第3章 第5节 生物体存在表观遗传现象（课件PPT）-【优化指导】2024-2025学年高中生物必修2 遗传与进化（浙科版2019）

第三章　遗传的分子基础 第五节　生物体存在表观遗传现象 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 栏目索引 预习案 自主读教材 探究案 互动探疑难 巩固案 总结与应用 预习案 自主读教材 DNA序列 生活环境或生活习惯 DNA序列以外 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 基因序列改变 非基因序列改变 环境变化 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 组蛋白乙酰化的程度和DNA甲基化的状况 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 DNA变化缓慢 不良环境和生活习惯 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 √ √ 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 探究案 互动探疑难 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 巩固案 总结与应用 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 课时作业(13) 返回导航 生物学　必修 2 （配浙科版） 第三章　遗传的分子基础 谢谢观看！ 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) eq \a\vs4\al(一、基因序列不变，表型可能改变) 1．表观遗传现象：即使亲代传递给后代的__________没有改变，亲代在生活中由于__________________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______________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____________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______________所致基因表达水平的变化，即________引起的性状改变，影响基因表达，但不改变DNA序列。 eq \a\vs4\al(二、改变了的表型有些可以遗传) 1．表观遗传修饰 (1)概念：不改变DNA序列，通过改变______________________________________，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______________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__________________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。 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。 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。 1．什么是等位基因？ 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。 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基因的遗传不符合孟德尔遗传定律 D．植物无性繁殖后代的微小差异可能与表观遗传有关 D　[降低与DNA结合的甲基化酶的活性不能治疗DNA甲基化引起的疾病，故植株B不能在一定程度上恢复开花，A错误；植株B的Lcyc基因被高度甲基化，没有发生基因突变，B错误；植株B有性生殖时，甲基化的Lcyc基因仍位于细胞核染色体上，其遗传符合孟德尔遗传定律，C错误。] 2．正常翅对残翅为显性。残翅果蝇相互交配后，孵化出的幼虫一部分置于25 ℃的环境中培养，得到的果蝇全为残翅；另一部分在31 ℃的环境中培养，得到一些正常翅的果蝇(M果蝇)。将M果蝇与残翅果蝇杂交，后代在25 ℃下培养仍为残翅。下列相关叙述错误的是(　　) A．上述文字中表述的现象是表观遗传 B．M果蝇的基因型与残翅果蝇的基因型相同 C．果蝇翅的发育可能与某种酶有关 D．综合分析，生物性状是基因与环境共同作用的结果 A　[题干文字中表述的现象是温度影响了后代的表现型。] 任务驱动二　改变了的表型有些可以遗传 1．环境和生活习惯的改变，为什么能够引起生物体性状的改变？ 提示　基因及其开关被隐藏了起来。 2．表观遗传的修饰对身体的影响都很大吗？ 提示　遗传信息完全一样的两个个体，由于表达修饰的差异，也会表现出完全不同的性状。 1．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。 2．除了DNA甲基化，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。 3．吸烟会使人体细胞内DNA的甲基化水平升高，对染色体上的组蛋白也会产生影响。 在甲基转移酶的催化下，DNA的胞嘧啶被选择性地添加甲基导致DNA甲基化，进而使染色质高度螺旋化，因此失去转录活性。下列相关叙述错误的是(　　) A．DNA甲基化，会导致基因碱基序列的改变 B．DNA甲基化，会导致mRNA合成受阻 C．DNA甲基化，可能会影响生物的性状 D．DNA甲基化，可能会影响细胞分化 A　[DNA甲基化是指DNA的胞嘧啶被选择性地添加甲基，这不会导致基因碱基序列的改变。] 真核生物细胞内存在着种类繁多、长度为21～23个核苷酸的小分子RNA(简称miRNA)，它们能与相关基因转录形成的mRNA互补，形成局部双链。这些miRNA抑制基因表达的机制是(　　) A．阻断rRNA装配成核糖体 B．妨碍双链DNA分子的解旋 C．干扰核糖体与mRNA结合 D．影响RNA分子的远距离转运 C　[根据题意，miRNA与rRNA装配成核糖体无关，A错误；miRNA并没有与双链DNA分子互补，故不会妨碍双链DNA分子的解旋，B错误； miRNA与相关基因转录出来的mRNA互补，则mRNA就无法与核糖体结合，C正确；miRNA只是阻止了mRNA发挥作用，不会影响RNA分子的远距离转运，D错误。] [借题发挥]　DNA甲基化(科学思维) DNA甲基化是指DNA分子中的碱基被选择性地加上甲基的现象。 INCLUDEPICTURE "浙科生物必修二%20回插教参(回插加调)/L34A.TIF" \* MERGEFORMAT 柳穿鱼的花(左)及表现出不同毛色的Avya小鼠(右) INCLUDEPICTURE "浙科生物必修二%20回插教参(回插加调)/L36L.TIF" \* MERGEFORMAT DNA甲基化分子结构图(左)及示意图(右) 　下图表示RNA干扰技术的原理，下列相关叙述错误的是(　　) A．推测A蛋白具有RNA聚合酶的功能 B．可利用该技术研究基因的功能 C．RNA干扰过程遵循碱基互补配对原则 D．利用该技术可以抑制致病基因的表达 A　[A蛋白能将RNA切割成小片段，这不属于RNA聚合酶的作用，A错误；由于利用RNA干扰技术后，SiRNA可干扰翻译过程，使相应的蛋白质不能合成，因此可利用该技术研究相应的基因的功能，B正确；据图可知RNA干扰过程遵循碱基互补配对原则，C正确；进行RNA干扰后，翻译无法进行，因此利用该技术可以抑制致病基因的表达，D正确。] 知识网络构建 关键知识积累 填充　①基因序列改变　②基因突变　③非基因序列改变　④甲基化　⑤乙酰化 1.基因序列不变，表型可能改变。 2．改变了的表型有些可以遗传。 3．DNA的甲基化不会改变基因的碱基序列，但会使基因内存储的信息无法被读取，即不能完成转录。 4．染色体上组蛋白的乙酰化不会改变基因的碱基序列，但会使基因内存储的信息可被读取，即进行转录。 1．环境和生活习惯的改变短时间内可引起生物性状的改变，下列关于其原因分析错误的是(　　) A．DNA分子序列发生改变 B．基因的启动子被修饰 C．DNA甲基化 D．蛋白质乙酰化 A　[环境和生活习惯的改变，短时间内可能引起基因启动子被修饰、DNA的甲基化和蛋白质乙酰化，进而使生物的性状发生改变，但DNA碱基序列没有改变。] 2．脊椎动物的一些基因活性与其周围特定胞嘧啶的甲基化有关，甲基化使基因失活，相应的非甲基化能活化基因的表达。以下推测正确的是(　　) A．肝细胞和未成熟红细胞的呼吸酶基因均处于甲基化状态 B．肝细胞和未成熟红细胞的血红蛋白基因处于非甲基化状态 C．肝细胞的呼吸酶基因和血红蛋白基因均处于非甲基化状态 D．未成熟红细胞的呼吸酶基因和血红蛋白基因均处于非甲基化状态 D　[未成熟红细胞的呼吸酶基因和血红蛋白基因均处于非甲基化状态，因为在未成熟的红细胞中这两种基因都进行了表达，D正确。] 3．表观遗传现象普遍存在于生物体生命活动中，下列有关叙述错误的是(　　) A．基因的部分碱基发生了甲基化修饰，可能会抑制该基因的表达 B．构成染色体的组蛋白发生乙酰化修饰，也会影响基因的表达 C．基因组成相同的同卵双胞胎所具有的微小差异可能与表观遗传有关 D．表观遗传由于基因中碱基序列不变，故不能将性状遗传给下一代。 D　[表观遗传虽然碱基序列不变，但表观遗传引起的性状改变可以遗传给下一代。] 4．生物体存在表观遗传现象，下列相关叙述错误的是(　　) A．是基于非基因序列的改变所致表达水平的变化 B．DNA的甲基化影响基因的翻译过程 C．表观遗传可能有害，也可能有利 D．表观遗传现象不符合孟德尔遗传定律 B　[表观遗传是基于非基因序列的改变所致表达水平的变化，A正确；DNA的甲基化影响基因的转录过程，B错误；表观遗传可能影响基因的表达，这对不同的环境来说可能有利也可能有害，C正确；表观遗传现象不是核中染色体的变化，受环境的影响，因此不符合孟德尔遗传定律，D正确。] $$