（三）流程设计
创设情境 引入新课 | 联系社会实际“DNA指纹技术”，了解技术的应用，引出DNA片段是否是基因这个核心问题。 |
↓
提出课题 | 有待探究课题：基因=DNA？ |
↓
合作探究：分析资料得出结论 | 分析资料1、3，得出结论 | 一个DNA分子上有许多个基因、基因是DNA的片段，但DNA 的片段不一定是基因。 |
进一步提出问题 | 什么样的DNA片段是基因？ | |
分析资料2、4，得出结论 | 基因是有遗传效应的DNA片段。 |
↓
构建概念模型 | 构建脱氧核苷酸、基因、DNA、染色体四者之间关系的概念模型。 |
↓
设置探究问题 | DNA为什么能蕴含大量遗传信息？ |
↓
合作探究活动 | 小组合作探究1：采用建模的方法，体会DNA分子为什么能储存大量遗传信息。 小组合作探究2：解决是否足以储存大量遗传信息。要求学生在特定的情境下，利用自制的4种脱氧核苷酸模型构建DNA片段中“脱氧核苷酸（碱基）序列的多样性”物理模型，在物理建模的基础上，发现和总结规律，构建数学模型。 师生合作探究：分析情境2，得出DNA分子中遗传信息的多样性、特异性的结论。 |
↓
总结 | 学生通过回答“DNA指纹技术”中最初所提出的问题，即DNA片段是否是基因，进行课堂小结：基因是有遗传效应的DNA片段。DNA分子的碱基排列顺序中蕴含着大量的遗传信息，DNA分子多种多样，每一个DNA分子又具有特异性。 |
↓
练习巩固 | 相关练习题 |
六、教学过程
教学程序及内容 | 教师活动 | 学生活动 | 设计意图 | |||||
前置学习布置 | 利用导学案指导学生进行前置学习 | 课前自主学习的基础上，提前进行部分合作学习，完成导学案 | 导学案起着一定的导学作用，帮助学生更好进行资料分析，有利于提高学生获取有效信息，解决问题的能力。前置学习让学生能充分自主思考，有利于提高课堂合作探究效率。 | |||||
创设 情境，提出 本课 探究 主题 | 展示“DNA指纹检测图”，提出问题：DNA指纹图片上的片段代表什么？是否就是基因？ 引导学生进行复习回顾，明确探究课题：基因=DNA？ | 观察DNA指纹检测图，做出判断，并说明依据。 在老师的引导下：思考： DNA指纹图片上的片段代表什么？是否就是基因？ 复习回顾，进一步明确探究课题：基因=DNA？ | 通过创设情境，使学生了解DNA指纹技术的应用，激发其探究的欲望，从而产生出学习的原动力。 通过温故而知新，让学生明确本课探究主题 | |||||
探究一:基因与DNA的关系 | 小组 合作 探究 | 依据课本P55“资料分析”，在自主学习和课前部分合作的基础上进行充分的小组合作交流，完善导学案（一）的相关问题。 | 明确任务后，依据教师在课前提供的导学案，通过小组合作交流，高效有序讨论相应的思考题。 | 布置任务具体明确，并要求在规定时间完成任务，这样可使小组合作学习有序而高效，避免课堂流入热热闹闹的表面形式。 | ||||
师生、生生合作 探究 师生 合作 探究 构建概念模型 | 控制好时间，准时让学生进入小组展示环节。 要求分析资料1和3的相应内容。 随机请某小组的代表展示小组合作学习的成果。要求展示的小组要说明得到相应推论的依据。 引导各小组间进行礼貌质疑、合作交流、共同讨论完善相关问题。 | 小组代表向全班汇报讨论结果，并说明得到相应推论的依据。 各小组间进行礼貌质疑、合作交流、准确评价，共同讨论完善实验方案。 全班进行交流完善：根据资料1和3，分析出数值之间的关系： DNA分子数目<基因数目 DNA分子的碱基对数>全部基因的碱基对数 在老师的引导下得出推论：一个DNA分子上有许多个基因；基因是DNA的片段 | 学生学会在规定的时间内完成任务。 合作型的学习模式，能够锻炼学生的协作能力，在协作中学会分享，这是团队精神的良好表现。 在这个过程中，学生学会交流、合作、准确表达、礼貌质疑、学会评价。 | |||||
引导学生进一步解析资料3：人体中构成基因的碱基对组成比较少，只占全部碱基总数不超过2%。这段话说明什么？ 展示碱基序列中的基因片段和非基因片段。 | 在老师引导下明确： 一个DNA片段不一定是基因 DNA中存在着大量的非基因区段 | 充分挖掘教材资料，在教师的指导下，循序渐进，步步深入。 | ||||||
思维拓展：继续分析以下结果，你还能得出什么结论？
| 在老师引导下，分析得出结论：生物越高等，DNA中存在的非基因片段的比例越高 | 使学生明确教材在编排时给出资料1和3的更深层次的内涵。 可使学生将学习延续到课后，从而获取更多的信息。 | ||||||
提出：什么样的DNA片段是基因？ 要求从基因的作用进行分析资料2和4 随机抽查某小组的学习情况。 | 小组代表展示导学案中有关资料2和4的讨论结果，得出：基因具有控制生物性状的作用，具有独立性。 | 指导学生根据不同实例分步得出结论，培养分析问题的能力。 | ||||||
要求学生在DNA水平上给基因下一个完整的定义。 | 概念形成：基因是有遗传效应的DNA片段。 | |||||||
要求学生尝试用概念模型来表示脱氧核苷酸、基因、DNA、染色体四者之间关系。 | 完成导学案内容，并展示交流，构建“、基因、DNA、染色体四者之间关系”的概念模型。 | 使学生学会用概念模型构建知识点之间的联系。 | ||||||
探究二： D N A片段中遗传信息的多样性 | 活动一 构建遗传信息多样性的物理模型 | 根据基因与DNA关系的概念模型，提出问题：DNA分子为什么能储存大量的遗传信息？ 展示DNA分子的平面结构模式图，复习DNA分子结构特点，引导学生作出假设：4种碱基排列而成的脱氧核苷酸序列是可变的。 | 在老师引导下，根据DNA分子结构的特点，尝试作出假设。 | 培养学生的“根据所提出问题作出假设”的科学探究能力。 | ||||
提出活动要求，指导学生进行实验验证：构建“脱氧核苷酸（碱基）序列多样性”的物理模型。 | 在老师指导下，尝试用所提供的“4种脱氧核苷酸”模型构建DNA分子平面结构模型，体验“4种碱基排列而成的脱氧核苷酸序列是可变的”，完成“脱氧核苷酸（碱基）序列多样性”物理模型的构建。 小组内合作完成后，由个别小组代表进行展示，完成全班合作探究。 | |||||||
活动二 构建 遗传信息多样性 数学 模型 | 提出问题：4种碱基排列而成的脱氧核苷酸序列，是否足以表达生物体必需的各种遗传信息？ 说明DNA分子的两条链之间的碱基遵循互补配对的原则。所以在排列碱基序列时，只需要排列其中一条链上的脱氧核苷酸（碱基）序列即可。 在物理模型的基础上，引导学生用数学思维方法发现和总结规律，构建“脱氧核苷酸（碱基）序列的多样性”数学模型，并利用数学模型解决问题。 | 回忆DNA分子是由四种脱氧核苷酸组成。 学会将问题简化，只排列一条链上的脱氧核苷酸（碱基）序列。 利用所提供的四种脱氧核苷酸模型，依据导学案的提示，构建DNA一条链上的脱氧核苷酸序列多样性的物理模型。 小组合作、小组代表上台展示模型。 在老师引导下，尝试发现规律，用数学思维方法构建数学模型：如果组成基因的一条链上有n个脱氧核苷酸（碱基），此链的脱氧核苷酸（碱基）序列可能有4n种，则n个脱氧核苷酸（碱基）对可以排列出4n种基因。 利用所构建的数学模型解决：如果一个DNA片段有120个碱基，则此DNA的碱基对序列可能有460种。 | 教材中排列的是两条链上的脱氧核苷酸（碱基）对。根据学生特点，我们还可以再将问题简单化，让学生只排列其中一条链上的脱氧核苷酸（碱基）即可。这样更便于学生的理解。通过学生动手构建模型的活动，非常直观的让学生从DNA分子结构的特点中，构建“脱氧核苷酸（碱基）序列的多样性”的物理和数学模型，明确“DNA分子中遗传信息具有多样性”的特点，同时培养学生利用数学思维方法解决生物学问题的能力，并且通过物理模型加深学生对“DNA（基因）的基本组成单位是脱氧核苷酸而非碱基”这一知识的理解。 | |||||
遗传信息特异性分析 | 1.创设情境2：全球人口总数约为65亿。假设人类基因组中第1号染色体的第1个基因是由17个碱基对随机排列构成的，那么，17个碱基对的所有排列是否都有机会出现？ 2.即使人口数足够多让每种序列都有机会出现，那这些序列是否就会出现？ 引导学生了解基因不是碱基对随机排列成的DNA 片段。许多基因在某些结构上是一样的，因为所有生物都源自共同的祖先。 3.提出两个人的这个基因的脱氧核苷酸序列完全相同的可能性有多大？ | 比较人口数量与基因中脱氧核苷酸（碱基）排列的多样性。 在老师引导下了解基因不是碱基对随机排列成的DNA 片段。 计算基因相同的概率，认同DNA的特异性。 | 通过数值对比，使生认同脱氧核苷酸（碱基）的排列顺序千变万化，满足遗传信息的多样性。 提示学生注意：生物学现象的特殊性和数学模型的应用范围。 通过计算基因相同的可能性，得知其概率微乎其微，又获得DNA分子具有特异性的认识。 | |||||
总结 | 回到DNA指纹技术，回答：DNA指纹图片上的片段代表什么？是否就是基因？ | 图片上的片段代表DNA片段，不一定是基因，基因是有遗传效应的DNA片段。 | 通过应用DNA指纹图鉴定罪犯，让学生感受到科学技术在人类生活中的应用价值。 通过回应课前提出的问题，对本节课进行小结。 | |||||
练习 | 完成课后练习题 | |||||||
七、板书设计
基因是有遗传效应的DNA片段
一、基因与DNA的关系
基因的完整定义：基因是有遗传效应的DNA片段
二、DNA片段中遗传信息的多样性和特异性
| 欢迎光临 绿色圃中小学教育网 (http://lspjy.com/) | Powered by Discuz! X3.2 |