4.2《基因表达与性状的关系-表观遗传》教学设计--高一下学期生物人教版（2019）必修2
展开4.2《基因表达与性状的关系-表观遗传》教学设计-人教版高中生物（2019）必修二《遗传与进化》
一、课标分析
本节内容属于《普通高中生物学课程标准（2017 版 2020 年修订）》（以下简称“课标”）中模块二《遗传与进化》中大“概念 3 遗传信息控制生物性状，并代代相传”中的“3.1 亲代传递给子代的遗传信息主要编码在 DNA 分子上”中的“3.1.5 概述某些基因中碱基序列不变但表型改变的表观遗传现象”。
二、教材分析
《基因表达与性状的关系》是人教版高中生物教科书必修二《遗传与进化》第四章第二节的内容。本节课是新课标内容要求中大概念 3“遗传信息控制生物性状，并代代相传”下的 3. 1. 4“生物的性状主要通过蛋白质表现”的重要组成部分。本节课内容分为 2 个课时，第一课时讲解基因对性状控制的两条途径以及基因的选择性表达，第二课时讲表观遗传，本节内容既是从分子水平上阐明遗传物质在生物体是如何起作用的，又对于学生理解变异的本质打下基础，起着承前启后的作用。在新沪科版（2020）高中生物学必修 2《遗传与进化》教材中是讲本节内容放到第一章第三节“基因选择性表达导致细胞差异化”的位置，通过“不同条件下大肠杆菌 LacZ 等基因差异化表达示意图”引入，“广角镜”中介绍“真核生物基因表达的多种调控方式”，分别有“转录水平调控、转录后水平调控、翻译水平调控、翻译后水平调控”，最后有重点介绍了表观遗传的调节机制“DNA 甲基化、组蛋白修饰、RNA 干扰”，这些我们的教学过程中会以信息题考查，我在本节课中也利用资料和视频让学生自己得出结论。
三、学情分析
本节教学对象为我校高一学生，通过第二章和第三章的学习，在学习本节前，学生已经了解了“基因是什么”在初中生物课以及本模块第一节的学习中，以充分阐释“基因和性状的关系”，通过学习《分子与细胞》模块，学生也已经认识到蛋白质是生命活动的主要承担者。通过第四章第一节的学习写生已经对“基因、蛋白质、性状三者之间的关系”有了整体认识，以双胞胎遗传物质和生活环境都一样，表型仍然有差异，让学生自然而然就会对此产生疑问，带着这样的疑问，学生特别积极的就展开了对本节课的学习。本节的学习就可以帮助学生更好地整合已有的认识，以达到更深层次的整体认识。高一的学生初步具备知识迁移的能力和自主学习的能力,对探究事物很好奇,但是探索过程缺乏科学的方法,结论的形成缺乏理性的、严谨的思考。因而在课堂中我提供大量资料和视频, 让学生自己去提取信息，得出结论，学会抓主干知识，形成理论，大胆质疑-解疑，经历完整的探究过程，更严谨的思考。
四、基于核心素养下的学习目标基于以上分析，结合生物学科核心素养的四个培养目标要求，确定本节课以下三个培养目标：
生命观念:通过回顾基因是什么？蛋白质的地位？基因与性状的关系？引出三者的关系，基因如何控制性状，从而培养生命观念。理性思维:通过不断地设问-答疑，自主分析、交流讨论，进行资料分析能够基于证据，论证基因控制性状，从而培养理性思维。社会责任:通过与社会的联系，吸烟影响精子活力，甲基化可遗传下去，从而树立珍爱生命，关爱他人的社会责任。
五、重难点分析重点：
1.表观遗传的概念
2.表观遗传的特点
难点：
1.表观遗传的实质
2.表观遗传的调控机制
六、教学手段本次教学使用设备
教学手段：多媒体教学、录播设备、网络平台、教学资源库、视频、录屏软件等
学生任务 | 教师活动 | 学生活动 | 设计示意图 |
学生发现表观遗传现象来总结表观遗传概念找特点 | 由同卵双胞胎照片导入提问同卵双胞胎 遗 传 物 质 是 否 相同 ？ 表 型 不 完 全 相同 ， 是怎么一回儿时？就是今天探讨的主题———表观遗传。 让学生阅读课本由此引出表观遗传的定义：碱基序列不变，基因的表达和表型发生可遗传变化的现象，叫做表观遗传。根据定义引出表观遗传的两个主要特点。 | 找同卵双胞胎的区别读表观遗传概念找表观遗传特点 | 培养学生阅读课本，抓关键词的能力 |
回顾知识，思考基因、性状、蛋白质三者之间的关系？通过视频，回顾基因的表达过程，思考表观遗传可能调控的机制 | 【温故知新】【思考】什么是基因？基因与性状什么关系？蛋白质的定位？ 1.基因通常是有遗传效应的 DNA 片段 2.基因控制生物性状 3.蛋白质是生命活动的体现者、承担者 4.基因通过指导蛋白质的合成来控制生物性状 5.通过视频，回顾基因的表达（包括转录和翻译两个过程） 6.结合资料结合视频和以下资料和图片： 7.【相关资料 1】 反义 RNA 是指能与 mRNA 进行碱基互补配对的RNA 分子，根据其作用机理可分为多种类型。其中I 类反义RNA 可与mRNA 结合形成双链RNA，从而使mRNA被酶降解；II类反义 RNA 可与 mRNA 结合引起mRNA 构象变化，从而使 mRNA 不能与核糖体结合。 8. 【思考并讨论】： （1）转录和翻译影不影 响 基 因 的 碱基序列？ （2）如果要阻断基因的表达，你可以从哪些方面下手?去阻断什么过程？或者结合什么物质? | 思考并讨论出调控机制：1.切断 mRNA2.阻止 mRNA 与核糖体结合3.阻止密码子与反密码子结合4.阻止 RNA 聚合酶和启动子结合等等 | 学生通过基因表达过程回顾和资料分析，自己总结出调控机制 |
| 提供资料： 例 1：柳穿鱼变成“章鱼花”正常的柳穿鱼花（左）的左右对称，由于Lcyc 基因被高度甲基化而沉默，变成了辐射对称的“章鱼花”（右） 例 2：小鼠毛色的遗传研究表明，在 Avy 基因的前端（或称“上游” 有一段特殊的碱基序列决定着该基因的表达水平，该段碱基序列具有多个可发生 DNA 甲基化修饰的位点。当这些位点没有甲基化时， Avy 基因正常表达，小鼠表现为黄色；当这些位点甲基化后， Avy 基因的表达就会受到抑制。这段碱基序列的甲基化程度越高， Avy 基因的表达受到的抑制越明显，小鼠体毛的颜色就越深。提供组蛋白修饰的视频染色体失活的资料 | 通过分析资料、视频观看，归纳完善调节机制 | 培养学生的概括与表达能力。激发学生的学习兴趣 |
评价提升 | 指导应用：结合表观遗传、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人群进行宣传 | 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 | 提升学生主动向他人宣传关爱生命、健康生活的社会责任感 |
八、教学反思
本节课重难点表观遗传的本质以及调节机制，用视频和资料的形式展示给学生，让学生自己得出结论，留给学生的时间可以适当延长一些，包括习题时亦是如此
