人教2003课标版《科学·技术·社会DNA指纹技术》集体备课教案设计

人教2003课标版《科学·技术·社会DNA指纹技术》集体备课教案优质课下载

1．教学策略

1.1．创设情境。开篇介绍人类基因组计划和精准医学，让学生为基因科技的进步而震撼，明白自己的使命和责任，迎接癌症成为慢性疾病的个性化医疗时代的到来。

1.2．概念模型建构。通过资料分析让学生自主建立“基因”概念，并完成本节内容概念图的构建。

1.3．数学模型建构。探究遗传信息的多样性活动中，利用模拟DNA模型结构建立了数学模型，解释DNA多样性、特异性。

2．基于核心素养的教学目标

2.1通过学习人类基因组计划和精准医学计划，了解基因产业作为朝阳产业给人类医疗带来的巨大的变革，增强自己的社会责任感和使命感。

2.2通过资料分析中获取信息，并自我构建“基因”的概念，并建构概念模型，认识细胞的结构与功能相适应。

2.3通过探究脱氧核苷酸序列与遗传信息的多样性，建立由基因多样性形成生物多样性的生物学进化观。

3．教学环节

3.1创设情景活跃气氛并激发学习兴趣

人类基因组计划(human genome project, HGP)是由美国科学家于1985年率先提出，于1990年正式启动的。美国、英国、法国、德国、日本和我国科学家共同参与了这一预算达30亿美元的人类基因组计划。要揭开组成人体2.5万个基因的30亿个碱基对的秘密。人类基因组计划与曼哈顿原子弹计划和阿波罗计划并称为三大科学计划。被誉为生命科学的"登月计划"。1999年7月在国际人类基因组注册，得到完成人类3号染色体短臂上一个约30Mb区域的测序任务，该区域约占人类整个基因组的1%。

2015年1月20日，美国总统奥巴马在国情咨文演讲中启动精准医疗计划。一期投入2.15亿美元。奥巴马“精准医疗”计划的第一步是希望招募100万名志愿者进行基因组测序。2015年2月，习近平总书记批示科技部和国家卫生计生委，要求国家成立中国精准医疗战略专家组，共19位专家组成了国家精准医疗战略专家委员会。2015年3月11日，科技部召开国家首次精准医学战略专家会议，并决定在2030年前政府将在精准医疗领域投入600亿元，其中中央财政支付200亿元，企业和地方财政配套400亿元。

3.2资料分析，建构“基因”概念

资料1：大肠杆菌是原核生物，没有成形的细胞核，在拟核中有1个环状的DNA分子，长度约为4700000个碱基对，上面分布了大约4400个基因。每个基因的平均长度约为1000碱基对。

问题：基因和DNA在数量上有什么关系？

结论：大肠杆菌一个DNA上含有多个基因。大肠杆菌所有的基因的碱基总数小于DNA的碱基总数，说明基因是DNA的片段，DNA中存在非基因片段。

资料2：人类基因组计划测定的24条染色体上有24个DNA分子，大约有31.6亿个碱基对，约有25000个基因，其中构成基因的碱基数占碱基总数的比例不超过2％。

问题：DNA是基因的集合吗？基因在DNA上是如何分布？

结论：基因是DNA片段，DNA中存在大量的非基因片段。基因是不连续分布在DNA上的。

整理资料1和3中的数据并列表比较：

生物种类

DNA分子数

总碱基对数

基因数

比例（基因碱基对/总碱基对）