人教版 (2019)必修2《遗传与进化》基因通常是有遗传效应的DNA片段教学设计

这是一份人教版 (2019)必修2《遗传与进化》基因通常是有遗传效应的DNA片段教学设计，共5页。
教学目标
举例说明基因通常是有遗传效应的DNA片段
运用数学方法说明DNA的多样性和特异性
说明基因与DNA的关系
教学重点难点
1.教学重点
（1）基因是有遗传效应的DNA片段。
（2）DNA分子具有多样性和特异性。
2.教学难点：脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性。
课时安排
1课时
教学过程
情境导入
摩尔根将基因定位于染色体上，后来证明染色体中只有DNA是遗传物质。那么，基因与DNA有什么关系呢？
我们在第2章第二节学习了摩尔根果蝇实验时，知道了基因位于染色体上，随染色体传给后代；
在第三章中我们证明染色体的成分中，只有DNA才是遗传物质。
那么基因等同于DNA吗？基因和DNA又存在什么样的关系呢？
复习提问：
1.从分子角度分析为什么亲代和子代在性状上相似?因亲代把自己的DNA分子复制了一份，通过精子和卵细胞传给了子代。
2.为什么子代获得了亲代的DNA分子，子代在性状上就像亲代呢?是因为DNA分子可以控制遗传性状。
那么，DNA分子是怎么控制性状呢?
（一）说明基因与DNA关系的实例
现代遗传学的研究认为:每个DNA分子上有很多基因，这些基因分别控制着不同的性状。
教师出示:果蝇某一条染色体上的几个基因及基因所控制的性状的挂图。
学生观察思考:
教师点评:由图可说明每种生物都有许多基因(因每种生物有多条染色体)。性状是由基因所控制的。那么基因与DNA有什么关系呢?
阅读课文“资料分析”：
1、大肠杆菌的DNA与基因。
2、海蛰的绿色荧光蛋白基因与转基因技术
3、人类基因组计划（HGP计划）：测定24条染色体（22条常染色体+X+Y）上的碱基序列。
4、小鼠体内的HMGIC基因与肥胖直接相关
生物体的DNA分子数目小于基因数目。生物体内所有基因的碱基总数小于DNA分子的碱基总数。这说明基因是DNA的片段，基因不是连续分布在DNA上的，而是由碱基序列将其分隔开的。遗传效应：如能使生物体发出绿色荧光、控制人和动物体的胖瘦，等等。基因是有遗传效应的DNA片段。
（二）DNA片段中的遗传信息
每个染色体含有一个DNA分子，每个DNA分子有很多基因，每个基因都是特定的DNA片段，有着特定的遗传效应，这说明DNA必然蕴含了大量的遗传信息。
DNA分子为什么能储存大量的遗传信息呢？探究---脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性
提问：构成DNA的基本单位是什么？有几种脱氧核苷酸？
1.碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的多样性，而碱基特定的排列顺序，又构成了每一个DNA分子的特异性。DNA分子的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。
2.在人类的DNA分子中，核苷酸序列多样性表现为每个人的DNA几乎不可能完全相同，因此，DNA可以像指纹一样用来鉴别身份。
3.可以从进化的角度来分析基因为什么不能是碱基的随机排列。
（三）基因的概念
1.基因的化学组成：每个基因含有成百上千个脱氧核苷酸。
基因的脱氧核苷酸排列顺序代表遗传信息。例如：白花基因有特定的脱氧核苷酸排列顺序，这样特定的排列顺序就代表白花的遗传信息。上一代传给下一代的是遗传信息而不是白花的本身，在下一代就可以将白花遗传信息表达为白花。
2.基因不同的实质：不同的基因，四种脱氧核苷酸的排列顺序不同，但是每个基因都有特定的排列顺序。
3.基因的位置：染色体是基因的主要载体，每个染色体含有一个DNA分子，每个DNA分子含有多个基因，基因在染色体上呈直线排列。
（四）基因是有遗传效应的DNA片段
这就是说，基因是DNA的片段，但必须具有遗传效应（指具有复制、转录、翻译、重组突变及调控等功能）。有的DNA片段属间隔区段，没有控制性状的作用，这样的DNA片段就不是基因。
控制某种性状的基因有特定的DNA片段，蕴含特定的遗传信息，可以切除，可以拼接到其他生物的DNA上，从而获得某种性状的表达。例如：把牛的胰岛素基因拼接到大肠杆菌的DNA上，大肠杆菌可以生产胰岛素。
遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中；碱基排列顺序的千变万化，构成DNA分子多样性，而碱基的特定的排列顺序，又构成了每一个DNA分子的特异性；DNA分子的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。DNA上分布着多个基因，基因是有遗传效应的DNA片段。
课堂检测
1.下列各项中,不能说明基因和染色体行为存在平行关系的是( )
A.基因、染色体在生殖过程中的完整性、独立性
B.体细胞中基因、染色体成对存在,配子细胞中二者也是成对存在的
C.成对的基因、染色体都是一个来自母方,一个来自父方
D.非等位基因、非同源染色体的自由组合
2.关于染色体、DNA、基因关系的叙述正确的是（ ）
A．DNA是染色体的唯一成分
B．一个DNA分子上只有一个基因
C．基因是DNA分子上有遗传效应的片段
D．三者的基本结构单位都是脱氧核苷酸
3.下列有关基因和染色体关系的叙述，正确的是( )
A.染色体是基因的载体之一B.基因在染色体上成对存在
C.每条染色体的基因数相同D.染色体和基因的单体相同
4.下列关于基因叙述中正确的是( )
A.在杂种形成配子时，等位基因互不影响，独立存在
B.基因是DNA的基本组成单位
C.纯合体所有基因都含有相同遗传信息
D.细胞的基因全部位于细胞核中
5.不同的基因携带的遗传信息不同的原因是( )
A.不同基因的碱基种类不同B.不同基因的碱基对的排列顺序不同
C.不同基因的磷酸和核糖的排列顺序不同D.不同基因的碱基配对方式不同
6.下列有关基因的叙述，错误的是( )
A.真核生物内每个基因都是DNA分子上的一个片段
B.DNA分子上的每一个片段都是基因
C.DNA分子的结构发生改变，基因的结构不一定发生改变
D.真核细胞的核基因位于染色体上，在染色体上呈线性排列
7.下列有关真核生物体内基因的叙述正确的是( )
A.基因和DNA是同一概念
B.真核生物基因的碱基组成有A、T、C、G、U
C.基因是有遗传效应的DNA片段
D.真核生物体内基因的遗传均遵循孟德尔遗传规律
8.下列有关染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的说法,正确的是( )
A.—个基因含有许多个脱氧核苷酸,基因的特异性是由脱氧核苷酸的比例决定的
B.基因是具有遗传效应的DNA片段,不是4种碱基对的随机排列
C.在DNA分子结构中,脱氧核苷酸的排列构成了 DNA分子的基本骨架
D.染色体是DNA的主要载体,一条染色体上只含有1个DNA分子
参考答案
1.答案：B
解析：
2.答案：C
解析：
3.答案：A
解析：染色体是基因的载体之一，此外还有线粒体、叶绿体，A正确；每条染色体上的基因数不相同，例如X与Y染色体的基因数不一定相同，B、C错误；染色体主要由DNA和蛋白质组成，故染色体和基因的单体不相同，D错误。
4.答案：A
解析：在杂种减数分裂形成配子时，等位基因互不影响，独立存在，A正确；基因是具有遗传效应的DNA片段，基因和DNA的基本组成单位都是脱氧核苷酸，B错误；纯合体内不同的基因含有不同的遗传信息，C错误；细胞的基因位于细胞核、线粒体和叶绿体中，D错误。
5.答案：B
解析：基因不同，则基因的碱基对的排列顺序不同，B项正确。
6.答案：B
解析：真核生物体内，每个基因都是DNA分子上的一个片段，A正确；基因是有遗传效应的DNA片段，B错误；DNA分子的非基因结构发生改变，不会引起基因结构变化，C正确；染色体是基因的载体，基因在染色体上呈线性排列，D正确。
7.答案：C
解析：真核生物体内，基因和DNA不是同一概念，基因是具有遗传效应的DNA片段，A错误，C正确；构成真核生物基因的碱基有A、T、G、C，U是RNA中特有的碱基，B错误；进行有性生殖的真核生物，其细胞核基因的遗传遵循孟德尔遗传规律， D错误。
8.答案：B
解析：一个基因含有许多个脱氧核苷酸，基因的特异性是由脱氧核苷酸特定的棑列顺序决定的，A错误;基因是有遗传效应的DNA片段,每个基因都有特定的碱基对的排列顺序，不是4种碱基对的随机排列,B正确；在DNA分子结构中，磷酸和脱氧核糖交替连接排列在外侧，构成DNA分子的基本骨架，C 错误;染色体是DNA的主要载体，一条染色体上含有1个或2个DNA分子，D错误。