表观遗传教学案例

陈婷

一、案例背景

在人教版高一生物必修二中，教材简要地介绍了什么是基因，基因是如何控制性状，让学生初步体会生命的由来。本模块的内容内容虽然抽象，但是充满神秘感，教师只要用心选择一些跟生活相关联的实例，按照新课改的要求，合理运用新型教育理念，很容易培养学生学习兴趣，让学生主动学习生物，打好生物学习的基础。

二、案例过程

（一）基因表达过程总览，构建蛋白质合成的知识框架

学生在学习本节课时，要深入了解基因表达的总过程，知晓遗传性状改变的原因。在进行表观遗传的授课前，先带领同学们回顾前幾节课学习的知识——基因表达过程与遗传性状改变的原因。

【师】同学们好，在进行本堂课的学习之前，我们先来复习前节课的知识，我们上节课学过基因指导蛋白质的合成，大家看向白板上的中心法则，这就是构建蛋白质的重要知识。（老师带学生复习学过的知识点）

现在大家把书翻到73页，正式进入本堂课的学习表观遗传。大家先看表观遗传这四个字，根据这四个字大家能想到什么？

【生1】遗传和我们之前学过的基因有关，所以表观遗传和基因有很大的联系。

【生2】表观这个词可能代表着生物的外形结构，也就是生物的性状。

【生3】我们之前学过生物体性状的遗传不仅仅与基因的改变有关，那么表观遗传很可能与生物体遗传性状有关。

【师】大家猜的都有一定的道理，可遗传变异是生物的遗传物质发生改变从而导致的变异，多数体现在性状的不同上。但有一些科学家在深入研究后却发现，在生物体的遗传物质不发生改变的前提下依旧会发生可遗传变异，那么接下来大家看书上的思考讨论。

（二）性状改变问题导入，揭开表观遗传的机制

【师】资料一中为我们介绍了柳穿鱼花（老师随机点名让一位同学阅读资料一）。该花的结构形态和Lcyc基因的表达有关，图上植株它们的Lcyc基因序列虽然相同，但会因为被高度甲基化而导致Lcyc基因序列无法表达，从而变成植株B的结构。科学家把图中的两个植物作为亲本进行了杂交，F1与植株A相似，自交后的F2少部分的植株和植株B相似。从其中我们可以看出植株B发生了可遗传的变异，尽管植株的基因序列没有发生改变，但高度甲基化直接影响到了后代性状的结构。

大家接着来看资料二，资料二中为我们介绍了实验小鼠毛色的改变。Axy和a基因决定着小鼠的毛色，Axy是黄色，a是黑色。在实验中科学家将纯种黄毛小鼠与纯种黑毛小鼠进行了杂交，根据我们以往学过的知识，AxyAxy与aa基因杂交会产生Axya基因的小鼠，毛色一定是黄色，但实验结果却表明子代中的小鼠有很多颜色差异，大家根据资料给的知识，想一想为什么？

【生1】和上一个资料一样，后代性状发生改变和甲基化有关。

【生2】该资料后面为我们介绍了甲基化会影响Axy基因的表达。

【生3】也就是说，甲基化程度越高，Axy基因越会受到抑制，Axy基因的显性效果就会越差，反而受到a基因的影响。

【师】大家说的很有道理，虽然基因的序列没发生改变，但变异却可以传给后代，这种变异就叫做表观遗传。大家看书上74页的黑体字那一段（随机点一名同学进行阅读），大家把黑体字划下来，这就是表观遗传的定义。

还有一种遗传性状的改变就是环境改变所引起的，当我们的生活习惯或生活环境被长期改变的时候，可能会因此让我们的基因发生改变，而发生改变的基因通常会遗传给下一代，这就是环境影响性状。大家憋气的时间各不相同，而天生憋气时间长的人很有可能就是从祖辈那里继承来的。所以大家现在各种不良的生活方式也会对基因产生影响——熬夜、暴饮暴食、疲劳游戏，这些坏习惯很可能对后代产生影响，所以大家在平时的日常生活中一定要注意改正不良习惯。

（三）表观遗传知识点的汇总

【师】这节课的学习主要是理论知识方面的讲解，内容量不大但需要同学们理解透彻。我们来总结这节课学到的知识点：表观遗传主要分为两类：甲基化对基因产生影响导致遗传性状发生改变;环境改变对基因产生影响导致遗传性状发生改变。特殊知识点：表观遗传造成的性状改变不受孟德尔遗传定律的影响。

（四）模块教学实例分析，强化学生知识概念

【师】经过本堂课的学习，相信大家已经对表观遗传有了初步的概念，下面来讲一讲应用到表观遗传的一些实例。同卵双胞胎相信大家都听过，特别是在蜂群中，蜂王和工蜂都是由受精卵发育而来，但他们却有很大的差别，这就就和表观遗传相关联，蜜蜂之间的基因序列相同，但会因为部分的甲基化、环境的不同从而导致蜜蜂之间有很大的不同;在我们身边双胞胎尽管相貌相似，但还是有很大的不同——表型的部分差异与疾病易感性的差异等，我们身边的表观遗传实例还有很多，例如能不能从表观遗传方面谈谈吸烟的危害，大家可以在课外时间查阅资料与同学交流。

三、案例反思

教育的改革对老师的教育模式提出了更高的要求，每一个学科的教育都需要注重于学生核心素养的培养。在高中生物课堂的教学中，既要培养学生的科学思维，让学生养成科学探究的能力，又要在教学的过程中加强生物核心概念的教学，实现学生的全面发展。