第三章
遗传的分子基础
第五节
生物体存在表观遗传现象
该部分内容是必修二的第三章节，是整个必修三部分的基础及铺垫部分。知识结构主要包括如下：
DNA作为遗传物质，通过一系列酶促反应等复杂程序形成蛋白质的过程，称为遗传信息的表达。DNA先将遗传物质转录给RNA，再通过RNA这种携带和传递遗传信息RNA即信使RNA翻译为蛋白质。本节教材在讨论DNA分子双重功能的基础上，讨论DNA通过转录和翻译控制蛋白质合成的过程，并分析了遗传密码子在DNA控制蛋白质合成过程中的作用，以及生物大分子之间的相互作用原理--中心法则。表观遗传是新加入的知识章节，只是简单介绍，在经典遗传学的基础上，生物科学的不断发展和不断有新的发现，使学生知晓科学总是在不断的探索和发现中。
介绍表观遗传的概念
实例表明表观遗传的现象
从分子层面上介绍表观遗传形成的原因
在此过程中渗透核心素养中的生命观以及生物之间的统一性，任何生物（除病毒）都是由细胞组成的，我们有共同的起源，自然界的生命可以说与我们息息相关，每个人都应当善待生命，保护护生命，维系地球
1.
教学重点：表观遗传的实例，使学生明确其与经典遗传学的区别
2.
教学难点：表观遗传形成的原因
如何传递给子代
PPT
教的活动1回忆
经典遗传学告诉我们，生物的性状是由什么控制的？子代如何获取相同于亲代的性状？
学的活动1回忆
回答
教的活动2疑问：如果父母有些不良的嗜好或习惯，是否会对子女同样也产生不良影响
学的活动2分析，思考、回答
教的活动3对于刚才的问题，请同学阅读课本小资料，思考回答
学的活动3思考
记录
学习
分析
教的活动4同卵双胞胎具有相同的DNA序列，但却具有表型的差异和疾病易感性的差异。你能解释这是为什么吗？相同的基因型小鼠一部分暴露高叶酸饮食，皮毛仍是褐色，体型正常另一部分暴露低叶酸饮食，皮毛由褐色变为黄色，小鼠肥胖
学的活动4
教的活动5上述现象说明了什么？引出表观遗传的概念
学的活动5即使亲代传递给子代的DNA序列没有改变，亲代在生活中由于生活环境或生活习惯的改变，而引起的身体状况变化，也会通过某种途径遗传给下一代，即父母的生活经历可以通过DNA序列以外的方式遗传给子代。生物学家将这种现象称为表观遗传现象（epigenetic
phenomenon）
教的活动6那根据表观遗传的现象与我们学过的经典遗传，你能区分两者的不同与联系吗？
学的活动6
教的活动7那如何解释表观遗传现象，什么原因导致这种现象的产生？其机理是什么？
学的活动7通过DNA分子缠绕在组蛋白分子上，使原来细长的DNA分子盘旋成紧密结构，这样，基因及其“开关”就被隐藏起来。
教的活动8（1）基因表达的“开关”---关
学的活动8
教的活动9基因表达的“开关”---开
学的活动9
教的活动10那通过基因的开关设置，遗传信息是如何读取的呢？
学的活动10
教的活动11现在你能解释双胞胎女孩两者性状的不同了吗？
学的活动11回答
表达修饰上的差异，也会表现出完全不同的性状
教的活动12你能因此总结出表观遗传的利与弊吗？
学的活动12分析
回答
该部分内容是第三章的扩充的知识部分，在以前的学习内容中没有，是新知识，需要同学掌握表观遗传的现象，形成机理，但都是简单但介绍，并没有深入研究，相对容易理解。第3章 遗传的分子基础
第5节
生物体存在表观遗传现象
本课时为必修2的第三章《遗传的分子基础》第5节《生物体存在表观遗传现象》。本课时主要由“表观遗传学的概念和形成原因”构成。本节课在学生学习了基因复制和表达后，对遗传物质如何复制传递给下一代以及基因如何控制性状已经有所了解，但对于生物体的某些性状表现仍无法用基因决定性状来解释，如同卵双胞胎的差异等。本节课的内容可以说是对前面基因决定性状的补充和完善，同时，本节课的学习也为接下去了解生物变异和进化打下基础，因此，本节课对于学生的知识框架而言具有承上启下的作用。
【生命观念】理解表观遗传学概念的基础上，从分子水平理解环境、基因和性状三者之间的关系，形成正确的生命观念。
【科学思维】能够基于事实和证据采用适当的科学思维方法揭示表观遗传学的机制。
【科学探究】提高自主学习、合作探究以及动手的能力，激发积极探索生物学知识的热情。
【社会责任】形成关爱生命、敬畏生命和珍惜生命的情感。
重点：表观遗传学的概念和形成原因
难点：表观遗传学的形成原因
1、导入
导入资料来自于现代快报关于表观遗传学的一篇报导，全文围绕同卵双胞胎为何差异如此之大展开，本节课也是从这篇报导的内容说开去，这篇报导的内容与我们平日里观察的一些现象相似，更容易与学生引起共鸣。
2、关于同卵双胞胎的研究
1.
研究起源
同卵双胞胎身上的谜团
（1）同卵双胞胎的概念
（2）利用所学的知识回答同卵双胞胎为何基因相同。
2.
研究的开端
从研究疾病的遗传学原因开始
遗传学研究的内容：基因的改变对性状的影响
表观遗传学的研究内容：基因未变的情况下，仅由环境和生活习惯对表现造成影响
3.
研究的转变
研究同卵双胞胎的差异而非相似
4.
研究的结果
环境和生活习惯影响基因表达
（1）DNA甲基化
DNA化学修饰的一种形式，能够在不改变DNA序列的前提下，改变遗传表现。
此处主要通过讲解模式，结合图形，让学生理解表观遗传并未改变基因的序列，而是通过影响基因的表达来进行。
（2）组蛋白乙酰化
介绍核小体：是由DNA和组蛋白形成的染色质基本结构单位。每个核小体由146bp的DNA缠绕组蛋白八聚体1.75圈形成。
介绍染色体与核小体的关系
组蛋白乙酰化作用指HAT通过在组蛋白赖氨酸残基乙酰化，激活基因转录。
图片展示乙酰化的结果，让学生思考乙酰化可能带来的影响。
3、表观遗传小结
DNA甲基化、组蛋白乙酰化都属于表观遗传修饰，其特点是DNA序列未变，仅由环境和生活习惯对基因表达造成影响，有些改变了的表型也会遗传，甚至会连续影响两三代人。
通过引入报导中关于怀孕期经历饥荒，导致生下的小孩甚至后代偏瘦或者更胖的女子，以此来适宜环境的改变。
表观遗传机制：可以使生物打破DNA变化缓慢的限制，使后代能迅速获得亲代应对环境因素做出的反应而发生的变化，这对生物种群的生存和繁衍可能是有利的，也可能是有害的，如不良的环境和生活习惯对后代产生不利的影响。
学习完前面几节的内容，学生理解了遗传物质的本质及遗传物质如何控制性状，本节课在前面的基础上，提出了新的问题，这个问题让学生用前面的理论无法解释，但又在生活中常见。本节的亮点是以一篇报导为切入点，而报导的内容关于同卵双胞胎的差异又能很快与学生引起共鸣，班级里也存在双胞胎长相接近但性格差异比较大。本节的难点是表观遗传概念的理解及形成原因，在刚学习完基因控制性状的合成相关知识后，要注意本节学习时勿让学生将两者混为一谈，要注意强调它们的本质区别在于基因的序列是否发生改变，而有些改变了的表型还是可以遗传的，这一点也要引起注意。
