3.5 生物体存在表观遗传现象（课件）-2024-2025学年高一生物同步教学精品课件+知识清单（浙科版2019必修2）

第三章 基因控制蛋白质的合成 第五节 生物体存在表观遗传现象 枯叶蛱蝶：在不同环境下花纹不同 同卵双胞胎有相同的DNA，但有时表型的差异很大 性状(表型)= 基因型+环境 改变 子代性状改变 子代性状不变 改变 生活习惯的改变是否对后代的性状产生影响？ 资料：瑞典北部的诺伯顿地区位于北极圈内，地广人稀，交通不便，粮食收成极不稳定。当年粮食歉收时，人们会忍饥挨饿；当粮食大丰收时，人们会大吃大喝。 20世纪90年代，科学家对诺伯顿地区居民寿命进行调查研究。调查结果发现: 1.如果祖父辈在青春期有大吃大喝的经历，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，他的儿子在9岁时体重超标的概率会增加。 ？ 表观遗传现象 亲代在生活中由于生活环境或生活习惯的改变引起的身体状况变化，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。 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，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。 表观遗传学是与传统遗传学比较 如何解释表观遗传学的现象呢？ 人体由200多种类型的细胞，他们的遗传物质（DNA）是否相同？ 那为什么有不同种类的细胞呢？ 基因表达的“开关” DNA分子（带负电荷） 组蛋白（带正电荷） 通过DNA分子缠绕在组蛋白分子上，使原来细长的DNA分子盘旋成紧密结构，这样，基因及其“开关”就被隐藏起来。 通如何打开“开关”呢？ 1、组蛋白的乙酰化 11 1、组蛋白的乙酰化 “帽子” 组蛋白的（+）减少，缠绕力减弱，信息读取，进行转录 12 2、DNA甲基化 启动子 基因编码区 RNA聚合酶 识别、结合 DNA 基因表达的“开关”——关 2、DNA甲基化 A G C T C G A G C T C G CH３ CH３ 会使染色质高度螺旋化，凝缩成团，基因无法被识别。 胞嘧啶 H３C 甲基化的胞嘧啶 DNA甲基化转移酶 DNA甲基化转移酶 DNA甲基化可能会遗传给下一代 A T G C G T A C 5’ T A C G C A T G 3’ A T G C G T A C T A C G C A T G T A C G C A T G A T G C G T A C DNA复制 A T G C G T A C T A C G C A T G T A C G C A T G A T G C G T A C DNA甲基化转移酶 （1） 组蛋白的乙酰化 （2） 基因启动子的甲基化 表型 影响 表观遗传修饰 不通过DNA序列改变而影响身体的性状且能遗传给子代，这样的变化称为表观遗传修饰，即发生DNA序列外的变化 表观遗传学解释：蜂王的分化发育 雌性幼虫（2N） 雄性幼虫（N） 雄蜂（N） 喂食蜂王浆 蜂王（2N） 喂食花粉和花蜜 工蜂（2N） 甲基化程度低 甲基化程度高 表观遗传意义 不利：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。 有利：表观遗传机制可以是生物体打破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。 课堂习题： 1. 研究发现，某些特定的行为和生活经历能够被遗传，如小鼠在闻到以前给予它们父辈电击而产生恐惧感的气味时，表表现出恐惧。下列与这个实例有关的是：（ ） A. 小鼠被喂以高脂肪食物而出现肥胖症 B. 双胞胎的遗传信息基本相同，患病的可能性也相似 C. 亲代早期的生活经历会在遗传物质上打下烙印，并可遗传下去 D. 果蝇的亲代用某种药物处理，使DNA（基因）发生改变，后代果蝇也表现出与亲代一样的变化 C 2. 蜂群中的蜂王和工蜂均由基因型相同的雌峰幼虫发育而来，但是两者在体型、寿命、功能等方面存在巨大差异。据研究，蜂王的分化发育是一种表观遗传现象。两者出现差异的原因是（ ） A. 雌蜂幼虫的生活环境发生变化 B. 蜂王的生活习惯发生了变化 C. 蜂王的活动使得性状改变，并影响到后代相应的性状 D. DNA甲基化影响其中的遗传信息的表达 D 谢谢大家 $$