1、3.4基因是有遗传效应的DNA片段 一教学目标1 知识目标(1)举例说明基因是有遗传效应的DNA片段。(2)说明基因和遗传信息的关系。2 能力目标(1)运用数学方法说明DNA分子的多样性和特异性。(2)掌握分析材料的方法。3情感态度价值观目标通过了解人类基因组计划和甘肃省白银案的破过程，培养热爱科学和爱国主义情感。二教学重点和难点：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。三教学过程导入：2016年8月26日晚，甘肃省白银市城区突然响起此起彼伏的鞭炮声，这里的百姓们并非是在庆祝什么节日，而是涉嫌于1988年到
2、2002年在白银等地作案9起的变态杀人狂高承勇终于被公安机关抓获，至此，弥漫在白银人民头顶近30年的阴霾终于散去！在破案过程中立头功的是谁呢？生：DNA，基因。教师：是“Y-STR检测技术”创设情境：什么是Y-STR基因检测技术呢？他是基因吗？基因的化学本质又是什么呢？ 学生分析资料一：大肠杆菌是生活在人体和动物肠道中的一种细菌，拟核是原核生物中，没有核膜包被的细胞核，其中没有染色体，材料里面提到的这个DNA分子是拟核中的环状DNA分子。计算DNA分子数目与基因关系；计算一个基因的碱基总数与一个DNA分子的碱基总数的关系。推理：说明基因是一段DNA。分析资料三：思考人的基因碱基数量与DNA碱基
3、数量有怎样的关系？推理：基因是DNA的片段。分析一段碱基片段的组成：推理：基因是一段DNA，但是一段DNA不一定是基因。过渡：到底什么样的DNA才能称为基因呢？分析资料二：把海蜇的荧光基因转入猪的细胞内，猪体内出现了以前没有的黄色荧光。讨论：为什么海蜇这一荧光的性状能在小猪身上表现？说明基因有什么功能？推理：基因具有特定的遗传效应。可以切除、可以拼接。基因有遗传的功能。教师解释遗传效应的概念是指基因能控制生物的性状。分析资料四:科学家研究发现，人体内有与肥胖密切相关的基因，在小鼠中，HMGIC基因则与肥胖直接相关，然后科学家们做了这样一个实验，实验组是具有HMGIC基因缺陷的小鼠，作为对照组的
4、是基因正常的小组，在吃同样多的高脂肪食物的情况下，一段时间后，对照组的小鼠变得十分肥胖，但基因缺陷组小鼠体重仍旧正常，说明了什么？分析：无HMGIC基因就无肥胖的表现有HMGIC基因就有肥胖的表现。推理：进一步明确基因具有遗传效应。最后由学生自主总结基因的概念：基因是有遗传效应的DNA片段，是遗传的基本结构和功能单位。材料：Y-STR是人类Y染色体特异的序列，该序列按父系单倍遗传，所以又被称为“姓氏基因”。如果两个人有5到9个Y染色体STR位点完全匹配，那么他们拥有共同父系祖先的概率接近100%。问题：STR是基因吗？学生分析：根据基因的概念，它没有特定的遗传效应，所以不是基因过渡：我们再回归
5、到基因的问题上来，我们人类有3万多个基因，他们之间的不同取决于什么呢？学生答：碱基对的排列顺序过渡：接下来我们来探究遗传信息多样性的问题探究活动1.若1个碱基对组成一个基因，4个碱基能形成多少种基因？2.假如人的每一个基因都由17个碱基对组成，那么这种排列有多少种可能？3.17个碱基对的所有排列是否都有机会出现？4.你与你的同桌相比，这个基因的脱氧核苷酸序列完全相同的可能性有多大？组织学生讨论，得出结论：碱基排列顺序的千变万化，构成了DNA分子的多样性碱基特定的排列顺序，又构成了DNA分子的特异性材料分析：白银案作案现场获取犯罪嫌疑人DNA样本。用Y-STR基因检测技术分析确定，犯罪嫌疑人为某
6、高氏家族成员。在对在押的受贿嫌疑人高某的Y-DNA染色体分析时发现与白银杀人案的犯罪嫌疑人高度相似。从烟头上提取到的指纹和DNA与白银杀人案现场留下的DNA完全吻合，案件就此告破。教师升华：天网恢恢疏而不漏，虽然正义迟到了28年，但最终并未缺席。教师提问：此案件侦破过程中利用的主要是DNA的特异性还是多样性？学生回答：特异性过渡：那么基因DNA染色体三者之间存在怎样的关系呢？用一盘磁带来进行类比，整盘磁带就像一条染色体，里面的磁条就像是DNA分子，磁带上所录制的每一首歌曲就像一个又一个的基因，这些歌曲与歌曲之间的空白片段可以比喻成基因与基因之间的间隔片段。由学生动手构建概念图，最后以概念图的形式表现出来指导学生阅读科学技术社会分析并讨论：DNA指纹技术是什么？DNA指纹有哪些用途？板书设计第4节基因是有遗传效应的DNA片段一、说明基因与DNA关系的实例二、DNA片段中的遗传信息1、DNA分子的多样性2、DNA分子的特异性