第4節(jié) 基因是有遺傳效應(yīng)的DN *** 段
●從容說(shuō)
本節(jié)的題“基因是有遺傳效應(yīng)的DN *** 段”一句話點(diǎn)明了基因與DNA的關(guān)系。這一表述雖然言簡(jiǎn)意賅，但學(xué)生理解起，難度較大。首先讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到：一個(gè)DNA分子不等于一個(gè)基因，基因是DNA的片段；然后指導(dǎo)學(xué)生理解什么是有遺傳效應(yīng)的DN *** 段。具體根據(jù)教材提供的資料分析（1）讓學(xué)生得出一個(gè)DNA上有多個(gè)基因；然后分析材料（2），將海蜇的一段DNA轉(zhuǎn)入鼠類，結(jié)果鼠類也有了原沒(méi)有的特征，讓學(xué)生分析得出：所謂的遺傳效應(yīng)就是通過(guò)一定方式能決定生物的某個(gè)具體特征。還可以通過(guò)人的每個(gè)體細(xì)胞中有多少條染色體，多少個(gè)DNA分子，多少個(gè)基因這樣的問(wèn)題說(shuō)明前面這兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。這樣學(xué)生就會(huì)明確：一個(gè)DNA分子有許多基因，反過(guò)講，基因就是DNA分子的片段。此時(shí)教師追問(wèn)學(xué)生：是否DNA的任何片段都可稱為基因？讓學(xué)生對(duì)這個(gè)題有更深的理解。
基因具有遺傳效應(yīng)，對(duì)于生物體說(shuō)，不同的效應(yīng)就意味著基因的不同，地球上的生物千差萬(wàn)別，那么基因如何保證包含的遺傳信息各不相同呢？這個(gè)過(guò)程可通過(guò)探究活動(dòng)完成，即利用數(shù)學(xué)能力解決生物學(xué)問(wèn)題。
●三維目標(biāo)
1.知識(shí)與技能
（1）了解染色體、DNA和基因三者之間的關(guān)系以及基因的本質(zhì)。
（2）了解多樣性和特異性的原因。
2.過(guò)程與方法
（1）培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力，使學(xué)生掌握一定的科學(xué)研究方法。
（2）掌握分析材料的方法。
3.情感態(tài)度與價(jià)值觀
通過(guò)介紹DNA技術(shù)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)價(jià)值觀的教育。
●教學(xué)重點(diǎn)
1.基因是有遺傳效應(yīng)的DN *** 段。
2.DNA分子的特異性和多樣性。
●教學(xué)難點(diǎn)
脫氧核苷酸序列與遺傳信息的多樣性。
●教具準(zhǔn)備
指紋識(shí)別的原理圖。
●時(shí)安排
1 時(shí)
●教學(xué)過(guò)程
［前準(zhǔn)備］
教師準(zhǔn)備關(guān)于基因這個(gè)概念的發(fā)展過(guò)程的資料。
［情境創(chuàng)設(shè)］
科學(xué)家通過(guò)實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)，但在生活中常常聽(tīng)到的是：某人聰明，是他父母的基因好。還有科學(xué)家在進(jìn)行人類基因組計(jì)劃的研究，那么基因與DNA是什么關(guān)系呢？
［師生互動(dòng)］
基因和DNA究竟是什么關(guān)系？本P55～P56資料。
問(wèn)：從資料1你能得出什么結(jié)論？
答：從資料1可以看出大腸桿菌一個(gè)DNA上含有多個(gè)基因。說(shuō)明基因是一段DNA。
問(wèn)：從資料2你得出什么結(jié)論？
答：把海蜇的綠色熒光基因轉(zhuǎn)入鼠的體內(nèi)，鼠體內(nèi)出現(xiàn)了以前沒(méi)有的熒光。說(shuō)明基因有遺傳效應(yīng)。它可以獨(dú)立該DNA，其他的片段獨(dú)立起作用。
問(wèn)：從基因可以拼接但并不影響表達(dá)你能得出什么結(jié)論？
答：基因是特定的DN *** 段，可以切除，可以拼接到其他生物的DNA上去，從而獲得某種性狀的表達(dá)，所以基因是結(jié)構(gòu)單位。
問(wèn)：從材料3你能得出什么結(jié)論？
答：人體中構(gòu)成基因的堿基對(duì)組成比較少，所占比例不超過(guò)全部堿基總數(shù)的2%。這說(shuō)明并不是隨便一段DNA就稱為基因。基因是一段DNA，但是一段DNA不一定是基因。
問(wèn)：從材料4你能得出什么結(jié)論？
答：沒(méi)有HGIC基因，就沒(méi)有肥胖的表現(xiàn)，有HGIC基因就有肥胖表現(xiàn)。說(shuō)明基因能控制生物的性狀。
問(wèn)：綜合以上材料你能得出什么結(jié)論？
答：把四個(gè)材料的結(jié)論放在一起我們就可以得出這樣的結(jié)論：基因是有遺傳效應(yīng)的DN *** 段，它是生物體遺傳的功能單位和結(jié)構(gòu)單位。
作為遺傳物質(zhì)它一定要蘊(yùn)含大量的遺傳信息，DNA是否足以儲(chǔ)存大量的遺傳信息？
問(wèn)：若1個(gè)堿基對(duì)組成一個(gè)基因，4個(gè)堿基能形成多少種基因？。
答：只能形成4種。分別是A－T、T—A、G—C和C—G。形成的種數(shù)為41。
問(wèn)：若2個(gè)堿基對(duì)組成一個(gè)基因，4個(gè)堿基能形成多少種基因？
答：可形成16種，形成的種數(shù)為42。
問(wèn)：如果是10個(gè)堿基對(duì)能形成多少？
答：形成的種數(shù)為410。
問(wèn)：通過(guò)這樣的分析你認(rèn)為DNA4種堿基排列順序能不能儲(chǔ)存豐富的遺傳信息？
答：DNA分子中堿基相互配對(duì)的方式雖然不變，但長(zhǎng)鏈中堿基對(duì)的排列順序是千變?nèi)f化的，所以足以儲(chǔ)存大量的遺傳信息。如一個(gè)最短的DNA分子大約有4 000個(gè)堿基對(duì)，這些堿基對(duì)可能的排列方式就有44 000=102 408種。實(shí)際上構(gòu)成DNA分子的脫氧核苷酸數(shù)目是成千上萬(wàn)的，其排列種類幾乎是無(wú)限的，這就構(gòu)成DNA分子的多樣性。
問(wèn)：你是如何理解多樣性的？
答：不同的DNA堿基的個(gè)數(shù)不同，排列順序是不同的，這樣就形成了不同的DNA，所以DNA的多樣性就是指4種堿基千變?nèi)f化的排列順序。
地球的生物特征就是由DNA決定的，對(duì)人類說(shuō)就有60億，那么對(duì)于某個(gè)基因說(shuō)堿基排列完全相同情況會(huì)不會(huì)出現(xiàn)呢？
問(wèn)：假如決定臉型的一個(gè)基因只有17個(gè)堿基對(duì)組成，那么這種排列有多少種可能？
答：417種。大約為172億種。
問(wèn)：這樣的排列是否有機(jī)會(huì)都出現(xiàn)？ 答：沒(méi)有機(jī)會(huì)。因?yàn)槿祟惖目倲?shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于組合的可能數(shù)。
問(wèn)：兩人出現(xiàn)相同臉型的可能性有多大？
答：1/172億�？赡苄蕴�，可以忽略不計(jì)。
問(wèn)：你如何理解DNA的特異性？
答：每個(gè)特定的DNA分子都具有特定的堿基排列順序，這種特定的堿基排列順序就構(gòu)成了DNA分子自身嚴(yán)格的特異性。這種排列是其他DNA沒(méi)有的，可以理解為獨(dú)有的。
［教師精講］
基因是有遺傳效應(yīng)的DN *** 段。這就是說(shuō)，基因是DNA的片段，但必須具有遺傳效應(yīng)（指具有復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯、重組突變及調(diào)控等功能）。有的DN *** 段屬間隔區(qū)段，沒(méi)有控制性狀的作用，這樣的DN *** 段就不是基因。
基因中脫氧核苷酸的排列順序就代表著遺傳信息，而基因中脫氧核苷酸的排列順序又導(dǎo)致了控制不同性狀的基因之間的差別。歸根到底，生物性狀的遺傳就是基因通過(guò)四種脫氧核苷酸的序列傳遞和表達(dá)信息的。
［評(píng)價(jià)反饋］
1.下列關(guān)于DNA、基因、染色體的敘述錯(cuò)誤的是
A.基因是有遺傳效應(yīng)的DNA區(qū)段
B.DNA是遺傳信息的主要載體
C.DNA分子在染色體上成念珠狀排列
D.DNA的相對(duì)穩(wěn)定性決定染色體的相對(duì)穩(wěn)定性
解析：DNA分子在染色體上成線性排列，而非念珠狀。
答案：C
2.人類遺傳信息的攜帶者是
A.DNA和RNAB.DNA或RNAC.DNAD.RNA
解析：人是有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物，所以是以DNA為遺傳物質(zhì)的。
答案：C
3.下列有關(guān)DNA與基因的關(guān)系的敘述中，正確的是
A.基因是堿基對(duì)隨機(jī)排列而成的DN *** 段
B.一個(gè)DNA分子上有許多個(gè)基因
C.DNA的堿基排列順序就代表基因
D.組成不同的基因的堿基數(shù)量一定不同
解析：基因不是堿基隨機(jī)排列而成的DN *** 段，所以A項(xiàng)不對(duì)；只有有遺傳效應(yīng)的DN *** 段才是基因，所以C項(xiàng)不對(duì)；基因不同但堿基數(shù)量可能相同，只要堿基的排列次序不同，就可以說(shuō)明是不同的基因，故D項(xiàng)不對(duì)。
答案：B
4.DNA分子結(jié)構(gòu)多樣性的原因是
A.堿基配對(duì)方式的多樣性B.磷酸和脫氧核糖排列順序的多樣性
C.螺旋方向的多樣性D.堿基對(duì)排列次序的多樣性
解析：DNA中堿基配對(duì)方式是固定的，只能A和T、G和C配對(duì)；磷酸和脫氧核糖的排列順序是交替排列的；螺旋的方向是向右螺旋的。
答案：D
5.有關(guān)DNA的結(jié)構(gòu)的敘述中，不正確的一項(xiàng)是
A.每個(gè)DNA分子都含有4種脫氧核苷酸
B.每個(gè)DNA分子中核糖上連接一個(gè)磷酸和一個(gè)堿基
C.DNA分子兩條鏈中的堿基通過(guò)氫鍵連接起，形成堿基對(duì)
D.雙鏈DNA分子中，某一段鏈上若含有30個(gè)胞嘧啶，就一定會(huì)同時(shí)有30個(gè)鳥(niǎo)嘌呤
解析：DNA上只有脫氧核糖，沒(méi)有核糖，所以B項(xiàng)有錯(cuò)。
答案：B
6.DNA指紋技術(shù)也可以幫助人們確認(rèn)親子關(guān)系，這是因?yàn)?br />A.每個(gè)人的指紋大多相同
B.每個(gè)人的指紋是不同的
C.不同的個(gè)體的相同的組織中的DNA指紋是相同的
D.DNA技術(shù)是檢測(cè)DNA上的堿基種類
解析：每個(gè)人的DNA是不同的，所以指紋是不同的，所以A項(xiàng)錯(cuò)；不同個(gè)體的相同組織中的DNA是不同的，所以指紋也是不同的；DNA技術(shù)是檢測(cè)DNA上堿基的排列次序的特異性，并不是檢測(cè)堿基種類。
答案：B
［堂小結(jié)］
［布置作業(yè)］
P58一、基礎(chǔ)題。
［后拓展］
DNA擴(kuò)增技術(shù)又稱為PCR，中譯為聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，其實(shí)是一種DNA的快速擴(kuò)增技術(shù)，類似于DNA的天然復(fù)制過(guò)程。PCR由變性—退火—延伸三個(gè)基本反應(yīng)步驟構(gòu)成。PCR在人類社會(huì)生活中的應(yīng)用也越越廣泛。比如說(shuō)“DNA指紋”，科學(xué)家們只需要一根頭發(fā)甚至一個(gè)細(xì)胞就可以完成DNA指紋的鑒定工作，這里實(shí)際上就要采用PCR技術(shù)，因?yàn)橐粋�(gè)細(xì)胞中的DNA含量實(shí)在太少了，人們根本不可能檢測(cè)到它的指紋；有了PCR技術(shù)就好辦了，通過(guò)PCR技術(shù)把這個(gè)細(xì)胞中的DN *** 段擴(kuò)增1 000萬(wàn)倍，這樣DNA量就足夠作指紋鑒定了。PCR技術(shù)有如下幾個(gè)特點(diǎn)：一是被擴(kuò)增的DNA所需量極小，理論上講一個(gè)分子就可以用于擴(kuò)增了；二是擴(kuò)增效率高，幾個(gè)小時(shí)就擴(kuò)增1 000萬(wàn)倍以上。1995年，美國(guó)科學(xué)家ulis憑此成果獲得了諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。
根據(jù)以上材料：（1）你認(rèn)為DNA指紋對(duì)待檢測(cè)樣品有何要求?
（2）假如待檢測(cè)樣品很少，你有何方法增加樣品?
提示：（1）待檢樣品應(yīng)該是純凈的，不能含有其他生物的DNA。
（2）可進(jìn)行DNA復(fù)制原理，進(jìn)行DNA的擴(kuò)增，以增加樣品的數(shù)量。
●板書(shū)設(shè)計(jì)
第4節(jié) 基因是有遺傳效應(yīng)的DN *** 段
1.基因是什么?
基因有遺傳效應(yīng)的DN *** 段，它是生物體控制性狀的功能單位和結(jié)構(gòu)單位。
2.DN *** 段如何蘊(yùn)藏遺傳信息?
4種堿基的排列順序蘊(yùn)藏著遺傳信息。
3.DNA的特點(diǎn)：多樣性、特異性、穩(wěn)定性。
本文來(lái)自：逍遙右腦記憶 http://yy-art.cn/gaoer/53332.html
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