3.4 基因通常是有遗传效应的DNA片段教学设计2025-2026学年高一下学期生物人教版必修2

该高中生物学教学设计聚焦“基因通常是有遗传效应的DNA片段”核心知识点，通过转基因鲤鱼、水母荧光等实例情境导入，承接DNA是遗传物质及结构知识，为遗传信息表达与变异学习搭建支架。 此资料以资料分析和小组讨论为特色，结合大肠杆菌基因数量、人类基因组计划等实例，引导学生自主归纳基因本质，渗透科学思维与探究实践，帮助学生理解DNA多样性与特异性，提升逻辑推理能力，为教师提供清晰教学路径与实证素材。

教学课题 第3章第4节 基因通常是有遗传效应的DNA片段 课时安排 1 课时 主备人 参备人 教学班级 教学课型 新授课 备课 分备时间 集备时间 课标要求 1.概述基因通常是有遗传效应的DNA片段； 2.说明 DNA分子的多样性和特异性； 3.阐明染色体、DNA、基因、脱氧核苷酸的关系。 教材分析 本节是必修2《遗传与进化》第3章第4节内容，承接DNA是主要遗传物质、DNA的结构与复制，是从分子水平理解基因本质的核心内容，为后续遗传信息的表达、变异等知识奠定基础。 学情分析 高一学生已掌握DNA的化学组成、双螺旋结构、DNA是遗传物质等知识，具备一定资料分析与逻辑推理能力，但对 “遗传效应”“基因与 DNA的数量关系” 等抽象概念理解存在难度。 教学目标 1.举例说明基因通常是有遗传效应的DNA片段 2.运用数学方法说明DNA的多样性和特异性 3.说明基因与DNA的关系 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 脱氧核苷酸序列与遗传信息多样性的关系 教学方法 资料分析法、小组讨论法、讲授法、归纳总结法 教学准备 PPT课件、转基因鲤鱼、水母荧光、人类基因组计划等实例、课堂检测习题 教学思路 情境导入→资料分析（基因与DNA关系）→基因核心概念构建→DNA片段中的遗传信息→课堂检测→作业布置 教 学 过 程 教学环节 教学内容及教师活动 学生活动 设计意图 新课导入 【问题探讨】 我国科学家将外源生长激素基因导入鲤鱼的受精卵，培育出了转基因鲤鱼。与对照组相比，转基因鲤鱼的生长速率加快。 据科学家介绍，外源基因导入受体细胞后，必须整合到受体细胞的DNA上才能发挥作用。 讨论 1.为什么转基因鲤鱼的生长速率更快？ 提示：因为外源生长激素基因整合到转基因鲤鱼的DNA上，并发挥了合成生长激素的作用，而生长激素可使鲤鱼的生长速率加快。 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？ 提示：导入的是DNA分子的一段脱氧核苷酸序列。 提问：为什么外源基因必须整合到受体细胞的DNA上才能发挥作用？科学家已证明DNA是遗传物质，那么，基因与DNA之间是什么关系呢？ 思考、回答问题，结合生活经验初步感知基因作用。 激发兴趣，引出基因与 DNA、性状的关系。 新知探究：说明基因与DNA关系的实例 【知识讲解】说明基因与DNA关系的实例 引导学生阅读教材P57“思考·讨论”基因与DNA的关系中的资料，得出相应的结论。 实例1 大肠杆菌细胞的拟核有1个DNA分子，长度约为4.7×106个碱基对，在DNA分子上分布了大约4.4×103个基因，每个基因的平均长度约为1×103个碱基对。 结论： ①一个DNA上含有许多个基因 ②所有基因的碱基总数<DNA的碱基总数 ③基因是DNA上的片段，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。 实例2 生长在太平洋西北部的一种水母能发出绿色荧光(如图)，这是因为水母的DNA上有一段长度为5.17×103个碱基对的片段—绿色荧光蛋白基因。转基因实验表明，转入了水母绿色荧光蛋白基因的转基因鼠，在紫外线的照射下，也能像水母一样发光。 结论： 有无绿色荧光蛋白基因决定是否发荧光； 基因能控制生物性状，即基因具有遗传效应。 实例3 人类基因组计划测定的是24条染色体（22条常染色体+X+Y）上DNA的碱基序列。每条染色体上有一个DNA分子。这24个DNA分子大约含有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%。 结论：进一步明确基因是DNA的片段 讨论：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。 提示：基因是有遗传效应的DNA片段。 分组阅读资料，讨论归纳结论，理解 “遗传效应” 含义。 通过实证资料，突破基因本质的核心概念。 新知探究：DNA片段中的遗传信息 【知识讲解】DNA片段中的遗传信息 1个DNA分子上有许多个基因，每一个基因都是特定的DNA片段，有着特定的遗传效应，这说明DNA必然蕴含了大量的遗传信息。 思考：DNA只含有4种脱氧核苷酸（分别含A、T、G、C4种碱基），为什么DNA的4种脱氧核苷酸，能够储存大量的遗传信息？ 提示：遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中。 DNA的多样性：碱基排列顺序千变万化 DNA的特异性：碱基特定的排列顺序 DNA的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础 补充：DNA上分布着许多个基因，基因通常是有遗传效应的DNA片段，有些病毒的遗传物质是RNA，对这类病毒而言，基因就是有遗传效应的RNA片段。 引导学生构建关系链： 思考、理解、记忆，区分多样性与特异性。 跟随教师梳理，绘制关系图。 突破抽象知识，建立遗传信息的认知。 系统化知 识，理清核心概念关联。 巩固新课 小结回顾 梳理：基因本质、DNA多样性与特异性、概念层级关系； 课堂检测 PPT 原题，当堂订正。 作业设计 基础性作业 完成教材课后练习与应用 拓展性作业 查阅 “DNA指纹技术” 在生活中的应用 板书设计 第4节 基因通常是有遗传效应的DNA片段 1.基因与DNA：一个DNA有多个基因；基因是DNA的特定片段 2.基因的本质：通常是有遗传效应的DNA片段 3.DNA的特点 多样性：碱基排列顺序千变万化 特异性：碱基特定排列顺序 4.层级关系：染色体→DNA→基因→脱氧核苷酸 教学反思 本节课以转基因鲤鱼、水母荧光等实例导入，贴合 “三五” 课模要求，学生参与度较高。通过资料分析引导学生自主归纳基因本质，较好突破 “基因是有遗传效应的DNA片段” 这一重点。但在讲解DNA多样性与特异性时，部分学生对抽象概念理解较慢，互动节奏把控不足。课堂检测能及时反馈学情，多数学生掌握核心知识点，但概念层级关系的梳理仍需强化。后续教学应增加直观图解与小组互讲环节，简化抽象知识，提升课堂效率，同时加强课后巩固，帮助学生构建完整的知识体系。 学科网（北京）股份有限公司 $