3.5生物体存在表观遗传现象导学案-2024-2025学年高一下学期生物浙科版必修2

3.5生物体存在表观遗传现象 ——高一生物学浙科版（2019）必修二课前导学 知识填空 一、生物体存在表观遗传现象 1.基因序列不变，表型可能改变 （1）表观遗传现象的概念 研究结果表明，即使亲代传递给后代的 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 遗传给下一代，即父母的生活经历可以通过 的方式遗传给后代。生物学家将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区别 遗传学是指基于 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 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 。 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 把氨基上的正电荷 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 。 ②真核细胞基因具有的启动子——相当于转录的开关——也可以被修饰。如果给启动子中的 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。这个过程称为 ，相当于给DNA戴上隐身帽子，使基因内存储的信息无法被读取。 可见，DNA内存储的信息能否被读取，还与DNA甲基化的状况和组蛋白乙酰化的程度有关。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 和DNA 的程度，从而对人们的精神生活和身体状况产生影响。这些不通过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 ，即发生在DNA序列外的变化。 （2）表观遗传的特点 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。 （3）表观遗传的意义 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 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。 基础练习 1.下列有关表观遗传的叙述，错误的是（ ） A.表型发生变化 B.基因表达发生变化 C.可以遗传给下一代 D.基因的碱基序列发生变化 2.下列关于表观遗传的说法正确的是（ ） A.表观遗传不改变基因的碱基序列，不能遗传给后代 B.组蛋白的甲基化、乙酰化等修饰也会影响基因的表达 C.DNA甲基化对细胞的结构和功能没有影响 D.人们的生活习惯不会改变DNA甲基化的程度 3.DNA甲基化主要表现为抑制转录活性，而对DNA复制过程无明显影响。关于DNA甲基化的叙述，正确的是（ ） A.某基因发生甲基化，一般会导致该基因的表达量下降 B.DNA甲基化会干扰DNA聚合酶与模板的识别 C.若某基因发生甲基化，则会突变成它的等位基因 D.DNA甲基化不可能导致生物性状发生改变 4.表观遗传现象普遍存在于生物体生命活动过程中。下列有关叙述错误的是（ ） A.表观遗传现象是因为在减数分裂产生配子的过程中碱基序列发生改变 B.同一蜂群中的蜂王和工蜂在形态结构、生理和行为等方面的不同与表观遗传有关 C.正常的细胞分化可以体现出细胞层次上的表观遗传 D.构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰也会影响基因的表达 5.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.此现象为表观遗传的体现 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 6.表观遗传现象普遍存在于生物体生命活动过程中，下列现象与表观遗传无关的是（ ） A.基因组成相同的同卵双胞胎存在微小差异 B.一个蜂群中，蜂王和工蜂都是由受精卵发育而来的，它们在形态、结构、生理和行为等方面截然不同 C.两株柳穿鱼，除了花的形态结构不同，其他方面基本相同 D.一对色觉正常的夫妇，生育的两个男孩，一个色觉正常，一个患红绿色盲 答案及解析 二、基础练习 1.答案：D 解析：A、表观遗传的基因型未发生变化而表型却发生了改变，A正确； BC、表观遗传的基因的表达会发生可遗传的改变，能遗传给下一代，BC正确； D、表观遗传中DNA序列不发生变化，但发生DNA的甲基化等，导致基因的表达和表型发生了可遗传的改变，D错误。 故选D。 2.答案：B 解析：表观遗传不改变基因的碱基序列，可以遗传给后代，A错误；组蛋白的甲基化、乙酰化等修饰也会影响基因的表达，B正确；DNA甲基化不利于基因进行转录，使有关蛋白质不能合成，从而影响细胞的有关结构和功能，C错误；人们的生活习惯，如吸烟等能改变DNA甲基化的程度，从而对人们的身体状况产生影响，D错误。 3.答案：A 解析：A、DNA甲基化主要表现为抑制转录活性，使生成的mRNA减少，故一般会导致该基因的表达量下降，A正确； B、DNA甲基化对DINA复制过程无明显影响，所以不会干扰DNA聚合酶与模板的识别，B错误； C、DNA甲基化不会导致基因本身发生突变，C错误； D、若Aa个体的A基因发生DNA甲基化，则A基因难以表达，a基因表达则会使原有的显性性状变为隐性性状，D错误。 故选A。 4.答案：A 解析：表观遗传现象中碱基序列没有发生改变，A错误；同一蜂群中的蜂王和工蜂都由受精卵发育而来，它们在形态结构、生理和行为等方面的不同与表观遗传有关，B正确；细胞分化可使细胞的形态、结构和生理功能发生稳定性差异，可见正常的细胞分化可以体现出细胞层次上的表观遗传，C正确；构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰也会影响基因的表达，D正确。 5.答案：A 解析：生物体基因序列保持不变，但基因表达发生可遗传变化的现象，属于表观遗传，题中将卵化后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，该现象为表观遗传的体现，A正确；题述过程中，低温并没有引起果蝇的遗传物质改变，B错误；生物的性状由遗传物质和环境共同决定，C错误；该实验并没有反映出一个基因控制多个性状，D错误。 6.答案：D 解析：A、B、C三项所叙述内容都是生物体基因的碱基序列保持不变，基因表达和表型发生可遗传变化的现象，与表观遗传有关；人类红绿色肓属于伴X染色体隐性遗传病， 一对色觉正常的夫妇，生育的两个男孩，一个色觉正常，一个 患红绿色盲，说明女性为红绿色肓携带者，D项错误。 学科网（北京）股份有限公司 $$