教学内容 授课班级 教学目标 3.4基因是具有遗传效应的片段 高一4、5班 理解基因是具有遗传效应的片段 1. 教学重点： 基因是具有遗传效应的片段。 2.教学难点： 基因的多样性种类计算。 课件、《创新设计》 《创新设计》P52-55 教学过程 授课时间 课时数 1课时 2020.5.26 教学重点与难点 教学准备 预习要求 旁注 【知识回顾】 （1）1865年，孟德尔通过豌豆实验证明了生物的性状由 控制 （2）1909年，约翰逊给遗传因子起了新名，叫做 （3）1910年，摩尔根证明基因在 上 （4）20世纪中叶： 染色体主要由两种物质组成—— （5）1928、1944、1952年： 实验证明 （6）1953年：沃森、克里克提出_________________ 【新课研学】 通过知识回顾，引导学生思考基因=DNA？ 一、探究基因和DNA的关系 资料1：大肠杆菌的拟核中只有一个DNA分子，长度约为4700000个碱基对，在DNA分子上分布着大约4400个基因，每个基因的平均长度约为1000个碱基对。 请计算所有基因的碱基总数与DNA分子的碱基总数，并比较二者的大小关系。 DNA分子数目< 基因数目 ； 基因的碱基对总数 < DNA分子的碱基对总数 推理：大肠杆菌的一个DNA分子上含有多个基因。说明基因是一段DNA 二、探究“DNA片段一定是基因吗？” 资料2：人类基因组计划测定的是24条染色体上DNA的碱基序列。其中，每条染色体上有一个DNA分子。这24个DNA分子大约有31.6亿个碱基对，其中，构成基因的碱基数占碱基总数的比例不超过2%。 人类基因组计划测定哪24条染色体？这说明人的基因与DNA有怎样的关系？ 22条常染色体+X+Y 基因是一段DNA，但是一段DNA不一定是基因。 三、探究“基因可以独立起作用吗？” 资料3：生长在太平洋西北部的一种海蛰能发出绿色荧光，这是因为海蛰的DNA分子上有一段长度为5170个碱基对的片段——绿色荧光蛋白基因。转基因实验表明，转入了海蛰的绿色荧光蛋白基因的转基因鼠，在紫外线的照射下，也能象海蛰一样发光。 发说明基因是特定的DNA片段，出荧可拼接到其他生物的DNA上光去，有遗传效应,可独立起作的用。 海蜇 发出荧光的转基因鼠 基因是遗传物质的结构单位 鼠 四、探究“基因可以遗传吗？” 资料4：不少人认为，人和动物的胖瘦是由基因决定的。近来的科学研究发现，小鼠体内的HMGIC基因与肥胖直接相关。具有HMGIC基因缺陷的实验鼠与作为对照的小鼠，吃同样多的高脂肪食物，一段时间后，对照组的小鼠变得十分肥胖，而具有HMGIC基因缺陷的实验鼠体重仍然保持正常。 这说明基因与性状有怎样的关系？ 没有HMGIC基因，就没有肥胖的表现，有HMGIC基因就有肥胖表现。说明基因能控制生物的性状。基因是遗传物质的功能单位 五、基因定义 综合上述材料，给基因下一个定义。 基因是有遗传效应的DNA片段。 【拓展】 什么叫做遗传效应？它包含了哪些方面？ 遗传效应指具有复制、转录、翻译、重组、突变及调控等功能。 【课堂例题】 观察下图果蝇的一段DNA,指出基因的所在位置。
六、什么是遗传信息？ 遗传信息：生物的遗传性状以 遗传信息 形式编排在DNA分子上，表现为特定的 碱基排列顺序 。由于基因是 有遗传效应 的DNA片段，因此基因中碱基的排列顺序可以代表遗传信息；不同基因的 碱基 排列顺序不同，因此不同的基因就含有不同的 遗传信息 。 七、脱氧核苷酸的序列存储信息的能力怎样？ 情境1：假如决定脸型的一个基因由17个碱基对组成，那么这种排列有多少种可能？417（大约为一百七十二亿种） 情境2：全球人口总数约为60亿。假设人类基因组中第1号染色体的第1个基因是由17个碱基对随机排列构成的，那么，17个碱基对的所有排列是否都有机会出现？你与你同桌相比，出现某一种脸型时，这个基因的脱氧核苷酸序列完全相同的可能性有多大？ 4-17 × 4-17 八、基因不同的实质 不同的基因，四种脱氧核苷酸（碱基）的排列顺序不同。 生物体内的DNA序列是随机排列的吗？ 事实上，大部分随机排列的碱基序列从来不曾出现在生物体DNA内，而有些序列却重复许多次。 每个基因都是特定的DNA片段。 每个基因都具有特定的碱基排列顺序。 DNA分子的特异性 每个基因都具有具有特定的遗传效应。 九、基因与物种多样性 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，生物多样性的直接原因是 蛋白质 的多样性；生物多样性的根本原因是核酸 的多样性 十、脱氧核苷酸、基因、DNA、染色体之间的关系 染色体是DNA的主要载体。 每个染色体上有一或两个DNA分子。 DNA是主要的遗传物质。每个DNA分子上有许多基因。