表观遗传-2023-2024学年高一下学期生物人教版（2019）必修2

普通高中新课程新教材优质课评选 教学设计 《表观遗传》 一、教学分析 “基因表达与性状的关系 ” 是人教版高中生物学教材（2019 版）必修2《遗传与进化》 模块第4章第2节的内容， 主要包括基因表达产物与性状的关系、细胞分化及表观遗传三部 分内容，课时安排为2课时。 学生在前期已学习了“生物的性状是由基因控制的 ”“基因中 碱基排列顺序代表遗传信息 ” 及“基因的表达产物是蛋白质 ”等相关内容，很自然地过渡 到对“基因如何控制性状” 及“基因的碱基序列不变， 性状是否会改变 ”的探究。 此外，本 节课的内容也是为后续遗传与进化等内容的学习作铺垫。 二、教学目标 生命观念：尝试运用结构与功能观、信息观从多角度认识生物界的表观遗传现象。 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。 科学探究：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。 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。 三、教学策略 以感知概念、构建概念、深入概念、应用概念为环节， 本节课以小鼠毛色性状分析实验 创设整体式教学情境， 引导用图尔敏论证模型不断反驳、修正、完善自己的主张， 并通过资 料分析、合作探究等方法， 在增强课堂教学连贯性的同时， 引导学生在解决问题的过程中逐 步形成核心概念，培养学生的生物学学科核心素养。 四、教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 【情境构建】 某种实验小鼠的毛色受一对等位 基因 Avy 和 a 的控制， Avy 为显性基因， 创建真实的情 境， 引发学生产 1 学科网（北京）股份有限公司 情境导入 感受概念 表现为黄色体毛， a 为隐性基因， 表现 为黑色体毛。根据上节课所学习的知 识，写出小鼠毛色基因表达的路径。 提出问题：生物基因的碱基序列不 变，其性状一定不发生改变吗？ 迁移知识 ，思 考讨论。 生强烈的认知冲 突和探索欲望， 帮助学生初步的 感受概念。 假说演绎 构建概念 【探究活动一】 将纯种黄色体毛的小鼠与纯种黑 色体毛的小鼠杂交， 请学生预测结果并 分析。 提出问题：为何 F1 中基因型相同 的小鼠会产生不同毛色的性状？ 作出假说：小组合作设计相应的实 验验证假说。 教师展示结果后， 得出结论： F1 小鼠毛色不同是因为Avy 基因的表达 情况不同。 完成表观遗传限定条件一的构建。 【探究活动二】 小鼠Avy 基因表达发生改变的分子 机制。 作出假说：小鼠 Avy 基因表达发生 改变的分子机制。 演绎推理：环境和基因都一致的前 提下，检测 F1 小鼠的甲基化水平。 教师展示结果后， 得出结论： F1 小鼠Avy 基因表达情况不同的原因是 基因的甲基化修饰。 完成表观遗传限定条件二的构建。 【探究活动三】 小鼠 Avy 基因的甲基化能不能遗 假说演绎 ，小 组讨论、交流合作， 逐步完成表观遗传 的概念构建。 本环节学生 基于已有的知识 和现有的证据对 假说不断的进行 论证修改，培养 了学生尊重事 实、尊重证据的 科学探究精神以 及大胆假设、小 心求证的严谨科 学思维。 2 学科网（北京）股份有限公司 传给下一代？ 作出假说：F1 小鼠 Avy 基因的甲 基化可以/不可以遗传。 演绎推理：让多只不同毛色的 F1 小鼠测交，若后代只有黄色和黑色小 鼠，则不可以遗传。若后代出现不同毛 色的小鼠，则可以遗传。 教师展示结果后， 得出结论： 小鼠Avy 基因的甲基化可以遗传。 完成表观遗传限定条件三的构建。 通过三则探究活动， 辅以真实的实 验和资料等生物学事实， 学生可以归纳 出表观遗传的三则限定条件， 对导入时 产生的新主张进行补充， 学生就可以自 主的归纳概括出表观遗传的概念， 完成 本节课概念的构建。 【模型构建】 在图文转换、资料分析的基础上， 进一步完成物理模型的构建。 针对概念过 于微观、抽象等 问题，我引导学 生运用拉链、回 形针、卷纸筒、 卷胶带等构建物 理模型，让学生 构建物理模型的 3 学科网（北京）股份有限公司 构建模型 深化概念 【资料分析】 接着展示睡眠、吸烟和运动相关的三者 资料， 学生通过分析阅读， 回答问题之 后，可以认识到健康的生活方式对我们 人类及其后代的健康都具有非常长远 的影响，帮助学生建立健康的生活观。 学生思考 、交 流， 小组合作，共 同探究实践物理模 型。 过程中解释表观 遗传的概念逻 辑，可以使得抽 象、微观的概念 具象化的表现出 来，有助于帮助 学生突破本节课 的难点。 绘概念图 明晰概念 【表达交流】 展示表观遗传的