高中生物 表观遗传论证式教学设计
7页1、表观遗传论证式教学设计经典遗传学认为:遗传信息储存于核酸序列中 ,并通过生殖将遗传信息传递至下一代。因此 ,子代的表型除受环境因素影响外,主要由来自于亲代的基因型决定。然 而 ,有一些例外的遗传现象却一直困扰着研究者。科学家发现了存在于 D N A 核苷酸序列之外且能传递至后代的生物学信息 ,这些可世代相传的信息和 D N A 蕴含的遗传信息相互作用,共同决定生物的表型。表观遗传学就是研究其 中的奥秘。表观遗传学主张的提出与 C E R 论证模型( 图 1)非常契合 。在此模型中 ,主张 claim)即观点 ;证据 (evidence)是支持主张的 、关于自然界的信息 ,通常由数据组成 ,包括对自然界的观察 、测量或实验的研究结果 ;推理 ( reasoning)是解释证据如何支持主张的过程,需要使用恰当的科学概念或原理建立证据和主张的逻辑联系。1 教学内容分析与设计思路表观遗传现象是 普通高中生物学课程标准(2017 年版)新增的内容 ,课程标准的具体要求是 “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”。表观遗传是目前生命科学研究的热点领域,对表观遗传现象的研究使得人们对基
2、因与性状的关系、生物的进化机制和很多疾病的病因有了新的认识 。 学习表观遗传学内容有助于学生完善遗传学概念体系、感悟科学的发展性,以及体会生物学研1究的社会价值表观遗传学的概念相对微观、抽象而且复杂,利用表观遗传修饰的机制对特定现象作出解释是教学的重 、难点。笔者尝试利用 C E R 论证模型 ,通过精选经典遗传学和表观遗传学的典型实例,引发认知冲突,引导学生对表观遗传学实例作出解释,并利用教材内容进行推理,再将此模型用于解释生活中的经典遗传现象和热点问题。利用 C E R 论证模型组织本节课的教学,目的是帮助学生在构 建概念的同时,发展其科学思维,提升社会责任。2 教学目标1)通过对表观遗传现象及其机理的分析 ,认识生命的多样性和复杂性,进一步形成结构与功能观 。2)通过对表观遗传现象典型实例的分析,概述表 观遗传现象,提升演绎推理和科学论证能力。3) 通过对生活中的表观遗传实例的分析,认识到不良生活习惯对后 代的可能影响,养成健康文明的生活方式。3 教学过程3.1 导入新课 ,提出质疑资料 1:紫花豌豆植株和白花豌豆植株杂交 ,子一代植株全开紫花,子一代紫花植株自交,子二代植株中开
3、紫花与开白花的比例 为 3:1。资料 2: 2001 年 ,瑞典科学家拜格林发表了对位于瑞典北部的诺伯顿地区的居民寿命研究调查的结果。调查结果表明:1)如果祖父辈在青春期前有大吃大喝的经历,其子孙的寿命就比较短,患糖2尿病的概率也会相应增加。 2)在青春期前挨饿的祖父 ,其孙子患心血管疾病的概率会相应降低;而在青春期前大吃大喝的祖母,其孙女死于心血管疾病的概率则明显增加。 3) 如果 亲在 11 岁前就开始抽 烟 ,其儿子在 9 岁时体重超标的概率会增加。以经典遗传学与表观 遗传学的典型案例 ,激发学生的学习兴趣,引发其认知冲突,对经典遗传学产生质疑。引导学生根据 2 个资料 提出相应的主张 ,并提出证据进行推理。3 . 2 提出主张 ,进行推理通过对资料 1 的分析 ,学生不难得出 “遗传信息储存于核酸序列中 ,并通过生殖将遗传信息传递给下一代”的主张。推理过程是亲本紫花植株的基因型是 C C ,白花植株的 基 因 型 是 cc,C C 和 cc各自将 C 和 c 通过配子传递至 F1 ,F1 紫 花 植 株 的 基 因 型是 Cc,F1 在产生配子时 C 和 c 基因彼此分离,分别
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