第三章 第四节基因是有遗传效应的DNA片段教案

1、第三章 第四节 基因是有遗传效应的DNA片段教材分析基因是有遗传效应的DNA片段是人教版生物必修二第三章第四节 ,本节内容是从旧教材中的基因表达中别离并提前 ,既是对本章内容的概括与提升 ,又为“第 4 章基因的表达作铺垫 ,为此基因的概念将是本节教学的核心 ,DNA的多样性和特异性侧重用数学方法来理解。教材通过分析资料使学生认识基因与 DNA 的关系 ,让学生自然得出基因是有遗传效应的 DNA 片段的结论。在 DNA 片段中的遗传信息的内容教学时 ,通过探究活动使学生认识 DNA 上的脱氧核苷酸序列信息多样性的关系。通过DNA结构分析设法引导学生通过数学推算的方法 ,得出 DNA 分子中可以

2、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 ,从分子水平上揭示生物体的多样性和特异性的物质根底。 教学重点 1.理解“基因是有遗传效应的DNA片段。2.掌握运用排列组合计算方法。3.理解DNA分子的三个特征。教学难点脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性。教学方法通过归纳总结学过的知识推理 ,运用数学计算方法。教学过程思考1、大肠杆菌拟核中有几个DNA？2、碱基对的长度是多少？3、基因数目呢？4、每个基因的平均长度呢？在学习之前 ,我们先回忆一下学过的相关知识。在孟德尔别离定律中我们提到了遗传因子 ,它是一种可以遗传的物质 ,也就是我们常说的基因。随后又学习了萨顿假说 ,摩尔

3、根通过果蝇的遗传实验将基因定位在染色体上。而在本章第一节学习中知道了染色体中只有DNA是遗传物质。回忆了这些知识 ,我们会提出问题：基因是不是在DNA上？它有遗传性吗？这种说法对吗？基因与DNA究竟是什么关系？下面我们进入本节的学习“基因是有遗传效应的DNA片段。一、基因是有遗传效应的DNA片段首先我们来学习基因与DNA的关系 ,为了了解基因与DNA的关系。我们通过两个例子的分析来说明它们的关系。翻开书的55页看资料分析例一。思考1、将海蜇的绿色荧光蛋白基因转移到小鼠体内的DNA上 ,小鼠在紫外线的照射下也能发出荧光 ,基因能够转移成功的主要原因是_。2、当把绿色荧光蛋白基因通过技术手段切成两

4、局部后 ,将其中的一局部转移到小鼠体内 ,结果小鼠在紫外线的照射下不再发出荧光 ,该实验说明_资料1经计算得出基因的总长度为4400000个碱基对 ,明显的数量差异从黑板上的这个表可看出：基因是DNA片段。基因不是连续分布在DNA上 ,而是由碱基序列将其分隔开的。资料二是 ,在太平洋西北部海域有一种海蜇 ,其体内含有绿色荧光蛋白基因 ,将海蜇的绿色荧光蛋白基因转移到小鼠体内的DNA上 ,小鼠在紫外线的照射下 ,也能像海蜇一样发出荧光。我们从这个例子中看出：基因可以剪切 ,可以拼接 ,可以独立起作用 ,具有遗传效应。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

5、表达 ,故基因是遗传物质的结构和功能单位 ,基因是有遗传效应的特定的DNA片段。资料3人类基因组方案测定的 24条染色体组成 ,其中包括22条体染色体、1条X染色体和1条Y染色体。人类基因组含有约30亿个DNA碱基对 ,发现人类的基因数量比原先预期的少得多 ,其中的外显子 ,也就是能够制造蛋白质的编码序列 ,只占总长度的1.5%。说明并不是所有DNA序列都构成基因。基因是一段DNA ,但是一段DNA不一定是基因。资料4不少人认为 ,人和动物的胖瘦是由遗传决定的。近来的科学研究发现 ,小鼠体内的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

6、,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。1由资料一、资料三说明：_基因是DNA的片段_。2由资料二、资料四说明：_基因有遗传效应_。3综合上述12说明：_基因是有遗传效应的DNA片段_。我们总结这两个观点就概括出基因的定义：基因是有遗传效应的DNA片段 ,根本节的标题。我们从大肠杆菌的例子中看出一个DNA分子上有许多基因 ,每个基因都是特定的DNA片段 ,有着特定的遗传效应 ,这就说明DNA分子中必然蕴藏了大量的遗传信息。而一个DNA分子是如何储存大量的遗传信息的？下面我们来学习DNA片段中遗传信息。二 、DNA片段中遗传信息所谓结构决定功能

7、 ,这就要从DNA的结构说起 ,DNA分子的根本骨架外侧脱氧核糖和磷酸不发生改变 ,只有内侧的碱基及其排列顺序改变。思考1、假设一个基因含有碱基对的数目是1 ,而我们知道DNA中的碱基有四种 ,基因的可能的种类是多少呢？2、假设是2 ,根据数学中的排列组合计算基因的种类是多少？3、推广一下 ,假设基因中有n对碱基对 ,那它的种类是多少呢？所以我们说碱基排列顺序千变万化 ,构成了DNA分子的多样性。在现代刑侦领域运用DNA指纹技术 ,除同卵双生外 ,几乎没有指纹完全相同的两个让人 ,所以指纹用来鉴定身份。这说明了DNA的特异性。即特殊且不同的性质。DNA的特异性是由碱基的排列顺序决定的。这是第二

8、个特征。DNA的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质根底。因为碱基互补配对和半保存复制的原那么 ,所以DNA具有稳定性 ,这是第三个特征。三、总结 基因、DNA、染色体之间的关系从基因在染色体(染色质)上的关系看：基因在染色体上具有一定的位置 ,并且呈线性排列。基因与染色体的行为具有一致性。从基因与DNA的关系看：每个DNA分子上有许多基因 ,基因是有遗传效应的DNA片段。从基因与遗传信息的关系看：基因的脱氧核苷酸的排列顺序代表着遗传信息。对于某个基因来说 ,该“顺序是固定的 ,而不同的基因的脱氧核苷酸的顺序是各不相同的。从基因与性状的关系看：基因是控制生物性状的结构和功能单位。 基因是

9、有遗传效应的DNA片段 基因是DNA片段一、基因与DNA的关系 基因有遗传效应二、DNA中的遗传信息 碱基 基因多样性 1 4特异性 2 4216稳定性 n 4n 板书设计及时训练1、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2、DNA指纹术可以帮助人们确认亲子关系,这是因为 A.每个人的DNA大都相同 B.每个人的DNA指纹图是特有的C.不同个体的相同组织中的DNA指纹图相同 D.DNA指纹术是检测DNA上的碱基种类3、不同的基因携带不同的遗传信息的原因是 A

10、.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4、基因的功能之一 ,是传递遗传信息 ,以下哪一项与这一功能没有直接关系 ADNA复制 B生殖 C细胞分裂 D蛋白质合成5、以下有关染色体、DNA、基因三者关系的表达,错误的选项是 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. 都能复制和传递 ,且三者的行为一致C. 三者都是生物细胞内的遗传物质D. 生物的传宗接代中 ,染色体的行为决定着DNA和基因的行为 6、“人类基因组方案研究说明,人体的23对染色体约含有3万3.5万多个基因,

11、这一事实说明 A.基因是DNA上的有遗传效应的片段 B.基因是染色体的片段C.一个DNA分子上有许多基因 D.基因只存在于染色体上7.含有2019个碱基的DNA ,每条链上的碱基排列方式有 A、42019种 B、41000种 C、22019种 D、21000种8.对于一个基因的正确描述是 它是DNA分子上特定的片段 它是由沃森和克里克共同提出的 它决定某一遗传性状或功能 染色体的一段就是基因A、和 B、和 C、和 D、和7、将海蜇的绿色光蛋白基因移到小鼠体内的DNA上 ,小鼠在紫外线的照射下,也能发出荧光 ,基因能够转移成功的主要原因是_；当把绿色荧光蛋白基因用技术手段切成两局部后 ,将其中的一局部转移到小鼠体内 ,结果 ,小鼠在紫外线的照射下不再发出荧光 ,该实验说明 。8、分析以下图 ,答复有关问题：l图中A是_ ,C是_ ,G是_。2B有4种 ,即：_ 、_ 、_ _ 、_ 直线上写文字 ,括号内写字母3D与F的关系是_ _