4.2表观遗传教学设计高一下学期生物人教版必修2

必修二第四章第二节《表观遗传》教学设计课程标准要求依据课程标准，“表观遗传”属于遗传与进化中大概念“遗传信息控制生物性状，并代代相传”中的次位概念“3．1.5某些基因中碱基序列不变但表型改变的表观遗传现象”。设计思路通过分析表观遗传的实例，理解基因表达与否以及表达水平的高低都是受到调控的。通过交流搜集的资料，认同基因、基因表达产物与环境之间存在着复杂的相互作用，共同调控着生物体的性状。教材分析“表观遗传”选自人教版高中生物学教材必修2《遗传与进化》第4章第2节“基因表达与性状的关系”。教材围绕柳穿鱼花的形态结构和小鼠的毛色遗传等实例展开“思考讨论”活动，帮助学生建立表观遗传的生物学概念，加深对遗传信息传递和表达过程的理解，构建完整的生物学大概念，为形成遗传与进化的生命观念做好分子层面的铺垫。学情分析高一学生初步建立了“基因指导蛋白质的合成，生物的性状主要通过蛋白质表现，同时受到环境的影响”“细胞分化是基因选择性表达的结果”等观念。但是对基因的选择性表达是如何受到调控,并且这种调控是否会直接影响性状等内容缺乏系统的认知。教学目标1.生命观念：分析柳穿鱼花的形态结构和小鼠毛色遗传现象，概述表观遗传现象。2.科学思维：通过真实情境分析，论证得出基因与性状关系的复杂性，培养学生归纳与概括、演绎与推理、批判与创新的科学思维。3.科学探究：引导学生熟练运用假说演绎法，从科学家的角度完成科学探究步骤，培养科学探究能力。4.社会责任：认同表观遗传的研究价值，认识到科学是不断发展的，并形成健康的生活观念。教学重难点1、教学重点：表观遗传的概念、实例以及形成原因，使学生明确其与经典遗传学的区别。2、教学难点：表观遗传形成的原因，以及如何传递给后代。方法和策略1、教学方法：讲授法、谈话法、讨论法2、教学策略：归纳、练习媒体使用板书、幻灯片教学内容教学内容教师活动学生活动设计意图引入新课创设认知冲突，通过呈现与经典遗传学不同的现象，如基因完全相同的同卵双生双胞胎在同样的环境中长大后，性格、健康等方面却存在较大差异，来引入表观遗传学的概念。提出问题：同卵双胞胎的DNA是一样的，为什么还是存在差异呢？对教师所提问题进行思考与讨论，并回答问题。创建真实的情境，引发学生产生强烈的认知冲突和探索欲望，帮助学生初步感受概念。新课讲解新课讲解提供资料1：柳穿鱼花的形态结构育Lcyc基因表达的关系。资料2：小鼠毛色与Avy基因表达的关系。组织讨论：柳穿鱼花的形态结构和小鼠毛色改变的原因是什么？上述两个例子展示的遗传现象有什么共同点？这对你认识基因和性状的关系有什么启示？概括总结表观遗传的概念。学生分析问题，展示结果：1.柳穿鱼花：Lcyc基因的部分碱基被高度甲基化；小鼠毛色：Avy基因前端有一段影响Avy基因表达的特殊碱基序列被甲基化。2.两个例子展示的遗传现象都表现为基因的碱基序列保持不变，但部分碱基发生了甲基化修饰，抑制了基因的表达，进而对表型产生影响。这种DNA甲基化修饰可以遗传给后代，使后代出现同样的表型。3概念：生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象，叫作表观遗传。通过案例分析，让学生感受知识的形成过程，理解表观遗传现象的具体表现。培养学生获取信息，分析、概括的能力。表观遗传调节机制迁移应用讲解表观遗传的调控机制：DNA甲基化：是正常细胞生长及代谢的必需过程，但异常的甲基化会引发疾病。组蛋白修饰：通过影响组蛋白与DNA双链的亲和性，改变染色质的疏松和凝集状态，影响基因表达。非编码RNA调控：如RNA干扰等机制，调控翻译。引导学生将所学知识应用到实际生活中，如解释同卵双胞胎的差异等表观遗传现象。结合烟草烟雾中含有的化学物质及其危害等知识，说明吸烟的危害及如何向亲友和周围群进行宣传。学生将基因表达过程、遗传性状改变的原因等与表观遗传联系起来。解释同卵双胞胎出现差异的原因：基因组成相同的同卵双胞胎所具有的微小差异与表观遗传有关。运用所学的知识和观点，讨论和交流，并在课后设计、实施宣传活动。鼓励学生提出疑问，通过小组讨论、班级交流等方式解决疑问，深化对表观遗传机制的理解。让学生深刻把握科学的本质和确立健康生活的态度。提升学生主动向他人宣传关爱生命、