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生物第4节 基因通常是有遗传效应的DNA片段教学设计及反思
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这是一份生物第4节 基因通常是有遗传效应的DNA片段教学设计及反思，共4页。教案主要包含了基因与DNA的关系，DNA与遗传信息的关系等内容，欢迎下载使用。
教学基本信息
课题
§3.4 基因通常是有遗传效应的DNA片段
学科
生物学
学段： 高中
年级
一年级
教材
书名：生物学必修2遗传与进化
出版社：人民教育出版社 出版日期：2019年 9 月
教学目标及教学重点、难点
教学目标：
1.通过学习科学家科学探索的实例以及资料分析，举例说明基因通常是有遗传效应的DNA片段，说明基因、DNA和染色体三者的关系，应用自变量控制的“加法”和“减法”原理探究基因的功能，培养科学思维与科学探究的能力。
2.运用数学方法说明碱基排列顺序蕴含着丰富的遗传信息，说明DNA的多样性和特异性。通过资料分析说明碱基并不随机排列，认同结构与功能相适应以及进化的观念。
教学重点：1.基因通常是有遗传效应的DNA片段。
2.DNA的多样性和特异性
教学难点：1.基因与DNA的关系（基因是DNA上特定的有遗传效应的片段，DNA上有基因和非基因片段部分）。
2.脱氧核苷酸序列与遗传信息多样性的关系（既有千变万化的排列顺序又并不随机）。
教学过程
学习任务
素养发展
学生活动
体会对科学概念的认识是随着科学探究的深入而发展的
回顾从基因概念提出到DNA分子结构被揭示的科学历程
回忆基因从抽象概念到化学本质被揭示的过程
培养基于实证和推理的科学思维及科学探究的能力；培养阅读和分析信息的能力
提出问题，根据问题设计实验，预测结果，做出结论；分析资料，归纳总结
分析关于基因是DNA片段的探究实验、分离基因片段及探究基因功能的实例，以及分析基因组数据资料
梳理教材，反思沉淀
课后作业
梳理知识框架
了解核酸检测的应用
数学计算、分析资料、归纳总结
小结提升
DNA多样性与特异性的应用：核酸检测
运用数学方法与资料分析说明DNA的多样性和特异性
运用数学方法解决生物学问题，培养阅读与分析能力
了解生物技术在各领域的应用
概念梳理
概念巩固
教学环节
主要教学活动
设计意图
引入新课
回顾从基因概念提出到DNA分子结构被揭示的科学历程
体会对科学概念的认识是随着科学探究的深入而发展的
新知学习
一、基因与DNA的关系
1. 基因是不可再分的结构单位吗？
分析美国科学家西莫尔·本泽利用T4噬菌体作材料，揭示基因内部结构的探究实验。
结论：基因是有长度的，是一段DNA。
2. 一个基因就是一个DNA分子吗？
比较基因个数与细胞内DNA分子的个数。
结论：一个DNA分子上有多个基因，基因应该是DNA的一个片段。
3. 如何确定基因片段的长度？
分析：根据基因具有控制性状的功能这一科学界认同的含义，设计实验证明某片段具有控制性状的功能，从而确定基因片段的长度。实验设计遵循自变量控制的“加法”与“减法”原则。
实例1：以果蝇生物钟基因的分离与鉴定为例，说明如何设计“加减法”实验分离基因片段，分析基因功能。
实例2：以我国的转生长激素基因鲤鱼为例，说明另一种“加法”实验的应用。
结论：基因是有遗传效应的特定的DNA片段。
4. 基因在DNA分子上是连续分布的吗？
阅读基因组数据材料，分析、归纳、总结
结论：基因在DNA分子上不连续分布，基因之间由非基因片段隔开。
5. 基因与非基因片段有何本质差别？
根据概念进行分析。
结论：二者的本质区别在于是否有遗传效应。
6. 是不是所有的基因都在染色体上？
回忆叶绿体、线粒体中有DNA分子。
结论：真核生物的基因主要位于染色体上，也有少数位于叶绿体和线粒体中。
7. 所有的基因都是DNA片段吗？
回忆存在RNA病毒。
结论：RNA病毒的基因是有遗传效应的RNA片段。
8. 基因概念小结：基因通常是有遗传效应的DNA片段。
二、DNA与遗传信息的关系
1. 以字母、音符、数字为例，说明信息往往存在于序列的变化中。
2. DNA分子携带的遗传信息是什么，为什么能储存大量的遗传信息？
分析DNA分子的结构，对碱基对的排列方式进行数学计算。
结论：碱基排列顺序千变万化，生物体的遗传信息就是碱基的排列顺序。
2. 介绍人类基因组计划。
3. DNA分子中的碱基真的是随机排列的吗？
提供教材资料和补充资料。
结论：DNA分子中的碱基不是随机排列的。
4. DNA分子中的碱基不随机排列，还具有多样性吗？
提供基因组分析数据，通过计算，证实DNA分子足够储存生物界的所以遗传信息，具有多样性。
5. 小结：DNA分子及其上的基因具有多样性与特异性，是生物多样性和特异性的分子基础。
6. DNA分子多样性和特异性的应用：核酸检测。
继续追寻科学家的足迹，揭示基因与DNA的关系，培养基于实证和推理的科学思维。
提出有深度的问题，培养科学探究的能力。
实例1再次提到本泽，体会分子生物学先驱的创新精神，实践“加减法”设计实验。实例2用我国的转基因鱼为例，提升民族自豪感，灵活应用“加法”。
培养阅读、分析、归纳信息的能力。
概念辨析与巩固。
完善基因的概念。
小结提升。
应用数学方法解决生物学问题。
了解基因组数据的来源。
通过资料分析认同结构与功能相适应以及进化的观念。
培养批判性思维。
小结提升。
了解核酸检测的应用。
小结提升
总结，构建知识网络。
指出基因的概念是发展的，随着科学研究的深入，还将赋予新的内容。
概念梳理。
发展地看待科学知识。
课后作业
课后练习
概念巩固。
教学基本信息
课题
§3.4 基因通常是有遗传效应的DNA片段
学科
生物学
学段： 高中
年级
一年级
教材
书名：生物学必修2遗传与进化
出版社：人民教育出版社 出版日期：2019年 9 月
教学目标及教学重点、难点
教学目标：
1.通过学习科学家科学探索的实例以及资料分析，举例说明基因通常是有遗传效应的DNA片段，说明基因、DNA和染色体三者的关系，应用自变量控制的“加法”和“减法”原理探究基因的功能，培养科学思维与科学探究的能力。
2.运用数学方法说明碱基排列顺序蕴含着丰富的遗传信息，说明DNA的多样性和特异性。通过资料分析说明碱基并不随机排列，认同结构与功能相适应以及进化的观念。
教学重点：1.基因通常是有遗传效应的DNA片段。
2.DNA的多样性和特异性
教学难点：1.基因与DNA的关系（基因是DNA上特定的有遗传效应的片段，DNA上有基因和非基因片段部分）。
2.脱氧核苷酸序列与遗传信息多样性的关系（既有千变万化的排列顺序又并不随机）。
教学过程
学习任务
素养发展
学生活动
体会对科学概念的认识是随着科学探究的深入而发展的
回顾从基因概念提出到DNA分子结构被揭示的科学历程
回忆基因从抽象概念到化学本质被揭示的过程
培养基于实证和推理的科学思维及科学探究的能力；培养阅读和分析信息的能力
提出问题，根据问题设计实验，预测结果，做出结论；分析资料，归纳总结
分析关于基因是DNA片段的探究实验、分离基因片段及探究基因功能的实例，以及分析基因组数据资料
梳理教材，反思沉淀
课后作业
梳理知识框架
了解核酸检测的应用
数学计算、分析资料、归纳总结
小结提升
DNA多样性与特异性的应用：核酸检测
运用数学方法与资料分析说明DNA的多样性和特异性
运用数学方法解决生物学问题，培养阅读与分析能力
了解生物技术在各领域的应用
概念梳理
概念巩固
教学环节
主要教学活动
设计意图
引入新课
回顾从基因概念提出到DNA分子结构被揭示的科学历程
体会对科学概念的认识是随着科学探究的深入而发展的
新知学习
一、基因与DNA的关系
1. 基因是不可再分的结构单位吗？
分析美国科学家西莫尔·本泽利用T4噬菌体作材料，揭示基因内部结构的探究实验。
结论：基因是有长度的，是一段DNA。
2. 一个基因就是一个DNA分子吗？
比较基因个数与细胞内DNA分子的个数。
结论：一个DNA分子上有多个基因，基因应该是DNA的一个片段。
3. 如何确定基因片段的长度？
分析：根据基因具有控制性状的功能这一科学界认同的含义，设计实验证明某片段具有控制性状的功能，从而确定基因片段的长度。实验设计遵循自变量控制的“加法”与“减法”原则。
实例1：以果蝇生物钟基因的分离与鉴定为例，说明如何设计“加减法”实验分离基因片段，分析基因功能。
实例2：以我国的转生长激素基因鲤鱼为例，说明另一种“加法”实验的应用。
结论：基因是有遗传效应的特定的DNA片段。
4. 基因在DNA分子上是连续分布的吗？
阅读基因组数据材料，分析、归纳、总结
结论：基因在DNA分子上不连续分布，基因之间由非基因片段隔开。
5. 基因与非基因片段有何本质差别？
根据概念进行分析。
结论：二者的本质区别在于是否有遗传效应。
6. 是不是所有的基因都在染色体上？
回忆叶绿体、线粒体中有DNA分子。
结论：真核生物的基因主要位于染色体上，也有少数位于叶绿体和线粒体中。
7. 所有的基因都是DNA片段吗？
回忆存在RNA病毒。
结论：RNA病毒的基因是有遗传效应的RNA片段。
8. 基因概念小结：基因通常是有遗传效应的DNA片段。
二、DNA与遗传信息的关系
1. 以字母、音符、数字为例，说明信息往往存在于序列的变化中。
2. DNA分子携带的遗传信息是什么，为什么能储存大量的遗传信息？
分析DNA分子的结构，对碱基对的排列方式进行数学计算。
结论：碱基排列顺序千变万化，生物体的遗传信息就是碱基的排列顺序。
2. 介绍人类基因组计划。
3. DNA分子中的碱基真的是随机排列的吗？
提供教材资料和补充资料。
结论：DNA分子中的碱基不是随机排列的。
4. DNA分子中的碱基不随机排列，还具有多样性吗？
提供基因组分析数据，通过计算，证实DNA分子足够储存生物界的所以遗传信息，具有多样性。
5. 小结：DNA分子及其上的基因具有多样性与特异性，是生物多样性和特异性的分子基础。
6. DNA分子多样性和特异性的应用：核酸检测。
继续追寻科学家的足迹，揭示基因与DNA的关系，培养基于实证和推理的科学思维。
提出有深度的问题，培养科学探究的能力。
实例1再次提到本泽，体会分子生物学先驱的创新精神，实践“加减法”设计实验。实例2用我国的转基因鱼为例，提升民族自豪感，灵活应用“加法”。
培养阅读、分析、归纳信息的能力。
概念辨析与巩固。
完善基因的概念。
小结提升。
应用数学方法解决生物学问题。
了解基因组数据的来源。
通过资料分析认同结构与功能相适应以及进化的观念。
培养批判性思维。
小结提升。
了解核酸检测的应用。
小结提升
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