2021年高中生物第三章遗传的分子基础第五节生物体存在表观遗传现象课件浙科版必修2

二、改变了的表型有些可以遗传 1.人体是由200多种类型的细胞组成的,其实这些细胞内的遗传信 息(DNA序列)完全相同,只不过被转录和翻译的基因不同。 2.在真核生物的细胞中DNA分子与一些蛋白质结合在一起。带 负电的DNA分子缠绕在带正电的蛋白质分子上,使原来细长的 DNA分子盘绕成紧密的结构,使基因及其“开关”被隐藏起来。 3.在细胞里,基因转录的一个重要步骤是组蛋白的乙酰化,就是用乙 酰基把氨基上的正电荷屏蔽起来,组蛋白的正电荷减少,与带负电 的DNA分子片段(某基因)缠绕的力量就会减弱,随之松开,进行转录。
预习反馈 1.判断正误 (1)研究结果表明,即使亲代传递给后代的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代。( √ ) (2)表观遗传学是与遗传学相对应的概念。( √ ) (3)表观遗传学指基于基因序列改变所致基因表达水平的变化。 (×) (4)父母的生活经历可以通过DNA序列以外的方式遗传给后代的现 象就是表观遗传现象。( √ ) (5)基因突变属于表观遗传学范畴。( × )
探究点一
探究点二
表观遗传现象 问题情境 马骡是公驴与母马杂交的后代,体大、耳小而尾部蓬松,而驴骡是 公马与母驴杂交的后代,体小、耳大而尾毛较少。其原因是来自父 本和母本的等位基因传递给子代时发生了某种修饰,使子代只表现 父方或母方的一种基因。
探究点一
探究点二
1.什么是等位基因? 提示:位于同源染色体上同一位置控制相对性状的基因。 2.题干说明中马骡与驴骡性状不同的现象称为什么现象? 提示:表观遗传现象。 3.导致马骡与驴骡性状差异的原因是DNA序列不同吗? 提示:不是。
2.下列与表观遗传修饰相关的叙述,错误的是( ) A.发生在DNA序列外的变化 B.DNA的甲基化影响基因转录 C.组蛋白修饰影响基因转录 D.真核细胞基因中的启动子不能被修饰 解析:表观遗传修饰是发生在DNA序列外的变化,A项正确;DNA内 储存的信息能否被读取即转录,与DNA甲基化、组蛋白乙酰化及程 度有关,B、C两项正确;真核细胞基因中的启动子相当于转录的开 关,也可以被修饰,D项错误。 答案:D
探究点二
典例剖析 下列对于DNA甲基化的理解,错误的是( ) A.DNA甲基化是表观遗传修饰的一种 B.就是给启动子中的胞嘧啶加上甲基基团(—CH3) C.DNA内储存的信息能否被读取,与DNA甲基化的状况有关 D.DNA甲基化使基因内储存的信息正常读取 解析:DNA的甲基化,相当于给DNA戴上隐身帽子,使基因内储存的 信息无法被读取。 答案:D
2.下列关于表观遗传现象的叙述,错误的是( ) A.基因的DNA序列没有发生改变 B.环境条件引起的性状改变 C.符合孟德尔遗传规律的核内遗传 D.父母的生活经历可以通过DNA序列以外的方式遗传给后代 解析:表观遗传是指在基因的DNA序列没有发生改变的情况下,基 因功能发生了可遗传的变化,并最终导致了表型的变化。它是不符 合孟德尔遗传规律的核内遗传。 答案:C
探究点一
探究点二
典例剖析
同卵双生,即使在同样的环境中长大,他们的性格、健康等方面也
会有较大的差异,这种现象属于( )
A.表观遗传
B.显性遗传
C.隐性遗传
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
D.共显性
解析:同卵双生,其DNA序列相同,其出现的性格、健康等差异应属
于表观遗传。表观遗传不属于核内基因控制的遗传。
答案:A
探究点一
探究点二
归纳提升 1.常见表观遗传现象 (1)具有完全相同的基因组的同卵双生,即使在同样的环境中长大, 他们的性格、健康等方面也会有较大的差异。 (2)马、驴正反交的后代差别较大。 (3)克隆猫基因完全相同但毛皮颜色不同。 2.表观遗传现象特点 (1)基因的DNA序列没有发生改变的情况下,基因功能发生了可遗 传的变化,并最终导致了表型的变化。 (2)具有可遗传性。 (3)不符合孟德尔遗传规律的核内遗传。
4.DNA的甲基化:给启动子中的胞嘧啶加上甲基基团(—CH3),会使 染色质高度螺旋化,凝缩成团,这个基因就无法被识别,失去转录活 性,因而不能完成转录的过程。 5.表观遗传修饰:不通过DNA序列改变而影响身体的性状能遗传给 后代的变化。 6.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 的生存和繁衍也许是有利的。但是,通过表观遗传传递下去的性状 并不总是有利的,如亲代经历的不良环境和生活习惯对后代的健康 会产生不利的影响。
探究点一
探究点二
活学活练 1.下列对于组蛋白乙酰化的叙述,错误的是( ) A.组蛋白的乙酰化是基因转录的一个重要步骤 B.就是用乙酰基把氨基上的正电荷屏蔽起来 C.导致组蛋白与DNA分子片段(某基因)缠绕的力量减弱 D.抑制信息读取,无法进行转录 解析:在细胞里,基因转录的一个重要步骤是组蛋白的乙酰化,就是 用乙酰基把氨基上的正电荷屏蔽起来,好像给组蛋白中的一些带正 电的基团(—NH2)戴上一顶帽子。组蛋白的正电荷一旦减少,与带 负电的DNA分子片段(某基因)缠绕的力量就会减弱,随之松开,里面 的信息就可以被读取,即进行转录。 答案:D
第五节 生物体存在表观遗传现象
课标阐释
学法指导
1.举例概述表观遗传现象。(科 1.联系生活实际,结合基因与环
学思维)
境的关系,理解表观遗传现象。
2.概述表观遗传修饰。(生命观 2.结合转录知识理解表观遗传
念、科学思维)
修饰。
一、基因序列不变,表型可能改变 1.表观遗传现象:亲代的生活经历可以通过DNA序列以外的方式遗 传给后代的现象。 2.表观遗传学 (1)本质:指基于非基因序列改变所致基因表达水平的变化。 (2)特点:环境变化引起的性状改变,影响基因表达,但不改变DNA序 列。
探究点一
探究点二
活学活练 1.下列现象不属于表观遗传的是( ) A.祖辈或父辈的生活经历印记以某种方式遗传给子孙 B.紫花豌豆与白花豌豆杂交后代出现白花豌豆和紫花豌豆 C.马、驴正反交的后代差别较大 D.蜂王的分化发育 解析:表观遗传现象是父母的生活经历可以通过DNA序列以外的 方式遗传给后代的现象。紫花豌豆与白花豌豆杂交后代出现白花 豌豆和紫花豌豆属于核基因控制的遗传现象,不属于表观遗传现象。 答案:B
探究点一
探究点二
2.下列对于表观遗传的理解,错误的是( ) A.DNA序列不同导致性状的改变 B.性状通过DNA序列以外的方式遗传给后代的现象 C.DNA序列不改变但可遗传 D.环境变化引起的性状改变 解析:表观遗传现象是亲代的生活经历可以通过DNA序列以外的 方式遗传给后代的现象。 答案:A
探究点一
探究点二
表观遗传修饰 问题情境 下图为染色体结构示意图,思考并回答下列问题。
探究点一
探究点二
1.组成染色体的主要化学成分有哪些? 提示:DNA和组蛋白。 2.基因与染色体是什么关系? 提示:染色体是基因的主要载体。 3.对染色体的组蛋白进行乙酰化修饰会出现什么现象? 提示:表观遗传现象。
探究点一
预习反馈 1.判断正误 (1)真核细胞基因具有的启动子可以被修饰。( √ ) (2)DNA的甲基化使基因内储存的信息无法被读取。( √ ) (3)人们的生活经验,无论是精神上还是身体上的,都能改变组蛋白 乙酰化和DNA甲基化的程度,从而对人们的精神生活和身体状况产 生影响。( √ ) (4)遗传信息完全一样的两个个体,如双胞胎,由于表达修饰上没有 差异,表现出的性状也完全相同。( × ) (5)表观遗传机制一定对生物种群的生存和繁衍有利。( × )
探究点一
探究点二
归纳提升 1.表观遗传改变涉及DNA的甲基化、组蛋白修饰、染色质重塑、 非编码RNA调控等。 2.DNA的甲基化:给启动子中的胞嘧啶加上甲基基团(—CH3),会使 染色质高度螺旋化,凝缩成团,这个基因就无法被识别,失去转录活 性,因而不能完成转录。 3.组蛋白修饰:在哺乳动物基因组中,组蛋白可以有很多修饰形式, 包括组蛋白末端的乙酰化、磷酸化等,这些修饰都会影响基因的转 录活性。 乙酰化可能通过对组蛋白电荷以及相互作用蛋白的影响,来调节基 因转录。就是用乙酰基把氨基上的正电荷屏蔽起来,使组蛋白的正 电荷减少,与带负电的DNA分子片段(某基因)缠绕的力量就会减弱, 随之松开,里面的信息就可以被读取,即进行转录。