陳婷
一、案例背景
在人教版高一生物必修二中,教材簡要地介紹了什么是基因,基因是如何控制性狀,讓學生初步體會生命的由來。本模塊的內(nèi)容內(nèi)容雖然抽象,但是充滿神秘感,教師只要用心選擇一些跟生活相關(guān)聯(lián)的實例,按照新課改的要求,合理運用新型教育理念,很容易培養(yǎng)學生學習興趣,讓學生主動學習生物,打好生物學習的基礎(chǔ)。
二、案例過程
(一)基因表達過程總覽,構(gòu)建蛋白質(zhì)合成的知識框架
學生在學習本節(jié)課時,要深入了解基因表達的總過程,知曉遺傳性狀改變的原因。在進行表觀遺傳的授課前,先帶領(lǐng)同學們回顧前幾節(jié)課學習的知識——基因表達過程與遺傳性狀改變的原因。
【師】同學們好,在進行本堂課的學習之前,我們先來復習前節(jié)課的知識,我們上節(jié)課學過基因指導蛋白質(zhì)的合成,大家看向白板上的中心法則,這就是構(gòu)建蛋白質(zhì)的重要知識。(老師帶學生復習學過的知識點)
現(xiàn)在大家把書翻到73頁,正式進入本堂課的學習表觀遺傳。大家先看表觀遺傳這四個字,根據(jù)這四個字大家能想到什么?
【生1】遺傳和我們之前學過的基因有關(guān),所以表觀遺傳和基因有很大的聯(lián)系。
【生2】表觀這個詞可能代表著生物的外形結(jié)構(gòu),也就是生物的性狀。
【生3】我們之前學過生物體性狀的遺傳不僅僅與基因的改變有關(guān),那么表觀遺傳很可能與生物體遺傳性狀有關(guān)。
【師】大家猜的都有一定的道理,可遺傳變異是生物的遺傳物質(zhì)發(fā)生改變從而導致的變異,多數(shù)體現(xiàn)在性狀的不同上。但有一些科學家在深入研究后卻發(fā)現(xiàn),在生物體的遺傳物質(zhì)不發(fā)生改變的前提下依舊會發(fā)生可遺傳變異,那么接下來大家看書上的思考討論。
(二)性狀改變問題導入,揭開表觀遺傳的機制
【師】資料一中為我們介紹了柳穿魚花(老師隨機點名讓一位同學閱讀資料一)。該花的結(jié)構(gòu)形態(tài)和Lcyc基因的表達有關(guān),圖上植株它們的Lcyc基因序列雖然相同,但會因為被高度甲基化而導致Lcyc基因序列無法表達,從而變成植株B的結(jié)構(gòu)??茖W家把圖中的兩個植物作為親本進行了雜交,F(xiàn)1與植株A相似,自交后的F2少部分的植株和植株B相似。從其中我們可以看出植株B發(fā)生了可遺傳的變異,盡管植株的基因序列沒有發(fā)生改變,但高度甲基化直接影響到了后代性狀的結(jié)構(gòu)。
大家接著來看資料二,資料二中為我們介紹了實驗小鼠毛色的改變。Axy和a基因決定著小鼠的毛色,Axy是黃色,a是黑色。在實驗中科學家將純種黃毛小鼠與純種黑毛小鼠進行了雜交,根據(jù)我們以往學過的知識,AxyAxy與aa基因雜交會產(chǎn)生Axya基因的小鼠,毛色一定是黃色,但實驗結(jié)果卻表明子代中的小鼠有很多顏色差異,大家根據(jù)資料給的知識,想一想為什么?
【生1】和上一個資料一樣,后代性狀發(fā)生改變和甲基化有關(guān)。
【生2】該資料后面為我們介紹了甲基化會影響Axy基因的表達。
【生3】也就是說,甲基化程度越高,Axy基因越會受到抑制,Axy基因的顯性效果就會越差,反而受到a基因的影響。
【師】大家說的很有道理,雖然基因的序列沒發(fā)生改變,但變異卻可以傳給后代,這種變異就叫做表觀遺傳。大家看書上74頁的黑體字那一段(隨機點一名同學進行閱讀),大家把黑體字劃下來,這就是表觀遺傳的定義。
還有一種遺傳性狀的改變就是環(huán)境改變所引起的,當我們的生活習慣或生活環(huán)境被長期改變的時候,可能會因此讓我們的基因發(fā)生改變,而發(fā)生改變的基因通常會遺傳給下一代,這就是環(huán)境影響性狀。大家憋氣的時間各不相同,而天生憋氣時間長的人很有可能就是從祖輩那里繼承來的。所以大家現(xiàn)在各種不良的生活方式也會對基因產(chǎn)生影響——熬夜、暴飲暴食、疲勞游戲,這些壞習慣很可能對后代產(chǎn)生影響,所以大家在平時的日常生活中一定要注意改正不良習慣。
(三)表觀遺傳知識點的匯總
【師】這節(jié)課的學習主要是理論知識方面的講解,內(nèi)容量不大但需要同學們理解透徹。我們來總結(jié)這節(jié)課學到的知識點:表觀遺傳主要分為兩類:甲基化對基因產(chǎn)生影響導致遺傳性狀發(fā)生改變;環(huán)境改變對基因產(chǎn)生影響導致遺傳性狀發(fā)生改變。特殊知識點:表觀遺傳造成的性狀改變不受孟德爾遺傳定律的影響。
(四)模塊教學實例分析,強化學生知識概念
【師】經(jīng)過本堂課的學習,相信大家已經(jīng)對表觀遺傳有了初步的概念,下面來講一講應(yīng)用到表觀遺傳的一些實例。同卵雙胞胎相信大家都聽過,特別是在蜂群中,蜂王和工蜂都是由受精卵發(fā)育而來,但他們卻有很大的差別,這就就和表觀遺傳相關(guān)聯(lián),蜜蜂之間的基因序列相同,但會因為部分的甲基化、環(huán)境的不同從而導致蜜蜂之間有很大的不同;在我們身邊雙胞胎盡管相貌相似,但還是有很大的不同——表型的部分差異與疾病易感性的差異等,我們身邊的表觀遺傳實例還有很多,例如能不能從表觀遺傳方面談?wù)勎鼰煹奈:?,大家可以在課外時間查閱資料與同學交流。
三、案例反思
教育的改革對老師的教育模式提出了更高的要求,每一個學科的教育都需要注重于學生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。在高中生物課堂的教學中,既要培養(yǎng)學生的科學思維,讓學生養(yǎng)成科學探究的能力,又要在教學的過程中加強生物核心概念的教學,實現(xiàn)學生的全面發(fā)展。