基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段教學(xué)設(shè)計(jì)?一、教學(xué)目標(biāo)1.知識(shí)目標(biāo)舉例說(shuō)明基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段。說(shuō)明基因和遺傳信息的關(guān)系。2.能力目標(biāo)運(yùn)用數(shù)學(xué)方法說(shuō)明DNA分子的多樣性和特異性。掌握分析資料、歸納總結(jié)的科學(xué)思維方法。3.情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)通過(guò)了解基因的本質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)生命科學(xué)的興趣，認(rèn)同科學(xué)技術(shù)的發(fā)展對(duì)探索生命奧秘的重要性。認(rèn)同遺傳信息傳遞的穩(wěn)定性，樹(shù)立辯證唯物主義世界觀。二、教學(xué)重難點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段。DNA分子的多樣性和特異性。2.教學(xué)難點(diǎn)脫氧核苷酸序列與遺傳信息的多樣性。三、教學(xué)方法講授法、討論法、探究法相結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生自主思考、合作交流，共同探索基因的本質(zhì)。四、教學(xué)過(guò)程（一）導(dǎo)入新課（5分鐘）通過(guò)多媒體展示一些親子之間性狀相似的圖片，如孩子和父母的眼睛、臉型等。提問(wèn)學(xué)生：為什么親子之間會(huì)有這樣相似的性狀呢？引導(dǎo)學(xué)生思考遺傳物質(zhì)在其中的作用。然后展示一些關(guān)于DNA分子結(jié)構(gòu)的圖片，回顧DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，為學(xué)習(xí)基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段做鋪墊。設(shè)計(jì)意圖：從生活中的遺傳現(xiàn)象入手，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，自然地引入本節(jié)課的主題，同時(shí)喚起學(xué)生已有的知識(shí)，為新知識(shí)的學(xué)習(xí)搭建橋梁。（二）講授新課（30分鐘）1.說(shuō)明基因與DNA關(guān)系的實(shí)例（10分鐘）資料1：大腸桿菌細(xì)胞的擬核有1個(gè)DNA分子，長(zhǎng)度約為4700000個(gè)堿基對(duì)，在DNA分子上分布著大約4400個(gè)基因，每個(gè)基因的平均長(zhǎng)度約為1000個(gè)堿基對(duì)。引導(dǎo)學(xué)生分析資料1，思考以下問(wèn)題：基因數(shù)量與DNA分子長(zhǎng)度相比，說(shuō)明了什么？基因在DNA分子上是連續(xù)排列還是有間隔的？學(xué)生討論后回答，教師總結(jié)：基因在DNA分子上是有間隔的，并不是連續(xù)排列的，而且基因的堿基對(duì)總數(shù)小于DNA分子的堿基對(duì)總數(shù)，說(shuō)明DNA分子中存在不是基因的片段。資料2：生長(zhǎng)在太平洋西北部的一種海蟄能發(fā)出綠色熒光，這是因?yàn)楹ＯU的DNA分子上有一段長(zhǎng)度為5170個(gè)堿基對(duì)的片段綠色熒光蛋白基因。轉(zhuǎn)基因?qū)嶒?yàn)表明，轉(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，也能像海蟄一樣發(fā)光。讓學(xué)生分析資料2，思考：轉(zhuǎn)基因鼠為何能發(fā)出綠色熒光？這一事實(shí)說(shuō)明了什么？學(xué)生回答后，教師總結(jié)：基因具有特定的遺傳效應(yīng)，能控制生物的性狀。資料3：人類基因組計(jì)劃測(cè)定的是24條染色體（22條常染色體+X+Y）上的DNA的堿基序列。其中，每條染色體上有一個(gè)DNA分子。這24個(gè)DNA分子大約有31.6億個(gè)堿基對(duì)，其中，構(gòu)成基因的堿基數(shù)占?jí)A基總數(shù)的比例不超過(guò)2%。引導(dǎo)學(xué)生分析資料3，思考：構(gòu)成基因的堿基數(shù)占?jí)A基總數(shù)的比例說(shuō)明了什么？由此可得出什么結(jié)論？學(xué)生討論回答，教師總結(jié)：基因是DNA分子上的特定片段，DNA分子中存在大量的非基因片段，基因在DNA分子中所占比例較小，但卻控制著生物的性狀，進(jìn)一步說(shuō)明基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段。2.DNA片段中的遺傳信息（10分鐘）首先介紹DNA分子的基本組成單位脫氧核苷酸，它由磷酸、脫氧核糖和含氮堿基組成。含氮堿基有四種，分別是腺嘌呤（A）、鳥(niǎo)嘌呤（G）、胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（T）。提問(wèn)學(xué)生：由四種脫氧核苷酸如何組成具有多樣性的DNA分子？引導(dǎo)學(xué)生回顧DNA分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，知道脫氧核苷酸的排列順序千變?nèi)f化，構(gòu)成了DNA分子的多樣性。然后舉例說(shuō)明，若一個(gè)DNA分子片段有100個(gè)堿基對(duì)，那么可能的排列方式有4的100次方種，這是一個(gè)非常龐大的數(shù)字，充分體現(xiàn)了DNA分子的多樣性。接著提問(wèn)：不同的DNA分子其脫氧核苷酸排列順序不同，那么這些特定的排列順序有什么意義呢？引導(dǎo)學(xué)生思考，不同的基因有特定的脫氧核苷酸排列順序，代表了不同的遺傳信息，基因的特異性就體現(xiàn)在脫氧核苷酸的特定排列順序上。例如，決定豌豆圓粒和皺粒的基因、決定人類單眼皮和雙眼皮的基因等，它們的脫氧核苷酸排列順序不同，從而控制不同的性狀。3.DNA分子的多樣性和特異性（10分鐘）結(jié)合前面的內(nèi)容，總結(jié)DNA分子多樣性的原因：脫氧核苷酸數(shù)量成千上萬(wàn)，其排列順序千變?nèi)f化。展示不同生物的DNA指紋圖，說(shuō)明DNA分子的特異性。由于每個(gè)DNA分子都有特定的脫氧核苷酸排列順序，所以不同的DNA分子具有不同的特性，就像指紋一樣，獨(dú)一無(wú)二。運(yùn)用數(shù)學(xué)方法說(shuō)明DNA分子的多樣性和特異性。假設(shè)一個(gè)DNA分子片段有n個(gè)堿基對(duì)，那么可能的排列方式有4的n次方種。這就形象地說(shuō)明了DNA分子多樣性的原因。同時(shí)，特定的DNA分子具有特定的排列方式，體現(xiàn)了其特異性。提問(wèn)學(xué)生：DNA分子的多樣性和特異性與生物多樣性和特異性有什么關(guān)系？引導(dǎo)學(xué)生思考得出，DNA分子的多樣性和特異性是生物多樣性和特異性的物質(zhì)基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)對(duì)資料的分析討論，培養(yǎng)學(xué)生分析歸納能力，讓學(xué)生自主得出基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段這一重要結(jié)論。通過(guò)逐步引導(dǎo)學(xué)生理解DNA分子中遺傳信息的多樣性和特異性，突破本節(jié)課的教學(xué)難點(diǎn)，同時(shí)讓學(xué)生體會(huì)到生物學(xué)知識(shí)之間的內(nèi)在聯(lián)系和邏輯關(guān)系。（三）課堂小結(jié)（5分鐘）引導(dǎo)學(xué)生回顧本節(jié)課所學(xué)內(nèi)容，梳理知識(shí)要點(diǎn)：1.基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段，基因在DNA分子上是有間隔的，基因的堿基對(duì)總數(shù)小于DNA分子的堿基對(duì)總數(shù)。2.DNA分子中脫氧核苷酸的排列順序代表遺傳信息，不同基因有特定的脫氧核苷酸排列順序，體現(xiàn)了基因的特異性，而脫氧核苷酸排列順序的千變?nèi)f化構(gòu)成了DNA分子的多樣性。3.DNA分子的多樣性和特異性是生物多樣性和特異性的物質(zhì)基礎(chǔ)。教師對(duì)學(xué)生的回答進(jìn)行補(bǔ)充和完善，強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)知識(shí)，幫助學(xué)生構(gòu)建完整的知識(shí)體系。設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)課堂小結(jié)，幫助學(xué)生鞏固所學(xué)知識(shí)，加深對(duì)重點(diǎn)內(nèi)容的理解和記憶，培養(yǎng)學(xué)生的總結(jié)歸納能力。（四）課堂練習(xí)（10分鐘）1.下列關(guān)于基因的敘述，正確的是（）A.基因是DNA的基本組成單位B.基因全部位于細(xì)胞核中C.基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段D.DNA分子上任意一個(gè)片段都是基因2.不同的基因攜帶不同的遺傳信息的原因是（）A.不同基因的堿基種類不同B.堿基對(duì)的排列順序決定基因的不同C.磷酸和核糖排列順序決定了基因的不同D.堿基種類的不同決定了基因的不同3.由120個(gè)堿基組成的DNA分子片段，可因其堿基對(duì)組成和序列的不同而攜帶不同的遺傳信息，其種類數(shù)最多可達(dá)（）A.4的120次方B.120的4次方C.4的60次方D.60的4次方4.人類遺傳信息的攜帶者是（）A.DNA和RNAB.DNA或RNAC.DNAD.RNA5.分析下面的概念圖，回答有關(guān)問(wèn)題：（1）圖中B是______，F(xiàn)是______，G是______。（2）1個(gè)A與C有兩種比例關(guān)系：______和______。（3）每個(gè)C含有______個(gè)D，每個(gè)D中可以由______個(gè)E組成。學(xué)生獨(dú)立完成練習(xí)題，教師巡視指導(dǎo)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生存在的問(wèn)題并進(jìn)行個(gè)別輔導(dǎo)。完成后，請(qǐng)學(xué)生回答答案，教師進(jìn)行點(diǎn)評(píng)和講解，針對(duì)學(xué)生的錯(cuò)誤進(jìn)行糾正和強(qiáng)化。設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)課堂練習(xí)，及時(shí)鞏固學(xué)生所學(xué)知識(shí)，檢測(cè)學(xué)生對(duì)本節(jié)課重點(diǎn)內(nèi)容的掌握情況，發(fā)現(xiàn)學(xué)生存在的問(wèn)題，以便在后續(xù)教學(xué)中進(jìn)行有針對(duì)性的輔導(dǎo)和強(qiáng)化訓(xùn)練。（五）布置作業(yè)（5分鐘）1.書(shū)面作業(yè)：完成教材課后練習(xí)題。2.拓展作業(yè)：收集資料，了解基因工程在實(shí)際生產(chǎn)生活中的應(yīng)用，下節(jié)課進(jìn)行分享交流。設(shè)計(jì)意圖：書(shū)面作業(yè)幫助學(xué)生進(jìn)一步鞏固課堂所學(xué)知識(shí)，加深對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解和應(yīng)用。拓展作業(yè)能夠拓寬學(xué)生的知識(shí)面，培養(yǎng)學(xué)生收集資料、自主學(xué)習(xí)的能力，同時(shí)激發(fā)學(xué)生對(duì)生物學(xué)的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生了解生物學(xué)知識(shí)在實(shí)際中的應(yīng)用價(jià)值。五、教學(xué)反思在本節(jié)課的教學(xué)過(guò)程中，通過(guò)巧妙設(shè)計(jì)問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)資料進(jìn)行分析討論，學(xué)生能夠積極參與課堂活動(dòng)，較好地理解了基因是有遺傳效應(yīng)的DNA片段這一核心概念，以及DNA分子的多樣性和特異性。運(yùn)用數(shù)學(xué)方法說(shuō)明DNA分子的多樣性和特異性，幫助學(xué)生突破了教學(xué)難點(diǎn)。課堂練習(xí)和作業(yè)布置能夠及時(shí)鞏固所學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的能力