教案教学基本信息课题$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月教学设计参与人员姓名单位戴亚设计者中国人民大学附属中学实施者戴亚中国人民大学附属中学指导者蔡磊中国人民大学附属中学课件制作者戴亚中国人民大学附属中学其他参与者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 案 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 教学设计参与人员 姓名 单位 设计者 戴亚 中国人民大学附属中学 实施者 戴亚 中国人民大学附属中学 指导者 蔡磊 中国人民大学附属中学 课件制作者 戴亚 中国人民大学附属中学 其他参与者 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）
教学过程学生活动学习任务素养发展AVI回顾从基因概念回忆基因从抽象体会对科学概念提出到DNA分子结概念到化学本质被的认识是随着科学探构被揭示的科学历程揭示的过程究的深入而发展的V立提出问题，根据问分析关于基因是培养基于实证和题设计实验，预测结DNA片段的探究实推理的科学思维及科果，做出结论；分析验、分离基因片段及学探究的能力；培养探究基因功能的实资料，归纳总结阅读和分析信息的能例，以及分析基因组力数据资料A交立数学计算、分析资运用数学方法解运用数学方法与料、归纳总结决生物学问题，培养资料分析说明DNA阅读与分析能力的多样性和特异性立立A了解核酸检测的了解生物技术在DNA多样性与特应用各领域的应用异性的应用：核酸检测立立立梳理知识框架概念梳理小结提升1A1课后作业梳理教材，反思沉淀概念巩固设计意图教学环节主要教学活动体会对科学概念回顾从基因概念提出到DNA分子结构被揭示的科学历程的认识是随着科学引入新课探究的深入而发展的
教学过程 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 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 回忆基因从抽象 概念到化学本质被 揭示的过程 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 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 运用数学方法与 资料分析说明 DNA 的多样性和特异性 数学计算、分析资 料、归纳总结 运用数学方法解 决生物学问题，培养 阅读与分析能力 DNA 多样性与特 异性的应用：核酸检 测 了解核酸检测的 应用 了解生物技术在 各领域的应用 小结提升 梳理知识框架 概念梳理 课后作业 梳理教材，反思沉淀 概念巩固 学习任务 学生活动 素养发展
一、基因与DNA的关系1.基因是不可再分的结构单位吗？继续追寻科学家的足迹，揭示基因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。与 DNA的关系，培养结论：基因是有长度的，是一段DNA。基于实证和推理的2.一个基因就是一个DNA分子吗？科学思维。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？提出有深度的问题，培养科学探究分析：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的能力。能，从而确定基因片段的长度。实验设计遵循自变量实例1再次提到控制的“加法”与“减法”原则，本泽，体会分子生物实例1：以果蝇生物钟基因的分离与鉴定为例，说学先驱的创新精神，明如何设计“加减法”实验分离基因片段，分析基因实践“加减法”设计功能。实验。实例2用我国实例2：以我国的转生长激素基因鲤鱼为例，说明的转基因鱼为例，提.另一种“加法”实验的应用。升民族自豪感，灵活应用“加法”。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？培养阅读、分析、阅读基因组数据材料，分析、归纳、总结归纳信息的能力。新知学习结论：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？概念辨析与巩根据概念进行分析。固。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？完善基因的概回忆叶绿体、线粒体中有DNA分子。念。结论：真核生物的基因主要位于染色体上，也有少数位手叶绿体和线粒体中。Z.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片小结提升。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，为什么能储存大应用数学方法解量的遗传信息？决生物学问题。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
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 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
就是碱基的排列顺序。了解基因组数据2.介绍人类基因组计划。的来源。3.DNA分子中的碱基真的是随机排列的吗？通过资料分析认提供教材资料和补充资料。同结构与功能相适应以及进化的观念。结论：DNA分子中的碱基不是随机排列的。培养批判性思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分子足维。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小结提升。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。了解核酸检测的应用。总结，构建知识网络。概念梳理。发展地看待科学指出基因的概念是发展的，随着科学研究的深入，小结提升知识。还将赋予新的内容。课后作业课后练习概念巩固
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。 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