4.2表觀遺傳教學(xué)設(shè)計(jì)高一下學(xué)期生物人教版必修2

必修二第四章第二節(jié)《表觀遺傳》教學(xué)設(shè)計(jì)課程標(biāo)準(zhǔn)要求依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)，“表觀遺傳”屬于遺傳與進(jìn)化中大概念“遺傳信息控制生物性狀，并代代相傳”中的次位概念“3．1.5某些基因中堿基序列不變但表型改變的表觀遺傳現(xiàn)象”。設(shè)計(jì)思路通過分析表觀遺傳的實(shí)例，理解基因表達(dá)與否以及表達(dá)水平的高低都是受到調(diào)控的。通過交流搜集的資料，認(rèn)同基因、基因表達(dá)產(chǎn)物與環(huán)境之間存在著復(fù)雜的相互作用，共同調(diào)控著生物體的性狀。教材分析“表觀遺傳”選自人教版高中生物學(xué)教材必修2《遺傳與進(jìn)化》第4章第2節(jié)“基因表達(dá)與性狀的關(guān)系”。教材圍繞柳穿魚花的形態(tài)結(jié)構(gòu)和小鼠的毛色遺傳等實(shí)例展開“思考討論”活動(dòng)，幫助學(xué)生建立表觀遺傳的生物學(xué)概念，加深對(duì)遺傳信息傳遞和表達(dá)過程的理解，構(gòu)建完整的生物學(xué)大概念，為形成遺傳與進(jìn)化的生命觀念做好分子層面的鋪墊。學(xué)情分析高一學(xué)生初步建立了“基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成，生物的性狀主要通過蛋白質(zhì)表現(xiàn)，同時(shí)受到環(huán)境的影響”“細(xì)胞分化是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果”等觀念。但是對(duì)基因的選擇性表達(dá)是如何受到調(diào)控,并且這種調(diào)控是否會(huì)直接影響性狀等內(nèi)容缺乏系統(tǒng)的認(rèn)知。教學(xué)目標(biāo)1.生命觀念：分析柳穿魚花的形態(tài)結(jié)構(gòu)和小鼠毛色遺傳現(xiàn)象，概述表觀遺傳現(xiàn)象。2.科學(xué)思維：通過真實(shí)情境分析，論證得出基因與性狀關(guān)系的復(fù)雜性，培養(yǎng)學(xué)生歸納與概括、演繹與推理、批判與創(chuàng)新的科學(xué)思維。3.科學(xué)探究：引導(dǎo)學(xué)生熟練運(yùn)用假說(shuō)演繹法，從科學(xué)家的角度完成科學(xué)探究步驟，培養(yǎng)科學(xué)探究能力。4.社會(huì)責(zé)任：認(rèn)同表觀遺傳的研究?jī)r(jià)值，認(rèn)識(shí)到科學(xué)是不斷發(fā)展的，并形成健康的生活觀念。教學(xué)重難點(diǎn)1、教學(xué)重點(diǎn)：表觀遺傳的概念、實(shí)例以及形成原因，使學(xué)生明確其與經(jīng)典遺傳學(xué)的區(qū)別。2、教學(xué)難點(diǎn)：表觀遺傳形成的原因，以及如何傳遞給后代。方法和策略1、教學(xué)方法：講授法、談話法、討論法2、教學(xué)策略：歸納、練習(xí)媒體使用板書、幻燈片教學(xué)內(nèi)容教學(xué)內(nèi)容教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖引入新課創(chuàng)設(shè)認(rèn)知沖突，通過呈現(xiàn)與經(jīng)典遺傳學(xué)不同的現(xiàn)象，如基因完全相同的同卵雙生雙胞胎在同樣的環(huán)境中長(zhǎng)大后，性格、健康等方面卻存在較大差異，來(lái)引入表觀遺傳學(xué)的概念。提出問題：同卵雙胞胎的DNA是一樣的，為什么還是存在差異呢？對(duì)教師所提問題進(jìn)行思考與討論，并回答問題。創(chuàng)建真實(shí)的情境，引發(fā)學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈的認(rèn)知沖突和探索欲望，幫助學(xué)生初步感受概念。新課講解新課講解提供資料1：柳穿魚花的形態(tài)結(jié)構(gòu)育Lcyc基因表達(dá)的關(guān)系。資料2：小鼠毛色與Avy基因表達(dá)的關(guān)系。組織討論：柳穿魚花的形態(tài)結(jié)構(gòu)和小鼠毛色改變的原因是什么？上述兩個(gè)例子展示的遺傳現(xiàn)象有什么共同點(diǎn)？這對(duì)你認(rèn)識(shí)基因和性狀的關(guān)系有什么啟示？概括總結(jié)表觀遺傳的概念。學(xué)生分析問題，展示結(jié)果：1.柳穿魚花：Lcyc基因的部分堿基被高度甲基化；小鼠毛色：Avy基因前端有一段影響Avy基因表達(dá)的特殊堿基序列被甲基化。2.兩個(gè)例子展示的遺傳現(xiàn)象都表現(xiàn)為基因的堿基序列保持不變，但部分堿基發(fā)生了甲基化修飾，抑制了基因的表達(dá)，進(jìn)而對(duì)表型產(chǎn)生影響。這種DNA甲基化修飾可以遺傳給后代，使后代出現(xiàn)同樣的表型。3概念：生物體基因的堿基序列保持不變，但基因表達(dá)和表型發(fā)生可遺傳變化的現(xiàn)象，叫作表觀遺傳。通過案例分析，讓學(xué)生感受知識(shí)的形成過程，理解表觀遺傳現(xiàn)象的具體表現(xiàn)。培養(yǎng)學(xué)生獲取信息，分析、概括的能力。表觀遺傳調(diào)節(jié)機(jī)制遷移應(yīng)用講解表觀遺傳的調(diào)控機(jī)制：DNA甲基化：是正常細(xì)胞生長(zhǎng)及代謝的必需過程，但異常的甲基化會(huì)引發(fā)疾病。組蛋白修飾：通過影響組蛋白與DNA雙鏈的親和性，改變?nèi)旧|(zhì)的疏松和凝集狀態(tài)，影響基因表達(dá)。非編碼RNA調(diào)控：如RNA干擾等機(jī)制，調(diào)控翻譯。引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際生活中，如解釋同卵雙胞胎的差異等表觀遺傳現(xiàn)象。結(jié)合煙草煙霧中含有的化學(xué)物質(zhì)及其危害等知識(shí)，說(shuō)明吸煙的危害及如何向親友和周圍群進(jìn)行宣傳。學(xué)生將基因表達(dá)過程、遺傳性狀改變的原因等與表觀遺傳聯(lián)系起來(lái)。解釋同卵雙胞胎出現(xiàn)差異的原因：基因組成相同的同卵雙胞胎所具有的微小差異與表觀遺傳有關(guān)。運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)和觀點(diǎn)，討論和交流，并在課后設(shè)計(jì)、實(shí)施宣傳活動(dòng)。鼓勵(lì)學(xué)生提出疑問，通過小組討論、班級(jí)交流等方式解決疑問，深化對(duì)表觀遺傳機(jī)制的理解。讓學(xué)生深刻把握科學(xué)的本質(zhì)和確立健康生活的態(tài)度。提升學(xué)生主動(dòng)向他人宣傳關(guān)愛生命、