内容正文:
第五节 生物体存在表观遗传现象
课程内容标准
核心素养对接
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。
依据结构与功能观理解表观遗传现象。(生命观念)
[对应学生用书P83]
1.表观遗传现象: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后代。
2.表观遗传学与遗传学的关系:表观遗传学是与遗传学相对应的概念。
(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)表观遗传学则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。
1.表观遗传修饰
(1)概念:不改变DNA序列,通过改变组蛋白乙酰化的程度和DNA甲基化的状况,从而对人们的精神生活和身体状况产生影响,进而遗传给后代的现象。
(2)影响:表观遗传修饰对身体的影响很大。即使遗传信息完全一样的两个个体,由于表达修饰上的差异,也会表现出完全不同的性状。
2.表观遗传现象对生物的影响
(1)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。
(2)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。
1.判正误
(1)生物性状是由基因型和环境共同控制的。(√)
(2)基因与基因、基因与基因表达产物、基因与环境之间存在着复杂的相互作用。(√)
2.微思考
(1)基因型相同,表型是否相同?请用一等式表示基因型、表型和生活环境之间的关系。
提示 不一定相同。表型=基因型+生活环境。
(2)基因与性状有怎样的对应关系?
提示 有三种对应关系:一是一对等位基因对应一种相对性状;二是多对等位基因对应一种相对性状;三是一对等位基因对应多对相对性状。
[对应学生用书P84]
任务驱动一 基因序列不变,表型可能改变
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。
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.引起马骡与驴骡性状差异的原因是DNA序列不同吗?
提示 不是。
1.生活环境或生活习惯等均会通过一定的途径影响细胞内基因的表达与否及表达水平的高低,进而引起的生物性状出现变化,且该种变化可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后代。
2.表观遗传学是与传统遗传学相对应的概念,二者并不对立。传统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;表观遗传学则是指基于非基因序列改变所致基因表达水平的变化。
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,下列能体现表观遗传的是( )
A.都不患色盲的两人所生的后代却可能患色盲,因为母亲的遗传信息中携带了色盲基因
B.同卵双生的两人在同样的环境中长大后,他们在性格、健康等方面却会有较大的差异
C.龙生九子,各有不同,同一对父母生出来的多个子女在长相上各不相同
D.父母均正常,后代因控制血红蛋白分子合成的基因结构改变而患上镰状细胞贫血
B [母亲携带了色盲基因,其在有性生殖过程中将色盲基因传递给后代,使后代患色盲,这属于遗传信息的正常传递过程,没有体现表观遗传,A不符合题意;一般情况下,同卵双生的两人的遗传信息是完全一样的,在同样的环境中长大后,他们在性格、健康等方面却会有较大的差异,即遗传信息一样,表型不一样,符合表观遗传的定义,B符合题意;同一对父母生出来的多个子女的遗传信息不完全相同,使他们在长相上各不相同,不符合表观遗传的定义,C不符合题意;患上镰状细胞贫血的后代遗传信息发生了改变,由此引起的性状改变不属于表观遗传,D不符合题意。]
1.A、B两种植株体细胞核内Lcyc基因的碱基序列完全相同,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(多个碱基连接了甲基),开花时不能表达,从而引起植株A、B的花明显不同。这种甲基化可以随配子遗传给后代,科学家将这种特殊的遗传方式称作表观遗传。据此判断,下列有关推测正确的是( )
A.降低与DNA结合的甲基化酶的活性,植株B可一定程度上恢复开花
B.植株B在发生表观遗传时,改变了DNA分子的序列,属于基因突变
C.植株B有性生殖时,甲基化的Lcyc基因的遗传不符合