資源簡介

第4節 基因通常是有遺傳效應的DNA片段
【學習目標】
學習目標 核心素養
說明基因與DNA的關系 進一步形成結構與功能觀
理解DNA片段中的遺傳信息 運用科學思維方法計算基因可能的種類
理解DNA的多樣性與特異性 關注社會生活中DNA指紋技術的運用
【學習過程】
一體：生命現象-生命過程-生命機理--建構模型-形成理論：為什么不同的生物表現不同的性狀-基因在控制生物的性狀的表達-模型（基因只是一些DNA或RNA片段）-基因通常是遺傳效應的DNA片段。
兩翼：基因與DNA的相關資料數據和轉基因小鼠的實驗；DNA指紋技術的應用。
過程線索：基因與DNA的關系-DNA片段中的遺傳信息-基因通常是有遺傳效應的DNA片段
【激勵機制】
分成六個學習小組，每小組成員由A1、A2、B1、B2、C1、C2組成，積極回答問題每人次加3分，反思小結時評為最佳學習小組每人再加5分。
組別 A1 A2 B1 B2 C1 C2
第一組
第二組
第三組
第四組
第五組
第六組
最佳學習小組：
【自主學習】（5分鐘）
說明基因與DNA關系的實例
大腸桿菌的1個DNA分子的堿基對長度遠遠大于1個基因的堿基對長度。
將水母的發出綠色熒光蛋白基因轉入到小鼠體內，在紫外線的照射下，小鼠能發熒光。
人類基因組計劃測定24條染色體（22條常染色體+X+Y）上DNA的堿基序列。構成基因的堿基數占24個DNA分子堿基總數的比例不超過2%。
DNA片段中的遺傳信息
1.一個DNA分子上有許多個基因，每個基因都是特定的DNA片段，有著特定的遺傳效應，這說明DNA必然蘊含了大量的遺傳信息。
2.遺傳信息蘊藏在4中堿基的排列順序中；堿基排列順序的千變萬化，都成了DNA的多樣性，而堿基特定的排列順序，又構成了每個DNA分子的特異性。
3.DNA的多樣性和特異性是生物體多樣性和特異性的物質基礎。DNA上分布著許多個基因，基因通常是有遺傳效應的DNA片段。
4.有些病毒的遺傳物質是RNA，這類病毒基因就是有遺傳效應的RNA片段。
【合作探究】（15分鐘）
基因與DNA關系的實例
閱讀教材57～58頁，回答下列問題：
生物體內的DNA分子數目與基因數目相同嗎？生物體內所有基因的總數與DNA分子的堿基總數相同嗎？如果不同，說明了什么？
你如何理解基因具有遺傳效應？本節“問題探討”中提到的生長激素基因的遺傳效應是什么？
通過資料分析，請從DNA水平上給基因下一個定義，要求既能反映基因與DNA的關系，有能體現基因的作用。
DNA片段中的遺傳信息
閱讀教材58頁“思考與討論‘，回答下列問題：
如果是100個堿基對組成1個基因，可能組合成多少種基因？
怎樣理解DNA的多樣性和特異性？你能從DNA的結構特點分析生物體具有多樣性和特異性的原因嗎？
在刑偵領域，DNA能像指紋一樣用來鑒定個人身份。結合脫氧核苷酸序列的多樣性和特異性，你能分析這一方法的科學依據嗎？
你認為基因是堿基對隨機排列成的DNA片段嗎？為什么？
【深化拓展】（10分鐘）
一．如何理解基因
本質上 基因是有遺傳效應的DNA或RNA片段
結構上 基因是含有特定遺傳信息的核苷酸序列
功能上 基因是遺傳物質的結構和功能的基本單位
位置上 一般基因在染色體上，呈線性排列。
二．基因與脫氧核苷酸、DNA、染色體之間的關系
脫氧核苷酸-基因-DNA-染色體
1.四種脫氧核苷酸是構成基因的基本單位，基因的脫氧核苷酸的排列順序代表了遺傳信息；
2.基因通常是有遺傳效應的DNA片段，無遺傳效應的就不是基因；基因也可以是有遺傳效應的RNA片段；一般每個DNA分子上有多個基因。
3.基因在染色體上一般呈線性排列；染色體一般是基因的主要載體，細胞質基因就不在染色體上；原核生物沒有染色體，基因就是裸露的DNA片段。
【課時訓練】（10分鐘）
C層訓練
1．科學研究發現，未經人工轉基因操作的番薯含有農桿菌的部分基因，而這些基因的遺傳效應促使番薯根部發生膨大產生了可食用的部分，因此番薯被人類選育并育種。下列相關的敘述錯誤的是（ ）
A．農桿菌這些特定的基因可以在番薯細胞內復制
B．農桿菌和番薯的基因都是4種堿基對的隨機排列
C．農桿菌和番薯的基因都是有遺傳效應的DNA片段
D．農桿菌這些特定的基因可能在自然條件下轉入了番薯細胞
2．下列關于基因、DNA和染色體的說法，錯誤的的是（ ）
A．基因的遺傳信息蘊含在堿基的排列順序中
B．基因都在染色體上呈線性排列
C．有的基因是有遺傳效應的RNA片段
D．原核生物的基因是裸露的DNA片段
B層訓練
3．整理總結染色體、DNA和基因三者之間的關系，并以你認為最簡明的形式表示出來。
A層訓練
4.在嚴查偷獵野生動物的行動中，執法部門發現某餐館出售的一種烤肉比較可疑，餐館工作人員說是“山羊肉”，經實驗室檢驗，執法部門確定這種“山羊肉”來自國家二級保護動物斑羚。你認為執法部門最可能采用哪種檢測方法？為什么？
5.我國一些城市在交通路口啟用了人臉識別技術，針對行人和非機動車輛闖紅燈等違法行為進行了抓拍。這種技術應用的前提是每個人都具有獨一無二的面孔。為什么人群中沒有一模一樣的兩個人呢？請你從生物學的角度評述人臉識別技術的可行性。
【反思小結】（5分鐘）

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