課件圖片導入:染色體與DNA的關(guān)系、染色體與基因的關(guān)系:
1、位置關(guān)系
2、數(shù)量關(guān)系
(二)、教學內(nèi)容:說明基因與DNA的關(guān)系實例
學生活動:分析資料、討論、得出基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段的結(jié)論。教師活動:
情景創(chuàng)設(shè):我們通過科學實驗已知DNA是主要的遺傳物質(zhì),生活中我們常聽說人的遺傳與基因有關(guān),那么,基因與.DNA有什么關(guān)系
提出問題:基因=DNA嗎? 分析資料:
引導1:仔細閱讀4則資料,思考這些資料分別從哪些方面說明DNA與基因的關(guān)系的?
引導2.你如何運用這些材料進行推理? 引導3.根據(jù)不同實例,分步得出結(jié)論。
教學意圖:自學資料,得出結(jié)論利于培養(yǎng)學生的閱讀理解能力,通過問題情景的創(chuàng)設(shè),旨在激發(fā)學生的學習興趣、引導學生主動學習。
學生活動的策劃一:
資料1: 通過計算DNA上堿基數(shù)與基因上的堿基數(shù),能說明哪些數(shù)量關(guān)系? 推理1:基因是DNA的片段。
資料2:基因堿基對總數(shù)占DNA堿基總數(shù)的很少一部分。推理2:進一步明確基因是DNA的片段,資料3:把海蜇的綠色熒光基因轉(zhuǎn)入到動物體內(nèi),體內(nèi)出現(xiàn)了以前沒有的熒光。
推理3: 基因是有遺傳效應(yīng)的基因片段可以獨立起作用基因可以轉(zhuǎn)接。資料4:基因與性狀之間存在一個對應(yīng)關(guān)系。
推理4:進一步明確基因是有遺傳效應(yīng)的,并且基因直接控制性狀。教學意圖:對比分析得出結(jié)論是中學階段重要的實驗分析方法,計算是資料探究的重要方法和手段,通過這一活動,引導學生進行邏輯推理,并歸納總結(jié),得出基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段的結(jié)論,培養(yǎng)學生的科學探究能力。
過渡:教師活動,設(shè)問:上面的實例說明了DNA蘊含了大量的遺傳信息,什么代表著遺傳信息?
(三)、教學內(nèi)容:DNA片段中的遺傳信息 教師活動:
情景創(chuàng)設(shè):分析的DNA分子結(jié)構(gòu)
提出問題:4種堿基的排列如何構(gòu)成復雜的遺傳信息?
學生活動:回憶DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu),分析提出假設(shè)——DNA上的堿基序列可能代表著遺傳信息。
推測:從分子結(jié)構(gòu)中可以推測遺傳信息與4種堿基的排列順序有關(guān)。學生活動的策劃二: 教師活動:設(shè)置探究情境:
學生活動:根據(jù)情境,利用數(shù)學中排列組合方法推算堿基排列的多種方式,結(jié)合DNA分子結(jié)構(gòu),理解推理出DNA分子中遺傳信息的特異性和多樣性。
情境1:若1個堿基對組成1個基因,4個堿基對能形成多少種基因?教材的情境1,17個堿基對可以排列出多少種基因?
利用教材“資料分析”中的資料1,1000個堿基對可以排列出多少種基因? 組織討論,得出結(jié)論:
堿基排列的千變?nèi)f化構(gòu)成了DNA分子的多樣性,滿足了遺傳信息的多樣性的要求。
深入探究:
情境2:假如決定臉型的一個基因只有17個堿基對組成,那么這種排列就有417種可能,那么兩個人臉型相同的可能性有多大?
結(jié)論:
DNA分子的特異性
刑偵領(lǐng)域的應(yīng)用:設(shè)置情境引導學生感受科學技術(shù)在實踐中的價值。教學意圖:引導學生回憶DNA分子的結(jié)構(gòu),提出假設(shè)四種堿基排列順序可以不同,可能代表著遺傳信息。進而通過組織探究活動,運用數(shù)學中排列部分的知識,推導出堿基排列的組合多種多樣,從而得出
遺傳信息多樣性的結(jié)論。
運用數(shù)學知識,通過對“兩個人臉型相同的可能性有多大?”的分析,可得出遺傳信息特異性的結(jié)論。
(四)小結(jié):
1、遺傳信息蘊藏在4種堿基的排列順序之中;堿基排列順序的千變?nèi)f化,構(gòu)成了DNA分子的多樣性,而堿基的特定的排列順序,又構(gòu)成了每一個DNA分子的特異性;DNA分子的多樣性和特異性是生物體多樣性和特異性的物質(zhì)基礎(chǔ)。
2、DNA上分布著多個基因,基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段。
(五)鞏固練習: 畫概念圖及應(yīng)用
(六)作業(yè):
七、板書設(shè)計:
第四節(jié)
基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段
一、說明基因與DNA關(guān)系的實例
二、DNA片段中的遺傳信息
第三篇:基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段教案
第四節(jié):基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段
一.教學目標 1. 知識目標
(1)舉例說明基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段。
(2)說明基因和遺傳信息的關(guān)系。2. 能力目標
(1)運用數(shù)學方法說明DNA分子的多樣性和特異性。(2)掌握分析材料的方法。3.情感態(tài)度價值觀目標
通過了解人類基因組計劃和DNA指紋技術(shù)的應(yīng)用,培養(yǎng)熱愛科學和愛國主義情感。
二.教學重點和難點: 1.教學重點
(1)基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段。
(2)DNA分子具有多樣性和特異性。
2.教學難點:
脫氧核苷酸序列與遺傳信息的多樣性。三.教學過程
導入: 摩爾根將基因定位于染色體上,并測出基因在染色體上是呈線性排列的。而染色體由DNA和蛋白質(zhì)組成,這就涉及一個問題基因=DNA嗎?基因和DNA有什么關(guān)系呢? 下面請同學們來看幾個資料 我們先來看一些實例:
資料
1、大腸桿菌細胞的擬核有1個DNA分子,長度約為4700000個堿基對在DNA分子上分布著大約4400個基因,每個基因的平均長度約為1000個堿基對。提問:這個資料說明了什么?
(大腸桿菌一個DNA上含有多個基因。說明基因是一段DNA。)
資料
2、生長在太平洋西北部的一種海蟄能發(fā)出綠色熒光,這是因為海蟄的DNA分子上有一段長度為5170個堿基對的片段---綠色熒光蛋白基因。轉(zhuǎn)基因?qū)嶒灡砻鳎D(zhuǎn)入了海蟄的綠色熒光蛋白基因的轉(zhuǎn)基因鼠,在紫外線的照射下,也能象海蟄一樣發(fā)光。提問:這個資料說明了什么?
(說明基因是特定的DNA片段,可拼接到其他生物的DNA上去,有遺傳效應(yīng),可獨立起作用)基因是特定的DNA片段,可以切除,可以拼接到其他生物的DNA上去,從而獲得某種性狀的表達,所以基因是遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)單位。
資料
3、人類基因組計劃測定的是24條染色體(22條染色體+X+Y)上的DNA的堿基序列。其中,每條染色體上有一個DNA分子。這24個DNA分子大約有31.6億個堿基對,其中構(gòu)成基因的堿基數(shù)占堿基總數(shù)的比例不超過2%。提問:這個資料說明了什么?
(并不是隨便一段DNA就稱為基因?;蚴且欢蜠NA,但是一段DNA不一定是基因。)
資料
4、科學家研究發(fā)現(xiàn),人體內(nèi)有與肥胖密切相關(guān)的基因,在小鼠中,HMGIC基因則與肥胖直接相關(guān),然后科學家們做了這樣一個實驗,實驗組是具有HMGIC基因缺陷的小鼠,作為對照組的是基因正常的小組,在吃同樣多的高脂肪食物的情況下,一段時間后,對照組的小鼠變得十分肥胖,但基因缺陷組小鼠體重仍舊正常。提問:資料4說明了什么?
分析:無HMGIC基因就無肥胖的表現(xiàn)
有HMGIC基因就有肥胖的表現(xiàn)。
說明基因能控制生物的性狀(功能單位),即基因具有遺傳效應(yīng))
最后由學生自主總結(jié)基因的概念:基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段,是遺傳的基本結(jié)構(gòu)和功能單位。
知識點二:DNA片段中的遺傳信息
講述:一個DNA分子上有許多基因,每一個基因都是特定的DNA片段,有著特定的遺傳效應(yīng),這說明DNA分子必然蘊含著大量的遺傳信息。在DNA分子中,大量的遺傳信息是有什么決定的呢?DNA分子的基本骨架是脫氧核糖和磷酸交替連接而成,穩(wěn)定不變的,而內(nèi)側(cè)是四種堿基排列而成的脫氧核苷酸序列。
提問:脫氧核苷酸序列與遺傳信息有什么關(guān)系嗎? 探究:脫氧核苷酸序列與遺傳信息的多樣性P57 探究思路:
假如決定臉型的一個基因只有17個堿基對組成,那么這種排列有多少種可能?
417種。(大約為一百七十二億種)
情境2全球人口總數(shù)約為60億。假設(shè)人類基因組中第1號染色體的第1個基因是由17個堿基對隨機排列構(gòu)成的,那么,17個堿基對的所有排列是否都有機會出現(xiàn)? 你與你的同桌相比,這個基因的脫氧核苷酸序列完全相同的可能性有多大?多 4X4 探究結(jié)論:
遺傳信息蘊藏在4中堿基的排列順序中;堿基排列順序的千變?nèi)f化,構(gòu)成了DNA分子的多樣性;堿基特定的排列順序,又構(gòu)成了DNA分子的特異性。知識點三:染色體,DNA,基因。脫氧核苷酸之間的關(guān)系區(qū)別 基因與染色體(染色質(zhì))、DNA、性狀、遺傳信息的關(guān)系?
1717①從基因在染色體(染色質(zhì))上的關(guān)系看:基因在染色體上具有一定的位置,并且呈線性排列?;蚺c染色體的行為具有一致性。
②從基因與DNA的關(guān)系看:每個DNA分子上有許多基因,基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段(DAN片段不一定是基因)。
③從基因與性狀的關(guān)系看:基因是控制生物性狀的結(jié)構(gòu)和功能單位。
④從基因與遺傳信息的關(guān)系看:基因的脫氧核苷酸的排列順序包含著遺傳信息。對于某個基因來說,其“順序”是固定的,而不同的基因,其脫氧核苷酸的順序又是各不相同的。
第四篇:高一生物人教版必修二第三章第4節(jié)基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段教案
《基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段》教學設(shè)計
【教學目標】
知識與技能
1.舉例說明基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段。
2.說明基因和遺傳信息的關(guān)系
3.理解基因、DNA、染色體三者之間的關(guān)系
過程與方法
運用數(shù)學方法說明DNA分子的多樣性和特異性
情感、態(tài)度與價值觀
初步形成遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能相統(tǒng)一、多樣性與共同性相統(tǒng)一的觀點
【學情分析】
在前兩章時認識到了基因與染色體的關(guān)系,在本章前三節(jié)中了解了DNA是主要的遺傳物質(zhì),DNA的分子結(jié)構(gòu)和復制,但是,對基因的本質(zhì)沒有確切的了解,還未能弄清基因與DNA、染色體的關(guān)系,通過資料分析和結(jié)構(gòu)圖的方式,引導學生觀思考,總結(jié),并得出結(jié)論。
【教學重點】
1.基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段
2.DNA分子具有多樣性和特異性
【教學難點】
脫氧核苷酸序列與遺傳信息的多樣性
【教學用具】
多媒體課件、自制DNA分子模型
【教學時數(shù)】
1課時
【教學過程】
教學
過程
教師活動
學生活動
導
入
通過前面章節(jié)的學習,我們知道了解了基因是在染色體上呈線性排列,而染色體又是由DNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成的,其中DNA是遺傳物質(zhì),那基因和DNA之間具有什么關(guān)系呢?
提出問題:DNA等同于基因嗎?
基
因
與
DNA的關(guān)
系
過渡:我們現(xiàn)在不能通過做實驗來解決這個問題,那就通過幾個資料來一起探究一下這個問題。
合作探究:
閱讀課本P55資料分析1
思考:大腸桿菌中的DNA分子數(shù)目與基因數(shù)目相同嗎?如果不同,說明什么問題?
追問:是不是DNA的片段都是基因呢?
閱讀資料分析3
思考:人體內(nèi)所有基因的堿基總數(shù)與DNA的堿基總數(shù)相同嗎?如果不同,說明什么問題?
追問:基因是什么樣的DNA片段呢?
閱讀資料分析2和4
資料2:轉(zhuǎn)基因鼠為什么能發(fā)出綠色熒光?這說明基因具有什么作用?
資料4:具有HMGIC基因就會肥胖,而沒有這種基因就不會肥胖,說明基因具有什么作用?
:
總結(jié):通過剛才的研究我們有了這些認識,“基因是DNA的片段”、“
有些DNA的片段不是基因”、“
基因具有遺傳效應(yīng)”,那我們能不能從DNA水平上給基因下一個定義,既能反映基因與DNA的關(guān)系,又能體現(xiàn)基因的作用
基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段
回答:不同
結(jié)論:基因是DNA的片段
回答:不同,構(gòu)成基因的堿基總數(shù)不到DNA堿基總數(shù)的2%,結(jié)論:有些DNA的片段不是基因
資料2
回答:轉(zhuǎn)基因鼠能發(fā)出綠色熒光是因為體內(nèi)具有了綠色熒光蛋白,說明轉(zhuǎn)入體內(nèi)的綠色熒光蛋白基因在小鼠體內(nèi)控制了相關(guān)蛋白質(zhì)的合成。
說明:基因能控制蛋白質(zhì)的合成,從而控制生物的性狀。
資料4
回答:說明基因能夠控制生物性狀
結(jié)論:基因具有遺傳效應(yīng)
DNA
片
段
中的遺
傳
信
息
過渡:我們知道自然界的生物具有多樣性,而性狀是受基因控制的,這就說明基因也必然具有多樣性,蘊含大量的遺傳信息?;蚴荄NA的特定片段,那DNA分子為什么能儲存大量的遺傳信息呢?
合作探究:
1.DNA分子中的哪一部分可以儲存遺傳信息呢?
2.若一個基因由1個堿基對組成,4種堿基能形成多少種基因?
若一個基因由2個堿基對組成,4種堿基能形成多少種基因?
若一個基因由3個堿基對組成,4種堿基能形成多少種基因?
若一個基因由n個堿基對組成,4種堿基能形成多少種基因?
結(jié)論:DNA中的堿基排列順序儲存大量的遺傳信息
推測:遺傳信息與4種堿基的排列順序有關(guān)。
計算:4種
4×4(42)種
4×4×4(43)種
4n種
小
結(jié)
1.基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段
2.遺傳信息蘊藏在基因的4種堿基的排列順序之中;堿基排列順序的千變?nèi)f化,構(gòu)成DNA分子多樣性;堿基的特定的排列順序,又構(gòu)成了每一個DNA分子的特異性
【板書設(shè)計】
第五篇:高一生物人教版必修二第三章第4節(jié)基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段學案
基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段
一、教學目標
1.知識目標
⑴舉例說明基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段。
⑵說明基因、DNA和染色體三者之間的關(guān)系以及基因的本質(zhì)。
2.能力目標
⑴運用數(shù)學方法說明DNA分子的多樣性和特異性。
⑵掌握分析材料的方法。
3.情感態(tài)度價值觀目標
通過了解人類基因組計劃和DNA指紋技術(shù)的應(yīng)用,培養(yǎng)熱愛科學和愛國主義情感。
二、教學重點和難點
1.教學重點
(1)基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段。
(2)DNA分子具有多樣性和特異性。
2.教學難點
脫氧核苷酸序列與遺傳信息的多樣性。
三、教學策略
本節(jié)教學可用1課時。本節(jié)內(nèi)容既是對本章內(nèi)容的概括與提升,又為第4章《基因的表達》作鋪墊?;谝陨峡紤],目標1側(cè)重在知識方面,也是本節(jié)教學的核心。目標2側(cè)重于運用數(shù)學方法的技能。需要說明的是,運用數(shù)學方法推算堿基排序的目的是要讓學生進一步理解、認同DNA分子結(jié)構(gòu)的多樣性和特異性,因此應(yīng)將目標2的技能要求與目標1的知識要求結(jié)合起來。目標3是在前兩個目標基礎(chǔ)上的進一步提升,也是課程標準中提出的明確要求。
在本節(jié)中,教材提供了實證、探究和聯(lián)系社會實際三個層面的活動內(nèi)容,教師可以充分利用這些教材資源,組織教學。
1.充分利用“資料分析”,讓學生通過對實例的分析和討論來理解基因與DNA的關(guān)系。
仔細品味“資料分析”中的4個材料,可以發(fā)現(xiàn)這些資料主要是從遺傳現(xiàn)象和數(shù)量關(guān)系這兩方面提供推理依據(jù),引導學生得出“基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段”這一結(jié)論。資料1、3,主要是從數(shù)量關(guān)系上說明基因是DNA分子的片段;資料2、4分別提供了海蜇的綠色熒光蛋白基因和小鼠體內(nèi)的肥胖基因的相關(guān)信息,主要是說明基因具有遺傳效應(yīng)。
在教學過程中,上述資料可以根據(jù)需要多次使用,從不同角度幫助學生理解“基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段”。教師可以通過設(shè)計一系列問題,讓學生從實例中逐步得出基因是DNA分子上的片段、基因具有遺傳效應(yīng)的結(jié)論,最終獲得基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段這一綜合認識。在教學過程中,教師可以借助教材提供的討論題,也可以根據(jù)學生特點重新設(shè)計一些問題串,讓學生沿著上述邏輯推理過程,得出結(jié)論。
在推理過程中,教師應(yīng)隨時關(guān)注學生探求問題的路徑,引導學生確立事實、推理、結(jié)論之間的正確關(guān)系,以及知識之間的邏輯關(guān)系,引導學生循序漸進,步步深入,順理成章地得出結(jié)論。從上述分析也可以看出,本節(jié)內(nèi)容是培養(yǎng)和訓練學生推理能力的良好素材。
2.合理組織探究活動,幫助學生用數(shù)學方法解決生物學問題。
本節(jié)的探究活動有別于實驗探究。這一探究活動主要是借助于數(shù)學方法,所以要側(cè)重數(shù)學技能的訓練,利用數(shù)學思維解決生物學問題。同時,教師還應(yīng)注意到一個問題,即所有的堿基排列的概率計算是建立在一個假設(shè)基礎(chǔ)上的(所有堿基對的隨機排列都能構(gòu)成基因)。因此,在將數(shù)學模型遷移到生物學問題時,教師一定要提示學生注意:生物學現(xiàn)象的特殊性和數(shù)學模型的應(yīng)用范圍。關(guān)于概率的教學,可以事先向數(shù)學教師請教,以保證不出科學性錯誤,但不宜涉及過深的數(shù)學知識,以學生能理解堿基排列多樣性為宜。在將數(shù)學模型遷移到堿基排列序列的多樣性問題時,應(yīng)注意分析遺傳信息多樣性與DNA分子結(jié)構(gòu)特點之間的關(guān)系。
3.通過介紹DNA指紋的應(yīng)用,體現(xiàn)STS教育。
在進行理論探討后,教師應(yīng)不失時機地介紹DNA指紋技術(shù)的應(yīng)用,讓學生感受到理論知識的奇妙應(yīng)用。教師可以創(chuàng)設(shè)這樣的情景:假如你是一名法醫(yī),你將如何利用DNA指紋技術(shù)來處理案件。教學過程中,教師應(yīng)該簡單介紹一下DNA指紋的有關(guān)知識,不要讓學生產(chǎn)生誤解,以為DNA指紋就是人的基因。實際上,DNA指紋的特異性主要是由于在人(或其他生物)的染色體DNA中,不表達的堿基對中存在著的一部分串聯(lián)重復的短序列,它們在個體之間具有顯著的差異性。在介紹了DNA指紋的法醫(yī)學用途之后,還可以將視野拓展,介紹DNA指紋在其他領(lǐng)域的應(yīng)用,如孑遺物種的保存和孑遺動物的繁殖、親子鑒定等。
四、答案和提示
(一)問題探討
提示:本節(jié)“問題探討”的目的主要是讓學生體會堿基排列順序的多樣性。
(二)資料分析
1.生物體的DNA分子數(shù)目小于基因數(shù)目。生物體內(nèi)所有基因的堿基總數(shù)小于DNA分子的堿基總數(shù)。這說明基因是DNA的片段,基因不是連續(xù)分布在DNA上的,而是由堿基序列將其分隔開的。
2.提示:此題旨在引導學生理解遺傳效應(yīng)的含義,并不要求惟一答案??梢越Y(jié)合提供的資料來理解,如能使生物體發(fā)出綠色熒光、控制人和動物體的胖瘦,等等。
3.基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段。
(三)探究
1.堿基排列順序的千變?nèi)f化,構(gòu)成了DNA分子的多樣性,而堿基特定的排列順序,又構(gòu)成了每一個DNA分子的特異性。DNA分子的多樣性和特異性是生物體多樣性和特異性的物質(zhì)基礎(chǔ)。
2.提示:在人類的DNA分子中,核苷酸序列多樣性表現(xiàn)為每個人的DNA幾乎不可能完全相同,因此,DNA可以像指紋一樣用來鑒別身份。
3.提示:可以從進化的角度來分析基因為什么不能是堿基的隨機排列。
(四)練習
教材P58(題略)
1.(1);(2)×。
2.C。
3.提示:從遺傳物質(zhì)必須具備的條件來分析:(1)在細胞增殖過程中能夠精確地進行復制;(2)能夠控制生物體的性狀;(3)能夠貯存足夠量的遺傳信息;(4)結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定。
拓展題(題略)
1.提示:并非任何一個DNA片段都是基因,只有具有遺傳效應(yīng)的DNA片段才是基因。
2.提示:DNA包括基因與非基因的堿基序列。
3.提示:這一觀點是有道理的。但在日常生活中,如報刊、雜志、廣播等傳播媒體常將基因與DNA這兩個概念等同使用,因此在具體情況中,要留意區(qū)分。