3.4基因是有遺傳效應的DNA片段一．教學目標1．知識目標(1)舉例說明基因是有遺傳效應的DNA片段。(2)說明基因和遺傳信息的關系。2．能力目標(1)運用數學方法說明DNA分子的多樣性和特異性。(2)掌握分析材料的方法。3．情感態度價值觀目標通過了解人類基因組計劃和甘肅省白銀案的破過程，培養熱愛科學和愛國主義情感。二．教學重點和難點：1．教學重點（1）基因是有遺傳效應的DNA片段。（2）DNA分子具有多樣性和特異性。2．教學難點：脫氧核苷酸序列與遺傳信息的多樣性。三．教學過程導入：2016年8月26日晚，甘肅省白銀市城區突然響起此起彼伏的鞭炮聲，這里的百姓們并非是在慶祝什么節日，而是涉嫌于1988年到2002年在白銀等地作案9起的變態殺人狂高承勇終于被公安機關抓獲，至此，彌漫在白銀人民頭頂近30年的陰霾終于散去！在破案過程中立頭功的是誰呢？生：DNA，基因。教師：是“Y-STR檢測技術”創設情境：什么是Y-STR基因檢測技術呢？他是基因嗎？基因的化學本質又是什么呢？學生分析資料一：大腸桿菌是生活在人體和動物腸道中的一種細菌，擬核是原核生物中，沒有核膜包被的細胞核，其中沒有染色體，材料里面提到的這個DNA分子是擬核中的環狀DNA分子。計算DNA分子數目與基因關系；計算一個基因的堿基總數與一個

DNA分子的堿基總數的關系。推理：說明基因是一段DNA。分析資料三：思考人的基因堿基數量與DNA堿基數量有怎樣的關系？推理：基因是DNA的片段。分析一段堿基片段的組成：推理：基因是一段DNA，但是一段DNA不一定是基因。過渡：到底什么樣的DNA才能稱為基因呢？分析資料二：把海蜇的熒光基因轉入豬的細胞內，豬體內出現了以前沒有的黃色熒光。討論：為什么海蜇這一熒光的性狀能在小豬身上表現？說明基因有什么功能？推理：基因具有特定的遺傳效應。可以切除、可以拼接。基因有遺傳的功能。教師解釋遺傳效應的概念是指基因能控制生物的性狀。分析資料四:科學家研究發現，人體內有與肥胖密切相關的基因，在小鼠中，HMGIC基因則與肥胖直接相關，然后科學家們做了這樣一個實驗，實驗組是具有HMGIC基因缺陷的小鼠，作為對照組的是基因正常的小組，在吃同樣多的高脂肪食物的情況下，一段時間后，對照組的小鼠變得十分肥胖，但基因缺陷組小鼠體重仍舊正常，說明了什么？分析：無HMGIC基因就無肥胖的表現

有HMGIC基因就有肥胖的表現。推理：進一步明確基因具有遺傳效應。最后由學生自主總結基因的概念：基因是有遺傳效應的DNA片段，是遺傳的基本結構和功能單位。材料：Y-STR是人類Y染色體特異的序列，該序列按父系單倍遺傳，所以又被稱為“姓氏基因”。如果兩個人有5到9個Y染色體STR位點完全匹配，那么他們擁有共同父系祖先的概率接近100%。問題：STR是基因嗎？學生分析：根據基因的概念，它沒有特定的遺傳效應，所以不是基因過渡：我們再回歸到基因的問題上來，我們人類有3萬多個基因，他們之間的不同取決于什么呢？學生答：堿基對的排列順序過渡：接下來我們來探究遺傳信息多樣性的問題探究活動1.若1個堿基對組成一個基因，4個堿基能形成多少種基因？2.假如人的每一個基因都由17個堿基對組成，那么這種排列有多少種可能？3.17個堿基對的所有排列是否都有機會出現？4.你與你的同桌相比，這個基因的脫氧核苷酸序列完全相同的可能性有多大？組織學生討論，得出結論：堿基排列順序的千變萬化，構成了DNA分子的多樣性堿基特定的排列順序，又構成了DNA分子的特異性材料分析：白銀案作案現場獲取犯罪嫌疑人DNA樣本。用Y-STR基因檢測技術分析確定，犯罪嫌疑人為某高氏家族成員。在對在押的受賄嫌疑人高某的Y-DNA染色體分析時發現與白銀殺人案的犯罪嫌疑人高度相似。從煙頭上提取到的指紋和DNA與白銀殺人案現場留下的DNA完全吻合，案件就此告破。教師升華：天網恢恢疏而不漏，雖然正義遲到了28年，但最終并未缺席。教師提問：此案件偵破過程中利用的主要是DNA的特異性還是多樣性？學生回答：特異性過渡：那么基因DNA染色體三者之間存在怎樣的關系呢？用一盤磁帶來進行類比，整盤磁帶就像一條染色體，里面的磁條就像是DNA分子，磁帶上所錄制的每一首歌曲就像一個又一個的基因，這些歌曲與歌曲之間的空白片段可以比喻成基因與基因之間的間隔片段。由學生動手構建概念圖，最后以概念圖的形式表現出來

指導學生閱讀《科學．技術．社會》分析并討論：DN