3.4基因通常是有遗传效应的DNA片段导学案-2024-2025学年高一下学期生物学人教版必修2

第三章 基因的本质 第4节 基因通常是有遗传效应的DNA片段 导学案 班级： 姓名： 学号： __ 【一、学习目标】 知识与技能： 1.说明基因与DNA关系的实例。 2.阐述基因是有遗传效应的DNA片段的含义。 3.解释DNA的多样性和特异性。 4.概述DNA、基因和遗传信息之间的关系。 过程与方法： 1.通过分析资料，学习运用证据和逻辑推理进行科学论证的方法。 2.通过数学计算，理解DNA分子的多样性和特异性。 情感态度与价值观： 1.认同人类对基因的认识是不断深化的。 2.感受生命的物质性和DNA分子的和谐美。 【二、学习重难点】 重点：基因是有遗传效应的DNA片段；DNA的多样性和特异性。 难点：理解基因、DNA和遗传信息的关系；DNA的多样性和特异性的原因。 【三、课前预习·自主探究】 一、问题探讨（阅读课本P57“问题探讨”） 1.为什么转基因鲤鱼的生长速率更快？____________________________________________________________________________________ 2.导入的外源基因是 1 个 DNA 分子，还是 DNA 分子的一段脱氧核苷酸序列？_______________________________________________ 二、基础梳理 1.基因与DNA关系的实例 （1）资料1：全部基因的碱基对总数________（大于/等于/小于）DNA分子的碱基对总数。这说明DNA分子上存在________基因的片段。 （2）资料2：海蜇的绿色荧光蛋白基因转到小鼠体内，小鼠能发光。这说明基因是________________。 （3）资料3：人类基因组计划测定的是________条染色体上DNA的碱基序列，因为基因是________________。 （4）资料4：每个DNA分子包含________基因片段。这说明DNA分子上有很多个________。 2.基因的概念 （1）基因通常是________________________的DNA片段。 （2）“遗传效应” 是指基因能够________或________，从而控制生物的________。 3.DNA片段中的遗传信息 （1）遗传信息：指DNA分子中________的排列顺序。 （2）DNA的多样性：构成DNA的脱氧核苷酸________，每个DNA分子中脱氧核苷酸的________，构成了DNA分子的多样性。 （3）DNA的特异性：每个DNA分子中脱氧核苷酸的________是特定的，构成了DNA分子的特异性。 （4）关系：DNA的________和________是生物体多样性和特异性的物质基础。 【四、课堂探究·合作学习】 探究一：基因与DNA的关系 1.资料分析：阅读课本P57-58“资料分析”中的3个资料，小组讨论并回答： （1）生物体内的 DNA 分子数目与基因数目相同吗？生物体内所有基因的碱基总数与 DNA 分子的碱基总数相同吗？如果不同，说明了什么？ _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ （2）你如何理解基因具有遗传效应？本节“问题探讨”中提到的生长激素基因的遗传效应是什么？ _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ （3）请从 DNA 水平上给基因下一个定义，要求既能反映基因与 DNA 的关系，又能体现基因的作用。 ______________________________________________________________________________________________________________________2.概念辨析：请用图示（如韦恩图）或文字描述基因与染色体、DNA、脱氧核苷酸之间的关系。 探究二：DNA的多样性和特异性 1.计算与推理： （1）若一个DNA分子由1000个碱基对组成，那么它可能有多少种碱基排列顺序？____________________。这说明了什么？____________________________________________________________________ （2）为什么每个人的DNA都不完全相同（同卵双胞胎除外）？_________________________________________________________________________________________________________________________ 2.联系与比较： （1）DNA的多样性和特异性与生物体的多样性和特异性有什么关系？__________________________________________________________________________________________________________________（2）请举例说明DNA的特异性在法医学和亲子鉴定中的应用。_________________________________________________________________________________________________________________________ 探究三：基因、DNA、遗传信息的关系 1.构建概念图：请用“DNA”、“基因”、“脱氧核苷酸”、“遗传信息”、“碱基排列顺序”、“遗传效应的片段”等关键词，构建一个概念图，表示它们之间的关系。 2.总结归纳：请用一句话概括DNA、基因和遗传信息之间的关系。 ___________________________________________________________ 【五、课堂小结·知识体系】 （请用概念图的形式，构建本节的知识体系，核心应包括：基因的概念、基因与DNA的关系、DNA的多样性和特异性、遗传信息） 【六、当堂检测·巩固提升】 一、选择题 1.下列有关基因的叙述，正确的是（ ） A. 基因是DNA分子上任意一个片段 B. 基因的基本组成单位是核糖核苷酸 C. 基因通常是有遗传效应的DNA片段 D. 一个DNA分子上只有一个基因 2.决定DNA分子多样性的是（ ） A. 脱氧核苷酸的种类 B. 碱基的配对方式 C. 磷酸和脱氧核糖的排列顺序 D. 碱基的排列顺序 二、填空题 1.基因通常是指________________。DNA分子中________的排列顺序就是遗传信息。 2.DNA分子的________和________是生物体多样性和特异性的物质基础。 三、简答题 1.请解释“遗传效应”的含义，并举例说明。_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 2.从分子水平上解释，为什么地球上几乎找不到两个完全一样的人（同卵双胞胎除外）？________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 【七、课后反思】 1.通过本节学习，我对“基因是什么”这个问题的理解是：______________________________________________________________________________________________________________________________。 2.我对DNA分子的“多样性和特异性”感到惊奇，因为：______________________________________________________________________________________________________________________________。 参考答案 【三、课前预习·自主探究】 一、1.因为外源生长激索基因整合到转基因鲤鱼的DNA中，并发挥了促进生长激素合成的功能，而生长激素可使鲤鱼的生长速率加快。 2.导入的是DNA分子的一段脱氧核苷酸序列。 二、1.小于；不属于；特定的DNA片段；24；DNA片段；多个；基因 2.有遗传效应；指导蛋白质合成；指导RNA合成；性状 3.碱基（或脱氧核苷酸）；种类多种多样；数量庞大；排列顺序千变万化；特定的排列顺序；多样性；特异性 【四、课堂探究·合作学习】 探究一：1.（1）1.生物体内的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。 （2）此题旨在引导学生理解遗传效应的含义，并不要求唯一答案。可以结合提供的资料来理解，如能够指导相应蛋白质的合成、控制生物体的性状等。“问题探讨”中提到的生长激素基因的遗传效应是使鲤鱼的生长速率加快。 （3）基因通常是有遗传效应的DNA片段。 2. 探究二：1.（1）4¹⁰⁰⁰种；说明DNA分子具有巨大的多样性，能够储存海量的遗传信息。 （2）因为每个人DNA分子中脱氧核苷酸（或碱基）的特定排列顺序不同，即DNA具有特异性。 2.（1）DNA的多样性决定了生物体的多样性；DNA的特异性决定了生物体的特异性（即每个个体的独特性）。 （2）在法医学中，通过检测DNA分子的特异性序列（如STR）进行个体识别；在亲子鉴定中，通过比对父母与子代的DNA特异性序列来确定亲缘关系。 探究三：2.基因是DNA上有遗传效应的片段，遗传信息是基因中碱基（或脱氧核苷酸）的排列顺序。 【六、当堂检测·巩固提升】 一、1.C 2.D 二、1.有遗传效应的DNA片段；碱基（或脱氧核苷酸） 2.多样性；特异性 三、1.“遗传效应”是指基因能够指导蛋白质或RNA的合成，从而控制生物的性状。例如，人的血红蛋白基因能指导合成血红蛋白，运输氧气。 2.因为每个人的DNA分子中碱基（或脱氧核苷酸）的排列顺序是特定的，即DNA分子具有特异性。几乎不可能有两个人的DNA碱基序列完全相同（同卵双胞胎除外），因此几乎找不到两个完全一样的人。 第 1 页 共 7 页 学科网（北京）股份有限公司 $