内容正文:
第五节 生物体存在表观遗传
现象
生物学
1.概述表观遗传现象和表观遗传学的研究内容。
2.解释DNA甲基化和组蛋白乙酰化的表观遗传机理。
1.通过阅读资料,运用归纳与概括,总结表观遗传的概念及特点,并与传统遗传学进行比较,培养科学思维能力。
2.认同表观遗传对生物进化的意义,形成严谨的进化观,并能对与表观遗传相关的现象进行解释和分析,养成社会责任意识。
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梳理必备知识,储备素养根基
一、基因序列不变,表型可能改变
1.表观遗传现象的概念
指亲代传递给后代的 没有改变,亲代在生活中由于 或 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。
DNA序列
生活环境
生活习惯
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项目 表观遗传学 遗传学
基因
序列 基于 改变所致基因表达水平的变化 基于 改变所致基因表达水平的变化
遗传性 可以遗传
2.表观遗传学与传统遗传学的比较
非基因序列
基因序列
可以遗传
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(1)表观遗传中DNA序列没有发生变化,生物的性状发生改变的原因是什么?
提示:表观遗传中DNA内部的碱基序列虽然没有发生变化,但是基因的表达过程发生了变化,从而导致生物的性状发生了改变。
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(2)表观遗传现象有哪些特征?
提示:①不发生DNA序列的变化(即基因的碱基序列保持不变)。
②在一定条件下才能遗传给后代。
③受环境影响:环境的变化可以导致基因表观修饰,进而引起表型改变。
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二、改变了的表型有些可以遗传
1.表观遗传的机制
(1)基因隐藏。
在真核生物的细胞中,DNA分子与一些蛋白质结合在一起,
的DNA分子缠绕在带正电的 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。
带负电
蛋白质
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(2)组蛋白的乙酰化。
乙酰基把 上的正电荷屏蔽起来,组蛋白的正电荷减少,与带负电的 分子片段(某基因)缠绕的力量减弱,随之松开,里面的信息就可以被读取,即进行 。
(3)DNA的甲基化。
给基因启动子中的 加上甲基基团(—CH3),会使染色质 ,凝缩成团,这个基因就无法被识别,失去 活性,因而不能完成 。
氨基
DNA
转录
胞嘧啶
高度螺旋化
转录
转录
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2.表观遗传修饰
不通过DNA序列改变而影响身体的性状有时能遗传给后代,这样的变化称为表观遗传修饰。
3.表观遗传机制的意义
(1)打破 的限制,使后代能迅速获得亲代应对
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)表观遗传传递下去的性状 ,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。
DNA变化缓慢
环境
并不总是有利的
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(1)表观遗传在生物适应外界环境的变化中的作用是什么?
提示:可以快速适应环境变化。
(2)DNA甲基化是否会改变基因转录产物的碱基序列?
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。
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[自主学习检测]——教材基础熟记于心
(1)表观遗传对表型的影响可以遗传给后代,使后代出现同样的表型。( )
(2)表观遗传发生是因为改变基因中碱基序列造成的遗传性状改变。( )
提示:表观遗传发生时基因中的碱基序列未发生变化。
(3)DNA的甲基化或组蛋白乙酰化都能在一定程度上改变基因的表达水平。( )
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(4)DNA发生甲基化后,可能干扰到RNA聚合酶对DNA部分区域的识别和结合。( )
(5)若某基因发生了甲基化,则该基因所控制的性状不变。( )
提示:基因发生了甲基化,则该基因表达受到抑制,该基因所控制的性状可能会发生改变。
(6)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定律。( )
提示:表观遗传中,只是发生了遗传物质的修饰,不会对遗传物质的传递造成影响,因此遗传物质的传递仍然遵循孟德尔遗传定律。
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