高中生物表观遗传
“表观遗传”教学设计-高一下学期生物人教版必修2
“表观遗传”教学设计１. 教材分析及设计思路表观遗传属于遗传学的最新分支，区别于经典遗传学是指在基因碱基没有改变的情况下，基因表达的过程也会受影响，从而使细胞或生物个体的表型发生可遗传的改变。
“表观遗传”为高中生物学教材必修二《遗传与进化》中“基因选择性表达”的内容。
依据课程标准，“表观遗传”属于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”中次位概念“３. １. ５某些基因中碱基序列不变但表型改变的表观遗传现象”的体现和承载。
本节内容安排在经典遗传学之前，目的是通过“细胞分化的本质是基因选择性表达的结果”和“表观遗传机制控制基因表达”两部分内容的学习，加深对遗传信息传递和表达过程的理解，构建完整的生物学大概念，为形成遗传与进化的生命观念做好分子层面的铺垫。
作为课标和教材新加入的教学内容，“表观遗传”的引入是最新研究成果进入高中课堂的生动体现，也是本节课内容的重点和难点。
为突破重点和难点，本节课以问题为导向，科学研究证据为资料，从讨论“细胞分化”与“基因表达”的关系入手，分析科学研究数据，概述细胞的分化是基因选择性表达的结果；然后提出新问题：“基因选择性表达是如何调控的？”以科学研究进展为材料，构建表观遗传的概念并总结出表观遗传的调控方式；再以现实问题创设情境，引导学生在真实情境中解决问题，促进生物学学科核心素养的落实。
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.教学难点:表观遗传形成的原因如何传递给子代.２. 教学目标（１）根据科学研究证据，归纳概括细胞分化的本质是基因选择性表达的结果，形成遗传和进化的生命观念。
（２）基于科学研究进展，阐明DNA甲基化、组蛋白甲基化、RNA干扰等表观遗传方式调控基因表达的机制，培养信息获取能力和问题分析能力，提高科学思维和科学探究能力。
（３）运用表观遗传的概念，提出慢性乙肝的治疗策略，培养尊重生命、健康生活的社会责任意识。
３. 教学过程３. １回顾已学内容，建立知识连接，导入新课以鸡的发育过程为例，回顾分子与细胞中学习的细胞分化现象和基因表达过程，提出问题：基因的选择性表达与细胞分化之间有何关联？设计意图：回顾前序概念，激活已有知识，提出问题引发新的思考，引导学生建立知识之间的内在联系，为形成遗传和进化的大概念做好铺垫。
备课素材：表观遗传学解释相关概念-高一下学期生物人教版必修2
表观遗传学解释相关概念表观遗传是指生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。
《普通高中生物学课程标准（2017 年版2020 年修订）》新增“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”这一概念。
这一课程内容的调整，是生物科学的发展对遗传学某些概念的内涵进行完善的体现，也提醒人们应重新审视高中生物学中的关于分化、遗传、进化和生物技术的一些事实与概念。
1 细胞分化的实质性原因旧版高中生物学教材提及细胞分化的原因是基因的选择性表达。
但为什么基因会选择性表达？已分化的细胞如何长久地保持其特定基因的选择性表达模式而不转变为其他种类的细胞？要回答这些实质性问题，可能要从表观遗传学的视角解释。
表观遗传学认为，在发育过程中，分化程度和方向不同的细胞会程序化地加入不同的表观遗传修饰，通过表观遗传修饰而开启或关闭不同的基因群，表观遗传修饰包括DNA 的甲基化及组蛋白的化学修饰等多种方式，这些分子修饰虽然对碱基的排列顺序没有任何影响，但它们能决定基因是否进行表达及其表达量，并且这些表观遗传修饰能从亲代细胞传递至子代细胞。
这是基因选择性表达的分子机理，也是细胞分化的实质性原因。
2 细胞的全能性受抑制及再激发的机理旧版高中生物学教材提及高等动物的已分化细胞的全能性受到抑制，卵细胞细胞质中的物质可激发动物细胞核全能性的表达，其生物学机理是什么？从表观遗传学视角审视能揭开这些问题的部分“面纱”。
哺乳动物受精卵在发育进程中，起初受精卵中的表观遗传修饰极少（少量的印记区域会保留表观遗传修饰），分化开始后（如同程序开始运行），不同的细胞就会带上表观遗传修饰从而向不同方向分化，“ 程序”运行至某一时期，DNA 中的某些特定基因就会被表观遗传修饰，不可逆转。
表观遗传系统控制着数百种不同细胞分化的方向，这种修饰可被细胞一代代遗传，长久地控制细胞的归属。
哺乳动物高度分化的细胞虽然含有发育成完整个体的全套信息，但由于表观遗传修饰影响了特定发育相关基因的表达，无法发育成完整的个体，除非将该分化细胞内的表观遗传修饰移除（类似于程序重新启动），这样该细胞才具有了全能性。
高中生物解题技巧：高频材料分析题专练(6)基因突变与表观遗传
高中生物解题技巧：高频材料分析题专练（6）基因突变与表观遗传1. 阅读材料，回答问题：Ⅰ. 生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表现型发生可遗传变化的现象，叫作表观遗传。
表观遗传现象普遍存在于生物体生长、发育和衰老的整个生命活动过程中。
Ⅱ.人和动物细胞中的DNA上本来就存在与癌变相关的基因：原癌基因和抑癌基因。
一般来说，原癌基因表达的蛋白质是细胞正常生长和增殖所必需的，抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖，或者促进细胞凋亡。
如图是结肠癌的发生原因：请回答：（1）表观遗传是否属于基因突变？，依据是。
（2）从基因角度看，结肠癌发生的原因是，与正常细胞相比，癌变细胞中原癌基因和抑癌基因的表达情况是，从而使细胞出现特征。
细胞发生癌变后，由于癌细胞膜表面减少，而易扩散和转移。
2.阅读以下材料,并回答下面问题:材料一科学家做了下面的实验:把甲虫分成多组,每组再分为A、B两部分,用DDT处理每组的A部分,B部分不接触DDT。
处理后选死亡率最低的那一组的B部分饲养繁殖,再把后代分成许多组:每组分成A、B两部分,重复上述实验。
这样一代一代选择下去,就可以从B部分选出强抗药性的甲虫。
材料二镰刀型细胞贫血症患者在幼年时期会夭折,但在疟疾流行的地区,镰刀型细胞贫血症基因的携带者对疟疾的感染率比正常人低得多。
现对A、B两地区进行调查,其中B地区流行疟疾。
回答下列问题:1.材料一的实验说明:抗药性差异甲虫的存在体现了生物多样性中的__________多样性。
DDT环境对甲虫的生存起到了选择作用,并决定了生物进化的方向,其直接作用的是__________。
2.材料一中,科研人员进一步研究发现:产生抗药性差异不同的种群中,雌雄甲虫之间仍然可以产生可育后代。
这说明,人工选择的不同甲虫种群的基因库之间有机会进行__________。
3.材料二中A地区人群中各种基因型比例如图:①计算A地区中基因A的频率为__________。
2024年表观遗传学课件
表观遗传学课件一、引言表观遗传学是研究基因表达调控机制的一门学科，它涉及到基因序列不发生变化，但基因表达却发生了可遗传的改变。
这种调控机制对于生物体的生长发育、细胞分化、疾病发生等过程具有重要作用。
本文将对表观遗传学的基本概念、调控机制及其在疾病中的应用进行详细阐述。
二、表观遗传学的基本概念1.基因表达调控：基因表达调控是指生物体通过一系列机制，控制基因在特定时间和空间的表达水平。
基因表达调控是生物体生长发育、细胞分化、环境适应等生命现象的基础。
2.表观遗传修饰：表观遗传修饰是指在基因的DNA序列不发生改变的情况下，通过DNA甲基化、组蛋白修饰、染色质重塑等机制调控基因表达的过程。
3.表观遗传学的研究内容：表观遗传学主要研究基因表达调控的分子机制，包括DNA甲基化、组蛋白修饰、染色质重塑、非编码RNA调控等。
三、表观遗传学的调控机制1.DNA甲基化：DNA甲基化是指在DNA甲基转移酶的催化下，将甲基基团转移至DNA分子的过程。
DNA甲基化通常发生在基因的启动子区域，抑制基因表达。
2.组蛋白修饰：组蛋白修饰是指在组蛋白分子上发生的一系列化学修饰，如乙酰化、磷酸化、甲基化等。
这些修饰可以改变组蛋白与DNA的结合状态，从而调控基因表达。
3.染色质重塑：染色质重塑是指染色质结构发生变化，使基因的表达状态发生改变的过程。
染色质重塑可以通过改变核小体结构、DNA甲基化、组蛋白修饰等方式实现。
4.非编码RNA调控：非编码RNA是指不具有编码蛋白质功能的RNA分子，包括miRNA、lncRNA、circRNA等。
这些RNA分子可以通过与mRNA结合、调控转录因子活性等方式调控基因表达。
四、表观遗传学在疾病中的应用1.癌症：表观遗传学在癌症研究中的应用主要涉及肿瘤发生、发展和治疗。
研究发现，癌细胞的表观遗传修饰模式发生改变，导致肿瘤相关基因的表达异常。
通过研究这些表观遗传修饰，可以为癌症的早期诊断、预后评估和治疗提供新靶点。
高中生物学中的表观遗传学
高中生物学中的表观遗传学1900 年，孟德尔规律的再发现诞生了经典遗传学，其影响之广泛、传播之迅速不亚于进化学说的提出。
此后10年，大量遗传学数据相继发表，孟德尔的拥趸者与反对者各执其词。
结束上述争论的是摩尔根及其同事的果蝇杂交实验，随后，染色体遗传学说的提出标志着经典遗传学的兴起。
20世纪60年代，随着对基因本质的阐明和中心法则的扩充和完善，“基因如何控制性状”这一核心问题仿佛已然被解决。
然而，近年来越来越多的证据表明，除去基因（碱基排序）之外，还存在一系列复杂和精细的调控机制，共同决定着性状的形成。
科学家将后者称为表观遗传学（Epigenetics），区别于以基因为核心的经典遗传学。
21世纪的表观遗传学崭新且富有活力，已经成为遗传学领域中不可或缺的组成。
为了紧跟科学前沿，2019年版人教版《必修2·遗传与进化》中增加了表观遗传概念，旨在帮助学生更深入地理解基因表达与性状的关系。
那么，在高中生物教学过程中，教师如何在学生所熟悉的（经典遗传）概念体系中引入新的表观遗传概念呢？对于前者而言，后者是挑战还是完善呢？在讨论上述问题之前，先来看教科书中提供的两个“令人困惑”的遗传现象。
1 小鼠毛色杂交实验教材案例1：纯合黄色小鼠（AvyAvy）与纯合黑色小鼠（aa）杂交，F1代没有表现出黄色，反而呈现出介于黄、黑色的一系列过渡类型。
不难想象，上述现象曾给遗传学家们带来过怎样的困扰。
自然界中类似的现象比比皆是，就连摩尔根都曾因为小鼠体色的遗传问题对孟德尔规律产生过怀疑。
遗传学家们将这种F1代“融合”了双亲性状的现象统称为“不完全显性”。
在表观遗传概念建立之前，人们无法解释上述现象的内在机制。
1999年，Emma Whitelaw等通过对上述案例的分析，终于揭开了表观遗传机制的冰山一角。
此前，科学家们已经知道小鼠毛色的深浅主要由Avy基因所决定。
当Avy基因正常表达时，小鼠毛色呈现黄色，反之则为黑色。
高中生物第二章遗传的分子基础3.中心法则细胞分化和表观遗传学案苏教版
第二课时 中心法则、细胞分化和表观遗传新课程标准 学业质量目标3。
1。
4 概述DNA 分子上的遗传信息通过RNA 指导蛋白质的合成，细胞分化的实质是基因选择性表达的结果，生物的性状主要通过蛋白质表现 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合格 考试 1.通过实例分析，归纳基因表达产物与性状的关系。
(科学思维)2。
通过对实验结果的分析，理解细胞分化的实质.（科学思维)等级 考试1。
通过分类和比较，明确中心法则各生物过程的异同。
（科学思维)2.基于生物学事实和证据,构建基因控制性状的模型，理解基因与性状的关系。
（科学思维)3。
运用结构与功能观，理解表观遗传产生的原因.(生命观念）一、中心法则诠释了基因与生物性状的关系 1。
中心法则的提出及发展 (1）提出者:克里克。
(2）中心法则内容：根据图示,完成下表：项目序号生理过程遗传信息传递过程最初提出①DNA复制DNA流向DNA②转录DNA流向RNA③翻译RNA流向蛋白质发展补充④RNA复制RNA流向RNA⑤逆转录RNA流向DNA2.基因表达产物与性状的关系（1)基因控制性状的两种途径:①基因酶的合成代谢过程生物性状。
②基因蛋白质的结构生物性状。
(2）基因与性状的关系：判一判:结合基因与性状的对应关系,判断下列说法的正误:①生物的大多数性状受核基因控制。
（√)②一个基因只能控制一种性状。
(×）提示:一个基因可以影响多个性状。
③有些性状是由多个基因决定的。
(√)④基因型相同的个体表型一定相同。
(×）提示:基因型相同的个体表型不一定相同，生物性状也受环境影响。
⑤表型相同的个体基因型不一定相同。
(√)在人体细胞中，是否能发生上述中心法则的5个过程？举例说明.提示：不能。
人体中的RNA 不能进行复制。
二、细胞分化的本质是基因的选择性表达1。
生物体多种性状的形成，都是以细胞分化为基础的.2。
基因选择性表达的实例:选一选:下列基因中能在所有细胞中都表达的基因有:①②⑤，只在某类细胞中特异性表达的基因有：③④.①核糖体蛋白基因②ATP合成酶基因③卵清蛋白基因④胰岛素基因⑤呼吸酶基因3。
高中生物人教版(2019)必修2 4.2基因表达与性状的关系 第2课时 表观遗传
3.下列选项中描述的现象不符合表观遗传的是（ D ）
A.柳穿鱼花的形态结构 B.小鼠毛色介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型 C.基因组成相同的同卵双胞胎具有微小差异 D.基因组成相同的男性秃顶，女性不秃顶
1、生物的性状和基因有着密切的关系，下列有关基因和性状关系的表述正确的是（C
）
A．生物的性状不是由基因决定的，就是由环境决定的
C．生物体的性状是由基因决定的，但会受到环境等因素的影响
D．基因的结构不发生改变一定不会导致生物性状的改变
3、下列有关表观遗传的说法，正确的是（ A ）
A．基因的碱基序列不发生改变
B．基因的表达过程不受影响
C．生物性状发生不可遗传变异
D．白化病就是一种表观遗传现象
课堂小结
1.下列有关基因型、性状和环境的叙述，错误的是（ D ）
A.两个个体的身高不相同，二者的基因型可能相同，也可能不相同 B.某植物的绿色幼苗在黑暗中变成黄色，这种变化是由环境造成的 C.O型血夫妇的子代都是O型血，说明该性状是由遗传因素决定的 D.高茎豌豆的子代出现高茎和矮茎，说明该相对性状是环境决定的
类似于AA×aa → Aa → A 、aa。
思考﹡讨论 资料2：小鼠毛色的遗传
小鼠的毛色受一对等位基因控制： Avy是显性基因，表现为黄色体毛； a为隐性基因，表现为黑色体毛。 纯种黄色×纯种黑色→F1：基因型为Avya，却表现出不同的毛色；介 于黄色和黑色之间的一系列过渡类型。
讨论：小鼠性状改变的原因是什么？ 因为AVY基因的前端有一段影响AVY基因表 达的特殊的碱基序列被甲基化修饰，AVY基 因表达受到抑制。
思考﹡讨论
讨论3：资料1和资料2展示的遗传现象有什么共同点？ 柳穿鱼花Lcyc基因和小鼠Avy基因的碱基序列没有变化，但部分
苏教版高中生物学必修2 第二章 遗传的分子基础 第三节 第二课时 中心法则、细胞分化的本质和表观遗传
预习反馈 1.判断正误。 (1)线粒体和叶绿体中遗传信息的传递遵循中心法则。( √ ) (2)DNA病毒中没有RNA,其遗传信息的传递不遵循中心法则。( × ) (3)中心法则表示的是遗传信息的流动过程。( √ ) (4)生物的性状是基因和环境共同作用的结果。基因型相同,表型相同;基 因型不同,表型不同。( × )
4.下图为模拟中心法则信息传递过程的实验研
究装置,据图回答下列问题。
(1)如果图示为模拟某种病毒的信息流动过程,
装置加入的模板A为单链,其部分碱基序列为—
GAACACGUC—,加入的原料B为脱氧核苷酸,
则该过程所需的酶B为
,模
拟的过程为
。
(2)如果图示为模拟人体淋巴细胞的信息流动过程,装置加入的模板A为双
检测的 卵清蛋白基因、珠蛋 卵清蛋 珠蛋白
胰岛素
3种细胞 白基因、胰岛素基因 白mRNA
输卵管细胞
+++
+
红细胞
+++
-
胰岛细胞
+++
-
mRNA + -
mRNA +
说明:“+”表示检测发现相应的分子,“-”表示检测未发现相应的分子。
(1)这三种细胞的基因组成是否相同?它们合成的蛋白质种类是否相同? 答案 这三种细胞都属于鸡的体细胞,经有丝分裂而来,因此基因组成相同, 但是这三种细胞合成的蛋白质种类不同。 (2)三种细胞中都含有卵清蛋白基因、珠蛋白基因、胰岛素基因,但是每种 细胞只检测到了其中一种基因的mRNA,由此说明什么问题? 答案 在高度分化的体细胞中,基因是选择性表达的。在同一个体不同种类 的体细胞中,DNA(基因)相同,而RNA、蛋白质的种类不同。
高中生物练习-生物体存在表观遗传现象(1)(教师版)
3.5 生物体存在表观遗传现象一、选择题1.对表观遗传的生物学意义的表述错误的是( )A.补充了“中心法则”,阐明核酸并不是存储遗传信息的唯一载体B.“表观遗传修饰”可以影响基因的转录和翻译C.表观遗传学修饰的可遗传性在基因和环境的共同作用中起重要作用D.“表观遗传修饰”不能在个体世代间遗【答案】 D【解析】基础知识识记2.表观遗传学三个层面的含义不包括（）A.可遗传性,可在细胞或个体时代间遗传B.基因表达的可塑性C.无DNA序列的变化D.可遗传性,可在细胞世代间遗传但不可在个体世代间遗传【答案】D【解析】表观遗传学即可在细胞间也可在个体世代间遗传3.表观遗传的生物学意义包括（）A.补充了“中心法则”B.表观遗传修饰可以影响基因的正常转录和翻译C.表观遗传修饰可以影响个体发育,而且可以遗传D.表观遗传修饰可以影响个体发育,但不可遗传E.表观遗传学修饰在基因和环境的相互作用中起重要作用【答案】 A B C E【解析】基础知识识记4.表观遗传学三个层面的含义包括（）A.可遗传性,可在细胞世代间遗传但不可在个体世代间遗传B. 基因表达的可变性C.无DNA序列的变化D.可遗传性,可在个体世代间遗传但不可再细胞世代间遗传E.可遗传性,可在细胞或个体世代间遗传【答案】B C E【解析】基础知识识记二、非选择题5.在医学研究和临床实验研究中,通常用小鼠作为实验动物,是由于它的基因组与人类的相似度极高.6.（1）研究人员在研究人类的自发性视网膜色素变性（视觉异常）--耳聋疾病时,以小鼠作为实验动物,发现将视觉--听觉均正常的野生型小鼠与一只基因突变的纯合系小鼠进行杂交,结果显示F1小鼠的视觉和听觉功能与同龄对照组小鼠相比并无差异,推测致病基因为________性突变.F1雌雄小鼠交配,F2小鼠出现听觉异常--视觉正常：听觉正常--视觉异常：听觉--视觉正常：听觉--视觉异常=3:3:9:1,由此可知,此突变小鼠为___（单/双）基因突变,且遵循________定律.如继续让F2雌雄小鼠交配,正常情况下,F3小鼠应有_____种表现型.（2）同时研究人员研究了一种杀菌剂A对人类前列腺疾病的影响,将小鼠进行了如下处理：F0代正常怀孕小鼠（腹腔注射杀菌剂A）产崽F1（如图）,F1与正常野生型小鼠交配,产崽F2,以此类推F3代、F4等.①结果发现（如图）,未受杀菌剂A影响的F3代小鼠患前列腺疾病的频率明显____________对照组小鼠,且无典型的患病比例.推测此种疾病的患病方式可能异于自发性视网膜色素变性--耳聋疾病.进一步研究发现,杀菌剂A并未引起小鼠的核基因碱基序列发生改变,但其DNA被甲基化,从而导致_________发生了改变,并将这种改变遗传给未受杀菌剂影响的F3代或更多代,此种现象称为表观遗传.②为探究DNA甲基化对表观遗传的影响机制,研究人员对F3代小鼠的前列腺上皮细胞的关键DNA甲基化和相应的mRNA的表达进行了如下检测,其DNA甲基化位点的数量和mRNA表达情况明显异于对照组.注：相关基因：S信号传导；M新陈代谢； D发育； T翻译；通过比较可知,由于杀菌剂A的影响,亲本DNA的甲基化,通过____________将其传递给生殖细胞,进而导致未受杀菌剂A影响的F3代小鼠体内_____________________等过程发生异常,最终影响表现型.（3）请你结合表观遗传现象谈谈,农业生产中大量使用杀菌剂A对人类健康的危害___________________________________________.【答案】（1）隐双基因分离和自由组合定律 4种（2）①高性状（表型）②减数分裂基因表达、细胞的分化与发育、新陈代谢等,（答对2个即可）（3）根据表观遗传的现象,可以知道即使子代没有受到相关物质（如杀菌剂A）的影响,亲代仍可将其受到影响产生的疾病或性状传递给子代.7.表观遗传是指DNA序列不改变,而基因的表达发生可遗传的改变.DNA甲基化是表观遗传中最常见的现象之一.某些基因在启动子上存在富含双核苷酸“CG”的区域,称为“CG”岛.其中的胞嘧啶在发生甲基化后变成5-甲基胞嘧啶,但仍能与鸟嘌呤互补配对.细胞中存在两种DNA甲基化酶（如图1所示）,从头甲基化酶只作用与非甲基化的DNA,使其半甲基化；维持甲基化酶只作用于DNA的半甲基化位点,使其全甲基化.（15分）（1）由上述材料可知,DNA甲基化（填“会”或“不会”）改变基因转录产物的碱基序列. （2）由于图2中过程①的方式是 ,所以其产物都是 ,因此过程②必须经过的催化才能获得与亲代分子相同的甲基化状态.（3）研究发现,启动子中“GC”岛的甲基化会影响相关蛋白质与启动子的结合,从而抑制 . （4）小鼠的A基因编码胰岛素生长因子-2（IGF-2）,a 基因无此功能（A、a位于常染色体上）.IGF-2是小鼠正常发育必需的一种蛋白质,缺乏时小鼠个体矮小.在小鼠胚胎中,来自父本的A及其等位基因能够表达,来自母本的则不能表达.检测发现,这对基因的启动子在精子中是非甲基化的,在卵细胞中则是甲基化的.若纯合矮小雌鼠与纯合正常雄鼠杂交,则F1的表现型应为 .结合F1配子中A及其等位基因启动子的甲基化状态,分析F2出现这种比例的原因是.（5）5-氮杂胞苷（AZA）常用于临床上治疗DNA甲基化引起的疾病.推测AZA可能的作用机制之一是：AZA在过程中掺入DNA分子,导致与DNA结合的甲基化酶活性降低,从而降低DNA的甲基化程度.另一种可能的机制是：AZA与“CG岛”中的竞争甲基化酶,从而降低DNA 的甲基化程度.【答案】（1）不会（2）半保留复制半维持甲基化酶（3）基因的表达（2）（4）全部正常正常：矮小=1：1 卵细胞中的A及其等位基因由于启动子甲基化而不表达,精子中的A及其等位基因由于启动子非甲基化而表达,并且含A的精子：含a的精子=1:1.（5）DNA复制胞嘧啶【解析】DNA甲基化是表观遗传中最常见的现象之一,而表观遗传是指DNA序列不变,而基因的表达发生可遗传的改变,所以DNA甲基化不会改变基因转录产物的碱基序列图2中过程①的模板链都含甲基,而复制后都只含一个甲基,说明过程①的方式是半保留复制,所以其产物都是半甲基化的,因此过程②必须经过维持甲基化酶的催化才能获得与亲代分子相同的甲基化状态.由于RNA聚合酶与启动子结合,催化基因进行转录,研究发现,琼字中“CG岛”的甲基化会影响相关蛋白质（RNA聚合酶）与启动子的结合,不能合成mRNA,从而抑制基因的表达.由于在小鼠胚胎中,来自父本的A及其等位基因能够表达,所以纯合矮小雌鼠与纯合正常雄鼠杂交,则F1的表型应为全部正常,由于卵细胞中A及其等位基因由于启动子甲基化而不表达,精子中的A及其等位基因由于启动子非甲基化而表达,并且含A的精子：含a的精子=1:1,所以F1雌雄个体间随机交配,则F2的表现型及其比例应为正常：矮小=1:1.5-氮杂胞苷（AZA）常用与临床上治疗DNA甲基化引起的疾病,推测AZA可能的作用机制之一为：AZA在DNA 复制过程中掺入DNA分子,导致与DNA结合的甲基化酶活性降低,从而降低DNA的甲基化程度,另一种可能的机制：由于胞嘧啶在发生甲基化后转变成5-甲基胞嘧啶,但仍能与鸟嘌呤互补配对,所以AZA与“CG岛”中的胞嘧啶竞争甲基化酶,从而降低DNA的甲基化程度.。
4.2表观遗传教学设计高一下学期生物人教版必修2
必修二第四章第二节《表观遗传》教学设计一、课程标准要求依据课程标准，“表观遗传”属于遗传与进化中大概念“遗传信息控制生物性状，并代代相传”中的次位概念“3．1.5 某些基因中碱基序列不变但表型改变的表观遗传现象”。
二、设计思路通过分析表观遗传的实例，理解基因表达与否以及表达水平的高低都是受到调控的。
通过交流搜集的资料，认同基因、基因表达产物与环境之间存在着复杂的相互作用，共同调控着生物体的性状。
三、教材分析“表观遗传”选自人教版高中生物学教材必修2 《遗传与进化》第4章第2节“基因表达与性状的关系”。
教材围绕柳穿鱼花的形态结构和小鼠的毛色遗传等实例展开“思考讨论”活动，帮助学生建立表观遗传的生物学概念，加深对遗传信息传递和表达过程的理解，构建完整的生物学大概念，为形成遗传与进化的生命观念做好分子层面的铺垫。
四、学情分析高一学生初步建立了“基因指导蛋白质的合成，生物的性状主要通过蛋白质表现，同时受到环境的影响”“细胞分化是基因选择性表达的结果”等观念。
但是对基因的选择性表达是如何受到调控,并且这种调控是否会直接影响性状等内容缺乏系统的认知。
五、教学目标1.生命观念：分析柳穿鱼花的形态结构和小鼠毛色遗传现象，概述表观遗传现象。
2.科学思维：通过真实情境分析，论证得出基因与性状关系的复杂性，培养学生归纳与概括、演绎与推理、批判与创新的科学思维。
3.科学探究：引导学生熟练运用假说演绎法，从科学家的角度完成科学探究步骤，培养科学探究能力。
4.社会责任：认同表观遗传的研究价值，认识到科学是不断发展的，并形成健康的生活观念。
六、教学重难点1、教学重点：表观遗传的概念、实例以及形成原因，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，以及如何传递给后代。
七、方法和策略1、教学方法：讲授法、谈话法、讨论法2、教学策略：归纳、练习八、媒体使用板书、幻灯片九、教学内容迁移应用引导学生将所学知识应用到实际生活中，如解释同卵双胞胎的差异等表观遗传现象。
高中生物校本课程-浅析表观遗传学在高中生物的应用
例 1 组蛋白是构成真核生物染色体的基本结构蛋白。用聚丙烯酰胺凝胶电泳可 以区分 5 种不同的组蛋白: H1、H2A、H2B、H3 和 H4。研究发现，核心组蛋白 的肽链末端受到多种化学修饰的调控，比如 H4末端 Lys8( Lys 代表赖氨酸) 和 Lys16 的双乙酰化能够招募转录相关蛋白，促进基因表达; 而 H3 的 N 末端 Lys9 的甲基化会促进 DNA 包装蛋白的结合，压缩染色质结构，抑制基因表达。 下列相关叙述中，正确的是( ) A．大肠杆菌中没有染色体结构，其拟核中的 DNA从不与蛋白质结合 B．ＲNA 聚合酶能识别 DNA 上的起始密码子并与之结合，启动基因的转录 C．猪成熟的红 细胞 在 衰老 时，控制其凋亡的基因开始招募转录相关蛋白 D．特定的修饰状态可以决 定组蛋白的活性，从而决定基因的表达与沉默
甲基化是一个可逆过程。组蛋白甲基化赖氨酸的去甲 基化由赖氨酸特异性去甲基化酶催化，它能够特意去 除H3K4的甲基基团，参与转录抑制作用；当LDS1 与雄激素受体结合后其特异性发生改变，能过去除 H3K9的甲基基团，从而参与基因转录的激活。
组蛋白不同修饰之间的相互影响可发生在同一组蛋白上， 称为顺式作用；在不同组蛋白之间，称为反式作用
玳瑁猫的两条 X 染色体中会有一条随机失活，控制毛色呈黄色或黑色的 基因也只有一个起作用，使玳瑁猫的毛色呈黄、黑花斑状分布。
椎实螺是雌雄同体的动物，其外壳的旋转方 向可以是左旋的，也可以是右旋的。已知椎 实螺外壳旋向由一对等位基因控制，但下一 代螺壳的表现型决定于上一代母本的基因型。 以下是以纯合椎实螺为亲本对其外壳旋向的 遗传方式所做的研究。下列分析中错误的是 （）
高中生物 表观遗传论证式教学设计
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。
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高中生物表观遗传
表观遗传是指不涉及基因序列变化，但基因表达和表型却发生可遗传变化的现象。
表观遗传的调控机制有多种方式，其中组蛋白修饰和 DNA 甲基化会影响基因的转录活性，而非编码 RNA 则通过介导染色体重塑、RNA 干扰等多种方式调控基因的表达。
从表观遗传学视角审视，可以探索细胞分化的实质原因、细胞全能性的抑制与激发机理、部分表观现象产生的原因和生物进化理论等问题。
表观遗传现象也已成为高中生物学教学中的重要内容，被纳入了《普通高中生物学课程标准 (2017 年版 2020 年修订)》。