表觀遺傳教學案例

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。本模塊的內容內容雖然抽象，但是充滿神秘感，教師只要用心選擇一些跟生活相關聯的實例，按照新課改的要求，合理運用新型教育理念，很容易培養學生學習興趣，讓學生主動學習生物，打好生物學習的基礎。

二、案例過程

（一）基因表達過程總覽，構建蛋白質合成的知識框架

學生在學習本節課時，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，先帶領同學們回顧前幾節課學習的知識——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，我們先來復習前節課的知識，我們上節課學過基因指導蛋白質的合成，大家看向白板上的中心法則，這就是構建蛋白質的重要知識。（老師帶學生復習學過的知識點）

現在大家把書翻到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，所以表觀遺傳和基因有很大的聯系。

【生2】表觀這個詞可能代表著生物的外形結構，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，那么表觀遺傳很可能與生物體遺傳性狀有關。

【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發生改變從而導致的變異，多數體現在性狀的不同上。但有一些科學家在深入研究后卻發現，在生物體的遺傳物質不發生改變的前提下依舊會發生可遺傳變異，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）。該花的結構形態和Lcyc基因的表達有關，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的結構。科學家把圖中的兩個植物作為親本進行了雜交，F1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發生了可遺傳的變異，盡管植株的基因序列沒有發生改變，但高度甲基化直接影響到了后代性狀的結構。

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，根據我們以往學過的知識，AxyAxy與aa基因雜交會產生Axya基因的小鼠，毛色一定是黃色，但實驗結果卻表明子代中的小鼠有很多顏色差異，大家根據資料給的知識，想一想為什么？

【生1】和上一個資料一樣，后代性狀發生改變和甲基化有關。

【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境改變所引起的，當我們的生活習慣或生活環境被長期改變的時候，可能會因此讓我們的基因發生改變，而發生改變的基因通常會遺傳給下一代，這就是環境影響性狀。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。所以大家現在各種不良的生活方式也會對基因產生影響——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】這節課的學習主要是理論知識方面的講解，內容量不大但需要同學們理解透徹。我們來總結這節課學到的知識點：表觀遺傳主要分為兩類：甲基化對基因產生影響導致遺傳性狀發生改變;環境改變對基因產生影響導致遺傳性狀發生改變。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】經過本堂課的學習，相信大家已經對表觀遺傳有了初步的概念，下面來講一講應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育而來，但他們卻有很大的差別，這就就和表觀遺傳相關聯，蜜蜂之間的基因序列相同，但會因為部分的甲基化、環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談吸煙的危害，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的培養。在高中生物課堂的教學中，既要培養學生的科學思維，讓學生養成科學探究的能力，又要在教學的過程中加強生物核心概念的教學，實現學生的全面發展。