9人教版生物必修二 第三章基因的本质第四节基因是有遗传效应的DNA片段（共29张PPT）.ppt

1、 一、教材分析：一、教材分析： 本节主要内容：本节主要内容：1、基因和、基因和DNA的关系；的关系； 2、DNA片段中的遗传信息片段中的遗传信息 3、基因和遗传信息的关系。、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、体、转化因子、DNA、脱氧核苷酸、遗传物质”等，所以内容“基因和、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。念的体系。 本节后的第本节

2、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“知识的进一步拓展，而这需要先理解本节内容“DNA片段中的遗传信息片段中的遗传信息 及基因和遗传信息的关系”。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。所以本章起着承上启下的重要作用。 另外拓展视野中的“另外拓展视野中的“DNA指纹技术“作为指纹技术“作为STS教育的内容则让学生感教育的内容则让学生感 受到理论知识的奇妙应用。受到理论知识的奇妙应用。 二、教学目标：二、教学目标： （一）知识目标：一）知识目标： 1 1举例说明基因是

3、有遗传效应的举例说明基因是有遗传效应的DNADNA片段。片段。 2 2运用数学方法说明运用数学方法说明DNADNA分子的多样性和特异性。分子的多样性和特异性。 3 3说明基因与遗传信息的关系。说明基因与遗传信息的关系。 （二）能力目标：（二）能力目标： 1 1培养学生的分析资料能力，逻辑推理能力，总结概括培养学生的分析资料能力，逻辑推理能力，总结概括 能力。能力。 2 2培养学生解决实际问题的能力。培养学生解决实际问题的能力。 （三）情感目标：（三）情感目标： 培养学生具有崇尚科学的精神。培养学生具有崇尚科学的精神。 三、教学重点、难点三、教学重点、难点 教学重点教学重点： （1 1）基因是有

4、遗传效应的）基因是有遗传效应的DNADNA片段。片段。 （2 2）DNADNA分子具有多样性和特异性。分子具有多样性和特异性。 教学难点教学难点： 脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性。脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性。 四、学情分析四、学情分析 1 1、本节之前学生已经学习了很多遗传概念，、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。但仍可能存在混淆。 2 2、学生已经具备一些基本的学习方法，如、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比较分析、简易推理等，而且能够很好地进行小 组合作。组合作。 3 3、学生已有一定的数学技能。、学生已有一定的数

5、学技能。 五、教学策略五、教学策略 1 1、教学方法：小组合作学习与自主探究结合、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。会交流合作，善于表达，而且能缩短自主学习的时间。 2 2、通过活动突破重难点、通过活动突破重难点 （1 1）充分利用“资料分析”，通过小组合作对实例的分析）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“基因与和讨论来理解“基因与DNADNA的关系”。的关系”。 （2 2）合理组织探究活动，帮助学生用数学方法解决生物学

6、）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“问题，从而明确“DNADNA的多样性和特异性，基因和遗传信息的多样性和特异性，基因和遗传信息 的关系”；的关系”； （3 3）通过已经提示的词语构建概念图的活动，形成遗传概）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。念体系。 六、教学过程六、教学过程 课前预习课前预习 教师活动：教师活动： （1 1）印发导学案，布置预习作业；）印发导学案，布置预习作业； （2 2）批改预习作业，确定课堂）批改预习作业，确定课堂投影的作业投影的作业 学生活动：学生活动： （1 1）从教科书中收集本册书学习以来所涉及的科学家姓名、）从

7、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。年代等。 （2 2）“遗传因子、基因、染色体、转化因子、遗传因子、基因、染色体、转化因子、DNADNA、脱氧、脱氧 核苷酸、遗传物质核苷酸、遗传物质”，将以上词语两个一组，用前面所学，将以上词语两个一组，用前面所学 知识造句。知识造句。 （3 3）将（）将（1 1）中的科学家与（）中的科学家与（2 2）中的句子连线。）中的句子连线。 六、教学过程六、教学过程 1 1、基因与、基因与DNADNA的关系（重点）的关系（重点） 2 2、DNADNA片段中的遗传信息（重点、难点）片段中的遗传信息（重点、难点） 课堂内容课堂内容 3 3、基因和遗传

8、信息的关系、基因和遗传信息的关系 （一）基因与（一）基因与DNA的关系的关系 1 1、设计情境，导入问题、设计情境，导入问题 情境：情境： 通过投影作业中的内容，引导学生观察发现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；基因与遗传有关，存在于染色体上；DNADNA是主要的是主要的 遗传物质，也存在于染色体上遗传物质，也存在于染色体上。 提出问题：是否基因就是提出问题：是否基因就是DNADNA，DNADNA就是基因呢？就是基因呢？ 2 2、阅读、阅读P55P55资料分析，解决下列问题资料分析，解决下列问题 本环节设计：有四则资料，将学生分成四组，每组分本环节设计：有

9、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。析一则，并得出自己的结论。 问题问题1 1、这些实例分别对应说明了什么？、这些实例分别对应说明了什么？ 问题问题2 2、生物体内的、生物体内的DNADNA分子数目和基因数目有什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？么关系？哪个例子能证明你的结论？ 问题问题3 3、基因是独立的吗？可以转移吗？你有什么、基因是独立的吗？可以转移吗？你有什么 新的设想呢？新的设想呢？ 问题问题4 4、基因的作用是什么？、基因的作用是什么？ 问题问题5 5、基因和、基因和DNADNA的关系你能表达了吗？的关系你能表达了吗？ 第第1 1则资料

10、说明：基因是则资料说明：基因是DNADNA的一部分，一个的一部分，一个DNADNA分子分子 具有多个基因；具有多个基因； 第第2 2则资料说明：则资料说明：基因可基因可切除切除，可，可拼接拼接到其他生物的到其他生物的 DNADNA上去，说明基因是上去，说明基因是特定的特定的DNADNA片段片段，并有，并有特定的特定的 遗传效应遗传效应，可，可独立独立起作用，从而获得某种性状的表起作用，从而获得某种性状的表 达，故基因是遗传物质的达，故基因是遗传物质的结构和功能单位结构和功能单位。 第第3 3则资料说明：基因是则资料说明：基因是DNADNA的一部分，基因中的碱基的一部分，基因中的碱基 数远远少于

11、总碱基数，并不是所有片段都是基因。数远远少于总碱基数，并不是所有片段都是基因。 第第4 4则资料说明：该基因控制则资料说明：该基因控制“肥胖肥胖”这一性状，具这一性状，具 有遗传效应。有遗传效应。 学生展示自己的研究成果学生展示自己的研究成果 基因是有遗传效应的基因是有遗传效应的DNADNA片段片段。 3 3、得出结论：基因的定义、得出结论：基因的定义 遗传效应：遗传效应： 指能控制某一性状。指能控制某一性状。 你还能举出哪些例子说明基因能够你还能举出哪些例子说明基因能够 控制性状？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。美国密苏里大学培育出四只含有荧光水母基因的小猪。 左

12、为荧光小猪，右为正常小猪。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美科学家研制出世界上第一只转基因蝴蝶 能力提升能力提升 染色体染色体 DNA 基因基因 脱氧核苷酸脱氧核苷酸 碱基碱基 有遗传效应的有遗传效应的DNA片段片段 构成构成 +脱氧核糖脱氧核糖+磷酸磷酸 （A、T、C、G四种）四种） +蛋白质蛋白质 形 成 双 链 形 成 双 链 构建知识网络构建知识网络 （二）（二）DNADNA片段中的遗传信息片段中的遗传信息 1 1、提出问题、提出问题 人类之间交流是靠语言和文字作为信息的，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。一个一个

13、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丰富的信息。遗传物质决定性状要通过遗传信息 来体现，来体现，DNADNA能储存大量的遗传信息吗？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提示：利用蛋白质结构多样性的原因推测DNA分子结构多分子结构多 样性的原因。样性的原因。 2 2、回忆、回忆DNADNA分子的结构分子的结构 情境情境1 1：假如决定脸型的一个基因由假如决定脸型的一个基因由1717个碱基对个碱基对 组成，那么这种排列有多少种可能？组成，那么这种排列有多少种可能？

14、 4 417 17种 种 结论：结论：DNA分子具有多样性分子具有多样性 3 3、4 4种碱基的排列顺序蕴藏着遗传信息种碱基的排列顺序蕴藏着遗传信息 提示：提示：参考数学上的排列组合的计算方法参考数学上的排列组合的计算方法。 （约为（约为172172亿种）亿种） 情境情境2 2：全球人口总数约为全球人口总数约为6060亿。假设人类基因组亿。假设人类基因组 中第中第1 1号染色体的第号染色体的第1 1个基因是由个基因是由1717个碱基对随机排个碱基对随机排 列构成的，那么，列构成的，那么，1717个碱基对的所有排列是否都有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机

15、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？酸序列完全相同的可能性有多大？ 完全相同的可能性是完全相同的可能性是- -17 17 - -17 17， ，几乎为零几乎为零 不可能都有机会出现不可能都有机会出现 结论：结论：DNADNA分子具有特异性分子具有特异性 稳定性稳定性 多样性多样性 特异性特异性 1 1）脱氧核苷酸（或碱基）数目脱氧核苷酸（或碱基）数目不同不同 2 2）脱氧核苷酸（或碱基）比例脱氧核苷酸（或碱基）比例不同不同 3 3）脱氧核苷酸（或碱基）脱氧核苷酸（或碱基）排列顺序排列顺序不同不同 1 1）脱氧核苷酸（或碱基）数目脱氧核苷酸（或碱基）数目特定

16、特定 2 2）脱氧核苷酸（或碱基）比例脱氧核苷酸（或碱基）比例特定特定 3 3）脱氧核苷酸（或碱基）脱氧核苷酸（或碱基）排列顺序排列顺序特定特定 4 4、小结：、小结：DNADNA分子的特征分子的特征 DNADNA分子中分子中脱氧核糖脱氧核糖和和磷酸磷酸交替排列组成交替排列组成 了了DNADNA的基本骨架，具有稳定性的基本骨架，具有稳定性 1 1、解释、解释DNA多样性和特异性的原因多样性和特异性的原因 。 2 2、解释生物体多样性和特异性的原因、解释生物体多样性和特异性的原因 。 4 4、DNADNA指纹能用来鉴定身份吗？指纹能用来鉴定身份吗？ 有科学依据吗？有科学依据吗？ 3 3、你认为基

17、因中的碱基对是随机排列、你认为基因中的碱基对是随机排列 成的成的DNADNA片段吗？片段吗？ 巩固练习巩固练习 染色体染色体 DNADNA 基因基因 脱氧核苷酸脱氧核苷酸 染色体是染色体是DNADNA的的 主要载体主要载体 每条染色体上一般每条染色体上一般 有一个有一个DNADNA分子分子 基因是有遗传效应基因是有遗传效应 的的DNADNA片断片断 每个每个DNADNA分子分子 上有许多基因上有许多基因 基因中的脱氧核苷酸排基因中的脱氧核苷酸排 列顺序代表着遗传信息列顺序代表着遗传信息 每个基因由许多每个基因由许多 脱氧核苷酸组成脱氧核苷酸组成 DNADNA是主要的遗传物质是主要的遗传物质 拓

18、展提高拓展提高 开阔视野：开阔视野：DNA指纹指纹 你认为哪个怀疑对象最可能是罪犯？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？鉴定还常用于哪些方面？ 1 1、DNADNA具有多样性的原因是具有多样性的原因是( ( ) ) A.A.组成基因的碱基数目庞大组成基因的碱基数目庞大 B.B.空间结构千变万化空间结构千变万化 C.C.碱基种类有许多种碱基种类有许多种 D.D.碱基排列顺序的千变万化碱基排列顺序的千变万化 七、练习检测七、练习检测 2 2、某生物的体细胞有、某生物的体细胞有1010对同源染色体对同源染色体, ,生殖生殖 细胞的细胞的DNADNA约有约有7X107X109

19、 9个碱基对个碱基对, ,如果每个基如果每个基 因平均含碱基因平均含碱基1.4X101.4X104 4个个, ,回答回答: : （1 1）平均每条染色体含有多少个基因）平均每条染色体含有多少个基因? ? （2 2）该生物的体细胞中）该生物的体细胞中, ,全部全部DNADNA共有的碱共有的碱 基数目、脱氧核苷酸数目是多少基数目、脱氧核苷酸数目是多少? ? 105 21010 21010 (1)(1)图中图中A A是是_C_C是是_G_G是是_ (2)B(2)B有有_种，分别是种，分别是_ (3)(3)图中图中D D和和F F的关系是的关系是_ (4)(4)图中图中D D和和E E的关系是的关系是

20、_ (5)(5)图中图中E E和和F F的关系是的关系是_ (6)(6)图中图中F F和和H H的关系是的关系是_ _ F DNAF DNA B B 碱基碱基 C C E E基因基因 A A H H染色体染色体 D D脱氧核苷酸脱氧核苷酸 G G 磷酸磷酸 脱氧核糖脱氧核糖 蛋白质蛋白质 四四 A、T、C、G D是是F 的基本组成单位的基本组成单位 D是是E的基本组成单位的基本组成单位 E是有遗传效应的是有遗传效应的F片段片段 H是是F的主要载体的主要载体 3 3、 知识方面：知识方面： 1 1、了解了基因与了解了基因与DNADNA的关系的关系，并将基因并将基因、染色体染色体、 DNADNA、

21、脱氧核苷酸脱氧核苷酸、碱基碱基、遗传信息之间的关系遗传信息之间的关系 理顺理顺，建立起完整的知识网络建立起完整的知识网络。 2 2、理解理解DNADNA具有多样性和特异性的原因具有多样性和特异性的原因 八、本节小结八、本节小结 能力方面：能力方面： 1 1、能够建立起完整的知识网络能够建立起完整的知识网络。 2 2、会用数学方法解决某些生物问题会用数学方法解决某些生物问题 情感情感、态度态度、价值观方面：价值观方面： 科学是不断发展的科学是不断发展的。 一、基因与一、基因与DNADNA的关系的关系 1 1、一个、一个DNADNA分子上有多个基因分子上有多个基因 2 2、DNADNA有些片段是基

22、因，有些片段不是基因有些片段是基因，有些片段不是基因 3 3、基因具有独立性，控制某一性状，可以转移、基因具有独立性，控制某一性状，可以转移 4 4、基因是可以独立控制生物性状（遗传效应）的、基因是可以独立控制生物性状（遗传效应）的DNA DNA 片段片段 基因的定义：基因的定义：基因是有遗传效应的基因是有遗传效应的DNADNA片段片段 二、二、DNADNA片段中的遗传信息片段中的遗传信息 1 1、DNADNA分子的多样性分子的多样性 2 2、DNADNA分子的特异性分子的特异性 三、基因与遗传信息的关系三、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。基因中碱基对排列顺序就代表遗

23、传信息。 九、板书设计九、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薛定谔，他，他 是奥地利著名理论物理学家，波动力学理论的创始人。是奥地利著名理论物理学家，波动力学理论的创始人。19431943年年2 2月他月他 在爱尔兰都柏林三一学院做了演讲，题目就是在爱尔兰都柏林三一学院做了演讲，题目就是生命是什么？生命是什么？（又（又 名名生命之光生命之光，19441944年他的演讲稿出版，这本书作为经典之作对生年他的演讲稿出版，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，运用热力学和量物学发展的影响非常大。薛

24、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方式来研究生命活动，像沃森和克里克发现DNADNA分子双螺旋结构也是受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。的复制、传递与表达等。 链接链接 返回返回