表觀遺傳概念的教學(xué)實(shí)踐與研究

涂維平

摘要：為了充分滿足新教改中對表觀遺傳相關(guān)內(nèi)容的要求，高中生物教師應(yīng)該有針對性的指導(dǎo)學(xué)生對DNA甲基化模型、遺傳實(shí)驗(yàn)圖解模型、染色體結(jié)構(gòu)模型等相關(guān)內(nèi)容建模活動(dòng)進(jìn)行全面閱讀、分析、對比、評價(jià)。這樣不僅能夠使學(xué)生對表觀遺傳概念的建立思想充分理解，還能靈活運(yùn)用相關(guān)知識點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上，通過引導(dǎo)學(xué)生對中心法則的全面了解，對環(huán)境、基因、性狀之間具有的復(fù)雜關(guān)聯(lián)給予高度認(rèn)同，從而使學(xué)生的建模能力和批判性思維能力得到進(jìn)一步提高。

關(guān)鍵詞：表觀遺傳;教學(xué)研究;實(shí)踐

在我國現(xiàn)代化建設(shè)的不斷提高以及教學(xué)改革力度不斷深入的背景下，教育部門在高中教材中增加了目前遺傳學(xué)的熱點(diǎn)研究話題之一——表觀遺傳相關(guān)內(nèi)容。對于表觀遺傳學(xué)而言，不僅具有較為復(fù)雜的內(nèi)容，而且相關(guān)內(nèi)容的更新速度較快，更新較為頻繁，對于高中學(xué)生而言是學(xué)習(xí)遺傳學(xué)相關(guān)內(nèi)容的難點(diǎn)和重點(diǎn)。因此為確保表觀遺傳教學(xué)質(zhì)量能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，高中生物教師應(yīng)該對以建模教學(xué)策略為基礎(chǔ)的表觀遺傳概念教學(xué)進(jìn)行積極研究，通過始終遵循以“核心素養(yǎng)教育為目標(biāo)、課程內(nèi)容以大概念為主、重視教學(xué)實(shí)踐”的原則，促進(jìn)學(xué)生具備對表觀遺傳相關(guān)概念充分理解和靈活應(yīng)用的能力，使學(xué)生的建模能力和科學(xué)思維能力得到進(jìn)一步強(qiáng)化。

一、通過經(jīng)典遺傳學(xué)知識導(dǎo)入表觀遺傳相關(guān)內(nèi)容

高中生物教師可以根據(jù)學(xué)生對孟德爾豌豆雜交實(shí)驗(yàn)中豌豆皺粒與豌豆圓粒相對性狀形成較為熟悉這一特征入手，對學(xué)生創(chuàng)建具有針對性的教學(xué)情境，加強(qiáng)對中心法則以及基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)合成等相關(guān)知識點(diǎn)的反復(fù)練習(xí)，使學(xué)生具備如何運(yùn)用生物圖表模型對性狀、蛋白質(zhì)、基因這三者關(guān)系全面了解的能力。這樣不僅能夠使學(xué)生對遺傳概念的認(rèn)知產(chǎn)生沖突，而且還能使學(xué)生具有的科學(xué)探究欲望得到全面激發(fā)。

二、運(yùn)用染色體結(jié)構(gòu)模型幫助學(xué)生建立表觀遺傳學(xué)習(xí)意識

高中生物教師首先要帶領(lǐng)學(xué)生對染色體具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面認(rèn)知，明確了解DNA是以什么形式存在于真核細(xì)胞中等相關(guān)問題。與此同時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生對基因表達(dá)具有的調(diào)控機(jī)制進(jìn)行全面了解，使學(xué)生能夠明確知道DNA和染色體中的遺傳信息如何對性狀進(jìn)行表達(dá)。另外，還要帶領(lǐng)學(xué)生對DNA分子甲基化特點(diǎn)進(jìn)行了解，使學(xué)生知道組蛋白修飾與DNA甲基化在表達(dá)轉(zhuǎn)錄水平過程中具有的特異性時(shí)，主要是通過調(diào)控手段來實(shí)現(xiàn)。

三、通過對遺傳實(shí)驗(yàn)圖解模型的對比分析建立表觀遺傳概念

為了使學(xué)生建立表觀遺傳概念，高中生物教師可以帶領(lǐng)學(xué)生對植物柳穿魚的表觀遺傳現(xiàn)象以及豌豆雜交實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ拖嚓P(guān)內(nèi)容進(jìn)行閱讀和探索。與其同時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生對小鼠毛色表觀遺傳實(shí)驗(yàn)對應(yīng)的圖解模型進(jìn)行了解，分析模型特征。另外，在實(shí)驗(yàn)分析結(jié)束之后，教師還應(yīng)該帶領(lǐng)學(xué)生對表觀遺傳相關(guān)概念和知識點(diǎn)進(jìn)行歸納總結(jié)，從而幫助學(xué)生建立完整的表觀遺傳概念結(jié)構(gòu)。

四、通過對生活典型案例的應(yīng)用使學(xué)生充分了解標(biāo)桿遺傳概念

高中生物教師可以帶領(lǐng)學(xué)生對“同卵雙胞胎”“吸煙對人體造成的危害”等一系列在實(shí)際生活中經(jīng)常能夠遇見的表觀遺傳現(xiàn)象內(nèi)容進(jìn)行研究和分析。比如，通過吸煙能夠使人體細(xì)胞中具有的DNA甲基化水平提升，從而導(dǎo)致男性精子中的DNA甲基化水平隨之提高，因此得到結(jié)論：吸煙會(huì)嚴(yán)重降低男性精子活力。通過這樣的方式，不僅能夠使學(xué)生充分了解表觀遺傳的概念，而且還能對自身生活方式進(jìn)行不斷優(yōu)化[1]。

五、通過學(xué)習(xí)表觀遺傳概念，充分認(rèn)識表觀遺傳研究價(jià)值

高中生物教師可以為學(xué)生提供一個(gè)具體資料，指導(dǎo)學(xué)生對資料內(nèi)容進(jìn)行探討和分析，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)表觀遺傳概念以及中心法則的相關(guān)內(nèi)容，對性狀和基因之間具有的復(fù)雜聯(lián)系進(jìn)行詳細(xì)說明。在此基礎(chǔ)上，鼓勵(lì)學(xué)生積極開展課外調(diào)查，或者主動(dòng)參與到“生物生存繁衍中DNA甲基化具有的重要意義”等主題活動(dòng)中，通過搜集大量有關(guān)生物進(jìn)化與DNA甲基化之間關(guān)系的資料，對表觀遺傳研究工作具有的價(jià)值給予高度重視和正確認(rèn)知[2]。

結(jié)束語：

根據(jù)以上針對表觀遺傳概念教學(xué)研究和教學(xué)實(shí)踐展開的詳細(xì)分析和系統(tǒng)性研究，我們能夠更加明確的了解，通過帶領(lǐng)學(xué)生開展課外實(shí)踐調(diào)查活動(dòng)，對表觀遺傳相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行積極反饋與練習(xí)，使學(xué)生能夠?qū)Ρ碛^遺傳相關(guān)概念靈活運(yùn)用，從分子水平入手，對基因、環(huán)境、性狀三者之間的關(guān)系進(jìn)行全面分析，提高學(xué)生對中心法則認(rèn)知的不斷發(fā)展和完善。在此基礎(chǔ)上，使學(xué)生明確掌握表觀遺傳機(jī)制可以將DNA變化緩慢的約束徹底打破這一功能，將親代在應(yīng)對各項(xiàng)環(huán)境因素時(shí)所發(fā)生的反應(yīng)變化快速轉(zhuǎn)移給后代并且對生物種群的生存和繁衍具有積極幫助這一概念準(zhǔn)確傳遞給學(xué)生。高中生物教師還要使學(xué)生對表觀遺傳具有的研究價(jià)值充分了解，能夠掌握性狀與基因之間較為復(fù)雜的關(guān)聯(lián)，對表觀遺傳相關(guān)概念處于不斷修正和更新這一現(xiàn)象心中有數(shù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]中華人民共和國教育部.普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）[M].北京：人民教育出版社，2018：16.

[2]人民教育出版社課程教材研究所生物課程教材研究開發(fā)中心.普通高中教科書生物學(xué)必修2遺傳與進(jìn)化[M].北京：人民教育出版社，2019：7176.ED1E4734-F179-45FD-8F81-33248B016491