2021学年新教材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教案2浙科版必修2
2021学年新教材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练习2含解析浙科版必修2
第5节生物体存在表观遗传现象1．可遗传变异是生物的遗传物质发生改变而导致的变异，但是科学家却发现一些特别的变异：虽然DNA的序列没有改变，但是变异却可以遗传给后代，把这种现象称为表观遗传。
下列关于基因和性状的关系说法错误的是（）A．基因可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状，也可以通过控制酶的合成来控制代谢过程进而控制生物体的性状B．基因与基因，基因与基因产物，基因和环境之间相互作用，共同调控生物的性状C．表观遗传中，核内遗传物质在亲子代之间传递不再遵循孟德尔遗传规律D．表观遗传的一种解释：基因在转录和翻译过程中发生了一些稳定性的改变【答案】C【解析】A、基因可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状，也可以通过控制酶的合成来控制代谢过程进而控制生物体的性状，A正确；B、基因与基因，基因与基因产物，基因和环境之间相互作用共同调控生物的性状，B正确；C、表观遗传中，核内遗传物质在亲子代之间传递仍然遵循孟德尔遗传规律，C错误；D、生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达（转录和翻译）过程中发生变化导致表型发生可遗传变化的现象，叫作表观遗传，D正确。
故选C。
2．下列关于表观遗传的说法不正确的是（）A．表观遗传的分子生物学基础是DNA的甲基化等B．表观遗传现象中，生物表型发生变化是由于基因的碱基序列改变C．表观遗传现象与外界环境关系密切D．DNA甲基化的修饰可以遗传给后代，使后代出现同样的表型【答案】B【解析】AB、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。
这一现象出现的原因是DNA的甲基化、染色体上的组蛋白发生甲基化等，A正确，B错误；C、外界环境会引起细胞中DNA甲基化水平变化，从而引起表观遗传现象的出现，C 正确；D、DNA甲基化的修饰可以通过配子传递给后代，使后代出现同样的表型，D正确。
故选B。
3．研究表明：长翅果蝇幼虫在25℃的环境中培养，最终都表现为长翅。
2021学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2浙科版必修2
浙科2019版必修2
第3章 遗传的分子基础
英国伦敦国王学院教授蒂姆·斯佩克特对 同卵双胞胎进行了长达21年的研究，他发 现同卵双胞胎虽然有着同样的基因，但却 通常有着截然不同的性格、喜好和人生道 路。为什么有着相同基因的同卵双胞胎却 没有相似的人生？斯佩克特给出的解释是， 表观基因的变化导致了这一现象的产生。 现代快报记者 李欣 编译
2.组蛋白乙酰化
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。
研究的结果 环境和生活习惯影响基因表达
2.组蛋白乙酰化
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。
研究的结果 环境和生活惯影响基因表达
这种观察的结果令人困惑：拥有相同基因、通常也拥有相似成长背 景的不同个体，却经历了截然不同的生活道路。这到底是由什么原因 导致的？斯佩克特透露，在4年前他突然对这一问题的答案恍然大悟。 他意识到，导致同卵双胞胎生活差异的原因是人类表观基因的改变。
研究的结果 环境和生活习惯影响基因表达
1.DNA甲基化
1.DNA甲基化 2.组蛋白乙酰化
表观遗传修饰
DNA序列未变，有些 改变了的表型会遗传
新教材浙科版生物必修2课件第3章第4-5节第2课时基因控制生物性状和中心法则生物体存在表观遗传现象
2．改变了的表型有些可以遗传 (1)可以遗传的机制 ①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。这样，基因及其“开关”就被隐__藏__起 来了。
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_。
化合物甲―酶―→化合物乙―酶 ―→化合物丙――酶→化合物丁
现有三种营养缺陷型突变体，在添加不同化合物的基本培养基上
的生长情况如下表：
突变体 突变体 a
突变体 b 突变体 c
添加物
(酶 A 缺陷) (酶 B 缺陷) (酶 C 缺陷)
化合物乙
不生长
不生长
生长
化合物丙
不生长
生长
生长
由上表可知，酶 A、B、C 在该反应链中的作用顺序依次是( ) A．酶 A、酶 B、酶 C B．酶 C、酶 A、酶 B C．酶 B、酶 C、酶 A D．酶 C、酶 B、酶 A
提示：密码子位于 mRNA 上，反密码子位于 tRNA 上。
1．牵牛花的颜色主要是由花青素决定的，如图为花青素的合成 与颜色变化途径示意图：
从图中不能得出的结论是( ) A．花的颜色由多对基因共同控制 B．基因可以通过控制酶的合成来控制代谢 C．牵牛花颜色的表现受到相关酶的控制 D．若基因①不表达，则基因②③也不表达
合作探究：1.利用图示判断中心法则遗传信息传递的过程：
新浙科版 必修2 生物体存在表观遗传现象 课件(32张)
请思考并回答以下问题： (1)DNA 甲基化是否会改变基因转录产物的碱基序列？试说明原因。 提示：不会。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 序列不改变，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。 (2)试从图 2 中过程①、②的变化中，分析细胞是如何维持亲子代基因 甲基化稳定的。 提示：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。
1．判断题
(1)表观遗传发生是因为改变基因序列造成的遗传性状改变。(×)
(2)某些生活习惯可能也会在下一代中出现。
(√)
(3)DNA 的甲基化和组蛋白的乙酰化引起基因沉默。
(×)
(4)改变了的表型都可以遗传。
(×)
(5)DNA 的甲基化或者组蛋白乙酰化都能一定程度上改变基因的
表达水平。
(√)
2．下列关于表观遗传的叙述错误的是
第五节 生物体存在表观遗传现象
考试内容
核心素养
1.基因序列不变，表型可 1.科学思维——通过资料阅读，运用归纳与
能改变
概括，总结表观遗传的概念及特点、发生
机理，并与传统遗传学进行比较。
2.改变了的表型有些可以 2.社会责任——认同表观遗传对生物进化
遗传
的意义，形成严谨的进化观，并能对与表
观遗传相关的社会现象进行解释和分析。
1．表观遗传是指生物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，对此现象的理解错误的是
()
A．基因的启动部位被甲基化修饰属于表观遗传
(新教材)2020-2021学年高中浙科版生物必修第二册课件：3.5 生物体存在表观遗传现象
(2)DNA甲基化。 ①过程:主要是在DNA甲基转移酶的催化下,将 S-腺苷甲硫氨酸中的甲基,转移 到胞嘧啶上形成5-甲基胞嘧啶。
②作用:一般而言,基因启动子区的甲基化导致基因无法被识别,失去转录活性, 因而不能完成转录。DNA的甲基化可通过DNA复制遗传。DNA的甲基化是生物关 闭基因表达的一种有效手段。基因的去甲基化可能使基因过度表达,甚至引起 肿瘤或癌症的发生。
二、改变了的表型有些可以遗传 1.原因:环境能改变组蛋白_乙__酰__化__和DNA_甲__基__化__的程度。
判一判:基于分析组蛋白乙酰化和DNA甲基化对基因表达的影响,判断正误(正确的打
“√”,错误的打“×”)。 (1)同一个体不同体细胞中的遗传信息不同。
(×)
提示:同一个体不同体细胞中的遗传信息相同。
【典例示范】 小鼠基因组与人类的相似度极高,因此在医学研究和临床实验研究中,常用它作为实
验动物。请回答问题: (1)在研究人类自发性视网膜色素变性(视觉异常)、耳聋两种疾病时,科研人员发现: 将视觉、听觉均正常的野生型小鼠与一只视觉异常、耳聋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 ________性基因。F1雌雄小鼠交配,F2小鼠出现视觉正常-听觉异常∶视觉异常-听觉正 常∶视觉正常-听觉正常∶视觉异常-听觉异常≈3∶3∶9∶1,由此可知,此突变小鼠的 性状是由________(填“一对”或“两对”)基因控制的,且遵循______定律。如继续 让F2雌雄小鼠交配,正常情况下,F3小鼠有________种表型。
ห้องสมุดไป่ตู้
【问·答】 同卵双胞胎的DNA序列是完全相同的,为什么他们之间也会有差异?
提示:即使遗传信息一样的两个个体,由于表达修饰上的差异,也会表现出不同的 性状。
高中生物练习-生物体存在表观遗传现象(2)(教师版)
第3章遗传的分子基础第5节生物体存在表观遗传现象1．可遗传变异是生物的遗传物质发生改变而导致的变异,但是科学家却发现一些特别的变异：虽然DNA的序列没有改变,但是变异却可以遗传给后代,把这种现象称为表观遗传.下列关于基因和性状的关系说法错误的是（）A．基因可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状,也可以通过控制酶的合成来控制代谢过程进而控制生物体的性状B．基因与基因,基因与基因产物,基因和环境之间相互作用,共同调控生物的性状C．表观遗传中,核内遗传物质在亲子代之间传递不再遵循孟德尔遗传规律D．表观遗传的一种解释：基因在转录和翻译过程中发生了一些稳定性的改变【答案】C【解析】A、基因可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状,也可以通过控制酶的合成来控制代谢过程进而控制生物体的性状,A正确；B、基因与基因,基因与基因产物,基因和环境之间相互作用共同调控生物的性状,B正确；C、表观遗传中,核内遗传物质在亲子代之间传递仍然遵循孟德尔遗传规律,C错误；D、生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达（转录和翻译）过程中发生变化导致表型发生可遗传变化的现象,叫作表观遗传,D正确.故选C.2．下列关于表观遗传的说法不正确的是（）A．表观遗传的分子生物学基础是DNA的甲基化等B．表观遗传现象中,生物表型发生变化是由于基因的碱基序列改变C．表观遗传现象与外界环境关系密切D．DNA甲基化的修饰可以遗传给后代,使后代出现同样的表型【答案】B【解析】AB、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.这一现象出现的原因是DNA的甲基化、染色体上的组蛋白发生甲基化等,A正确,B错误；C、外界环境会引起细胞中DNA甲基化水平变化,从而引起表观遗传现象的出现,C 正确；D、DNA甲基化的修饰可以通过配子传递给后代,使后代出现同样的表型,D正确.故选B.3．研究表明：长翅果蝇幼虫在25℃的环境中培养,最终都表现为长翅.而将卵化后4~7天的长翅果蝇幼虫在35~37℃环境下处理6~24小时后,得到了某些残翅果蝇.此实验说明（）A．此现象为静观遗传的体现B．低温诱导果蝇的遗传物质改变C．生物的性状只由遗传物质决定D．一个基因可以控制多个性状【答案】A【解析】AB、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,叫作表观遗传,该过程中,低温并没有引起果蝇的遗传物质改变,只是基因的表达受影响,A正确、B错误；C、生物的性状由遗传物质和环境共同决定,C错误；D、该实验并没有反映出一个基因控制多个性状,D错误.故选A.4．关于表观遗传的理解,下列说法正确的是（）A．DNA的甲基化与环境因素无关B．DNA的甲基化影响基因的翻译过程C．表现遗传现象不符合孟德尔遗传定律D．DNA的甲基化导致基因的碱基序列改变【答案】C【解析】A、环境因素会影响DNA的甲基化,A错误；B、DNA的甲基化影响基因的转录过程,B错误；C、表观遗传现象不符合孟德尔遗传定律,C正确；D、DNA的甲基化不会导致基因的碱基序列改变,D错误.故选C.二、综合题5．请阅读下面科普短文,并回答问题.你知道吗？长期、持久的生活习惯或环境改变,可能会让我们的基因发生适应性的改变,而发生改变的基因,或许会遗传给下一代.你高于同伴的水下憋气能力,有可能是从父辈那里继承来的；你的祖辈经历过的“创伤”,会在你的身上“完美”地复制下来；你现在不良的生活方式,也会对基因产生绝对性的影响.也就是说,在一定程度上,你可以改变你的遗传特性.但这并不意味着我们的生命不是由基因决定的.实际上,遗传基因以我们无法想象的方式,影响和塑造着我们的生活.分子生物学研究揭示,某些环境因素虽然没有改变基因的碱基序列,却会引起基因序列等的特定化学修饰,即表观修饰,进而影响基因表达,且这种表观修饰还可能传递给后代,使子代表现型发生变化,这通常被称为表观遗传.甲基化作用是一种常见的表观修饰,甲基化的工作原理,就是将由氢和碳组成的三叶草状的化合物（—CH3,甲基）,附加在DNA上改变基因结构,通过这种方式使细胞按照我们所要求的形式存在和行动,或是继续秉承上一代的要求活动.甲基化作用“标记”对基因的开启或关闭会带来癌症、糖尿病或出生缺陷,也能影响基因表达而让我们更健康、更长寿.正因为表观遗传学效应对生物演化、适应环境有着重要的作用,它造成的适应性状改变势必应该被遗传下来.内地人进入高原往往会产生严重的高原反应.研究发现,胚胎期或者发育期高原低氧有可能引起表观遗传的改变,导致机体对高原的长期适应.另一方面,一些环境造成的伤害也是遗毒甚远,哪怕当初的环境改变并没有持续.上世纪80年代,研究者追踪瑞典某小镇从小有暴食习惯的男性,发现他们孙辈的平均寿命竟比同龄正常进食男性的孙辈短32年.案例表明,基因组似乎能够“记忆”它所接触的某些环境影响.表观遗传效应通常只影响成人的体细胞,关闭基因表达或调控基因活性；不过,有些表观遗传也能改变精子和卵细胞,这样就能将获得性状遗传给后代.（1）有人认为“表观遗传效应一定会将表观修饰遗传给后代”,请结合文中内容和你对遗传信息的理解,判断这一观点是否正确,并阐述理由._______________（2）通过阅读本文关于表观遗传的介绍,如何运用表观遗传学知识指导我们的生活？ ___________【答案】（1）不正确,表观遗传效应通常只影响成人的体细胞,关闭基因表达或调控基因活性；不过,如果这些表观遗传未能改变精子和卵细胞,表观修饰就不能遗传给后代（2）通过阅读本文关于表观遗传的介绍,我们可以通过改变不良的生活习惯,建立良好的生活习惯和树立积极向上的心态去影响和改变我们的表观遗传.【解析】（1）有人认为“表观遗传效应一定会将表观修饰遗传给后代”,这句话是不正确的,因为由题文可知,表观遗传效应通常只影响成人的体细胞,关闭基因表达或调控基因活性；不过,如果这些表观遗传未能改变精子和卵细胞,表观修饰就不能遗传给后代.（2）通过阅读本文关于表观遗传的介绍,我们可以通过改变不良的生活习惯,建立良好的生活习惯和树立积极向上的心态去影响和改变我们的表观遗传.6．阅读材料“柳穿鱼花的形态结构和小鼠毛色的遗传”,简要回答相关问题：（1）资料1中,柳穿鱼是一种园林花卉.教材所示的两株柳穿鱼,除了花的________不同,其他方面基本相同.（2）资料2中,某种小鼠实验中子一代的基因型均为A vy a,却表现为介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型,原因是_____________________________.（3）柳穿鱼植株B的Lcyc基因不表达的原因是它被________（Lcyc基因有多个________）了.（4）柳穿鱼Lcyc基因和小鼠A vy基因发生甲基化修饰如下图：从图中看出,两种基因的________没有改变,但部分碱基发生了甲基化修饰,抑制了基因的表达,进而对表型产生影响.（5）有研究表明,吸烟会使人的体细胞________的甲基化水平升高,对染色体上的________也会产生影响.不仅如此,还有研究发现,男性吸烟者的精子活力下降,精子中________的甲基化水平明显升高.【答案】（1）形态结构（2） A vy基因前端甲基化程度越高,A vy基因的表达受到的抑制越明显,小鼠体毛的颜色就越深（3）甲基化碱基连接甲基基团（4）碱基序列（5） DNA 组蛋白 DNA 【解析】（1）由教材资料1可知,两株柳穿鱼除了花的形态结构不同,其他方面基本相同.（2）在A vy基因前端（或称“上游”）有一段特殊的碱基序列决定着该基因的表达水平,这段碱基序列具有多个可发生DNA甲基化修饰的位点.当这些位点没有甲基化时,A vy基因正常表达,小鼠表现为黄色；当这些位点甲基化后,A vy基因的表达就受到抑制.这段碱基序列的甲基化程度越高,A vy基因的表达受到的抑制越明显,小鼠体毛的颜色就越深.（3）柳穿鱼植株B的Lcyc基因不表达的原因是,这段基因的前端（或“上游”）具有多个可发生DNA甲基化修饰位点,当这些位点被甲基化后,Lcyc基因的表达就受到抑制.（4）由分析可知基因的甲基化修饰是在DNA碱基上增加甲基基团,并不会影响基因的碱基序列.（5）吸烟会使人的体细胞DNA甲基化水平升高,使基因表达受到抑制,进而影响染色体上的组蛋白.男性吸烟者也会使精子中DNA甲基化水平明显升高,基因的表达受到抑制从而影响精子的活力,使其活力下降.。
生物体存在表观遗传现象课件年高一下学期生物浙科版必修2
怎么在不改变DNA序列的前提条件下改变表达？
CHENJINFENG
一、基因序列不变，表型可能改变
CHENJINFENG
二、改变了的表型有些可能遗传
表观遗传机制
1.组蛋白的修饰——乙酰化
2. DNA的修饰——甲基化
20世纪90年代，瑞典科学家拜格林对瑞典北部的诺伯顿地区的居民寿命进行了 调查和研究。诺伯顿位于北极圈以内，地广人稀，而且交通不便，那里粮食收成极不 稳定，对人的生活影响很大。当年景不佳而歉收时，人们就会忍饥挨饿；当风调雨顺 而丰收时，人们又会大吃大喝。 拜格林的调查研究结果表明:
1.如果祖父辈在青春期前有大吃大喝的经历，那么，他们子孙的寿命就比较短， 患糖尿病的概率也会相应增加。
细胞为了适应低营养状态，会改变代谢来尽力保持胚胎的健 康生长。细胞通过改变基因表达以应对营养的匮乏，并且这种表 达的特征会因为表观遗传学修饰的出现而将未来定了调子。他们 的细胞被表观遗传编程为尽最大努力去节约食物的模式。这个设 定一直保持着，即使是以后食物供应充足了的多年以后，因此在 成年后罹患肥胖的概率比较高。
有较高的肥胖率。 其他健康问题的发 生率也较高，包括 精神健康等方面。
终生保持了低体 重的特征，其肥 胖率比一般人群 显著降低。
一、基因序列不变，表型可能改缙云变中学CHENJINFENG
【实例】荷兰饥饿冬天。
但随着对这个群体的婴儿们继续跟踪研究了几十年后，发现了一些着实令人 吃惊的事情。
有较高的肥胖率。 其他健康问题的发 生率也较高，包括 精神健康等方面。
是为了要吃到高树上的叶子经常伸
长脖子和前腿，通过遗传而演化为
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
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
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
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。
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
浙科版高中生物学必修2精品课件 第三章 遗传的分子基础 第五节 生物体存在表观遗传现象
。
(3)请设计方案验证你的解释:
。
答案:(1)灰色 aa × AA (2)饲喂的饲料引起小鼠出现新的性状,是由于小鼠体内DNA 甲基化引起的,且该体色会遗传给下一代 (3)F1棕褐色雌雄小鼠相互交配,孕期只喂标准饲料,后代全为 棕褐色,说明新增性状是由于个体DNA甲基化水平升高,引起 后代性状改变,甲基化位点可随DNA的复制而遗传
随堂训练
1.下列关于DNA甲基化的叙述,错误的是( ) A.甲基化程度越高,DNA转录活性越低 B.甲基化程度越高,DNA转录活性越高 C.甲基化有助于某些活化基因的关闭 D.在所有细胞中都表达的基因多为去甲基化状态 答案:B 解析:DNA甲基化会使染色质高度螺旋化,凝缩成团,失去转录 活性。在所有细胞中都表达的基因是细胞生命活动的必需基 因,多为去甲基化状态。
第五节 生物体存在表观遗传 现象
素养·目标定位 课前·基础认知 课堂·重难突破
随堂训练
素养•目标定位
பைடு நூலகம் 目标素养
1.举例说出表观遗传现象。 2.能用表观遗传修饰解释表观遗传现象。
知识概览
课前•基础认知
自主预习 一、表观遗传现象 1.概念:父母的生活经历可以通过DNA序列以外的方式遗传给 后代,这种遗传现象称为表观遗传现象。 2.表观遗传学与遗传学的比较 (1)遗传学是指基于基因序列改变所致基因表达水平的变化,如 基因突变等。 (2)表观遗传学是指基于非基因序列改变所致基因表达水平的 变化,即环境变化引起的性状改变,影响基因表达,但不改变 DNA序列。
4.下列有关表观遗传的叙述,错误的是( ) A.DNA的碱基序列未发生改变 B.遗传信息的转录可能受阻 C.可以遗传给子代 D.个体的表型未发生改变 答案:D
解析:表观遗传是指基于非基因序列改变所致基因表达水平 的变化,故DNA的碱基序列不发生改变,A项正确。表观遗传 可能会导致部分基因的转录过程受阻,B项正确。表观遗传可 以遗传给子代,C项正确。表观遗传是由环境变化引起的性状 改变,个体的表型会发生改变,D项错误。
新教材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学案浙科版必修2
第五节生物体存在表观遗传现象[学习目标] 1.表观遗传的实例，使学生明确其与经典遗传学的区别。
2.表观遗传形成的原因如何传递给子代。
知识点一基因序列不变，表型可能改变1．表观遗传现象概念：亲代传递给后代的DNA序列□01没有改变，亲代在生活中由于生活环境或生活习惯的□02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□03DNA序列以外的方式遗传给后代。
2．遗传学与表观遗传学的区别表观遗传学是与遗传学相对应的概念。
①遗传学是指基于□04基因序列改变所致基因表达水平的变化，如基因突变等。
②表观遗传学则是指基于□05非基因序列改变所致基因表达水平的变化，即□06环境变化引起的性状改变，影响□07基因表达，但□08不改变DNA序列。
表观遗传现象是基因序列的改变引起的吗？提示：表观遗传现象不是基因序列的改变引起的。
[例1] 表观遗传学三个层面的含义不包括( )A．可遗传性，可在细胞或个体世代间遗传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解题分析表观遗传学既可在细胞世代间也可在个体世代间遗传。
答案 D[例2] 柳穿鱼是一种园林花卉，其花的形态结构与Lcyc基因的表达直接相关。
A、B 两株柳穿鱼体内Lcyc基因的碱基序列完全相同，只是植株A的Lcyc基因在开花时表达，植株B的Lcyc基因被高度甲基化(Lcyc基因有多个碱基连接了甲基)，开花时不能表达，从而导致A、B植株的花明显不同。
将A、B植株作亲本进行杂交，F1的花与植株A相同，F1自交的F2中绝大部分植株的花与植株A相同，少部分植株的花与植株B相同，科学家将这种特殊的遗传方式称作表观遗传。
据此判断，下列有关说法错误的是( )A．上述柳穿鱼的杂交情况说明植株B的Lcyc基因发生了隐性突变B．细胞中基因表达与否以及表达水平的高低会导致生物的性状发生差异C．表观遗传能够使生物体在基因的碱基序列不变的情况下发生可遗传的性状改变D．基因组成完全相同的同卵双胞胎具有的微小差异可能与表观遗传有关解题分析因为A、B两株柳穿鱼体内Lcyc基因的碱基序列完全相同，只存在能否表达的差异，说明没有发生基因突变，A错误；从A、B植株作亲本进行杂交的F1和F2情况分析，植株B的Lcyc基因碱基与植株A相同，仅因被高度甲基化后不能表达，基因不表达会使其花的性状与植株A的性状出现明显差异，B正确；A、B植株的差异在F2中重新出现，说明细胞中基因表达与否以及表达水平的高低会导致生物的性状发生改变并遗传下去，属于可遗传变异，C正确；表观遗传即为碱基序列相同的情况下，性状表现出现差异的现象，推测基因组成相同的同卵双胞胎具有微小差异与表现遗传有一定关系，D正确。
《生物体存在表观遗传现象》 讲义
《生物体存在表观遗传现象》讲义在生命的奇妙世界里，遗传的奥秘远不止我们传统认知中的基因序列传递。
除了基因本身所携带的遗传信息，还有一种神秘而重要的现象——表观遗传。
它宛如生命乐章中的隐藏旋律，默默影响着生物体的生长、发育和各种生命活动。
那么，什么是表观遗传呢？简单来说，表观遗传是指在不改变DNA 序列的情况下，基因的表达发生了可遗传的变化。
这就好像是给基因这个“主角”穿上了不同的“戏服”，从而使其表现出不同的“表演”。
让我们先来看看表观遗传中的一个重要角色——DNA 甲基化。
想象一下，DNA 分子就像是一条长长的链条，而在某些特定的部位，会被添加一些小小的“甲基”基团。
这些甲基化的位点就像是一个个开关，能够控制基因的表达与否。
比如，在某些细胞中，特定基因的甲基化程度较高，那么这个基因就会被“沉默”，无法表达出相应的蛋白质；而在其他细胞中，同样的基因甲基化程度较低，就能正常地发挥作用。
这种甲基化模式可以在细胞分裂过程中传递给子代细胞，从而实现了一种可遗传的基因表达调控。
另一个重要的表观遗传机制是组蛋白修饰。
组蛋白就像是 DNA 链条缠绕的“线轴”。
通过对组蛋白进行化学修饰，比如甲基化、乙酰化、磷酸化等，可以改变染色质的结构和紧密度，从而影响基因的表达。
当组蛋白被乙酰化时，染色质变得较为松散，基因更容易被转录和表达；反之，当组蛋白被甲基化时，染色质结构更加紧密，基因的表达就受到了抑制。
表观遗传现象在生物体的发育过程中起着至关重要的作用。
从受精卵开始，细胞不断分裂和分化，形成各种不同类型的细胞和组织。
在这个过程中，虽然每个细胞都拥有相同的基因组，但由于表观遗传的调控，不同细胞中的基因表达模式截然不同。
比如，在胚胎发育早期，某些基因通过表观遗传的修饰被激活，引导细胞向特定的方向分化，最终形成心脏、肝脏、大脑等不同的器官。
表观遗传还与环境因素密切相关。
外界的环境刺激，如饮食、压力、毒素等，都可以通过影响表观遗传修饰来改变基因的表达。
《生物体存在表观遗传现象》示范公开课教学设计【高中生物浙科版(新课标)】
第五节生物体存在表观遗传现象◆教学目标1．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。
2．掌握表观遗传修饰存在的两种变化：DNA甲基化和组蛋白乙酰化。
3．概述表观遗传的机制。
◆教学重难点【教学重点】1．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。
2．掌握表观遗传修饰存在的两种变化：DNA甲基化和组蛋白乙酰化。
【教学难点】1．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。
2．掌握表观遗传修饰存在的两种变化：DNA甲基化和组蛋白乙酰化。
◆教学过程一、导入新课经典遗传学已经证明，DNA是遗传信息的携带者，生物体性状的表现和遗传是由DNA 所控制的，更确切地说是由基因控制的。
这两种形态的叶，其细胞的基因组成一样吗？这两种叶形的差异，可能是由什么因素引起的？思考1：由于父母的某种生活经历或者不良嗜好，对子女产生了影响，如瘾君子吸毒以后产生的后代，长大后有可能步父母的后尘；父母一些不经意的习惯，都会影响后代，这些听起来有些不可思议，那么是否是真的？我们身边有这样的例子吗？思考2：我们身边确实有上述所说的例子，那么这种现象又该如何解释？它与性状的表现和遗传是由基因控制的说法存在矛盾吗？二、讲授新课（一）基因序列不变，表型可能改变上节课我们学到了基因控制生物性状（基因—蛋白质—性状），即基因是通过控制蛋白质的合成决定了生物体性状表现。
一般情况下，在基因型相同的情况下，表型也应该相同，生活习惯的改变不会影响下一代的性状。
但是在现实中，却存在着另外一些现象。
那么，这些现象是怎么发现的，又该怎么命名呢？教师引导学生阅读小资料：生活习惯的改变对后代的性状产生影响，并带着学生一起分析资料。
教师总结此资料的研究结果：1．拜格林的调查研究结果祖辈或父辈的生活印记以某种方式遗传给了子代。
2．对小鼠的研究结果（1）与精神活动有关的特性可以通过上一代的生活经历遗传下一代。
（2）摄入高脂肪食物雌性小鼠的第3代中的雌性会出现体型变大和对胰岛素敏感度下降的现象。
2020-2021学年第三章第五节生物体存在表观遗传现象教案(1)含答案
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，皮毛学的活动4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。
教学课件：3-5生物体存在表观遗传
表观遗传修饰的主要机制
➢ DNA修饰 DNA甲基化
➢ 组蛋白修饰
组蛋白乙酰化、甲基化、磷酸化等 ➢ 其它修饰
染色质重塑、RNA调控等
表观遗传修饰的概念
通过DNA序列以外的方式改变而引起的生物性状改变
表观遗传现象 经典遗传现象
通过DNA序列以外的方式改变而引起的遗传现象
表观遗传修饰现象
同卵双胞胎的DNA序列是完全 相同的，从理论上说，他们患 病的类型和概率也是相同的， 但研究发现，双胞胎中一个会 患上某种疾病，但另一个却身 体健康，研究表明是由于他们 的甲基化程度不同。
第五节 生物体存在表观遗传现象
一、 二、
打一手好的羽毛球
垃圾食品
经常打羽毛球和吃垃圾食品对人体的影响能否遗传给 下一代？
一、基因序列不变，表型可能改变
P80
来自瑞典科学家拜格林的调查研究结果： 1、如果祖父辈在青春期前有大吃大喝的经历，那么，他 们子孙的寿命就比较短，患糖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 就会相应降低；在青春期前大吃大喝的祖母，其孙女死于 心血管疾病的概率会明显增加。 3、如果父亲在11岁前就开始抽烟，那么他的儿子在9岁 时体重超标的概率会增加。
表观遗传遗传与学我们之前学习的表传观统遗遗传传学有何不同？
基因
性状
环境和生活习惯
基因突变 （基因序列改变）
基因不变
二、改变了的表型有些可以遗传
P82
核小体
染色质
染色体
DNA的甲基化机理 ——抑制转录
P82
甲基转移酶
“加锁帽”
胞嘧啶
5-甲基胞嘧啶
组蛋白的乙酰化 ——促进转录
P82
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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
一、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。
二、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。
三、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。