第3章 第五节 生物体存在表观遗传现象（课件）-【学而思·PPT课件分层练习】2025-2026学年高一生物必修2（浙科版）

该高中生物学课件围绕“生物体存在表观遗传现象”，系统讲解表观遗传的概念、修饰类型（组蛋白乙酰化、DNA甲基化）、实例及意义，通过同卵双胞胎表型差异、蜂群分工等生活实例导入，衔接遗传分子基础，构建DNA序列不变却能遗传性状的学习支架。 其亮点在于融合生命观念与科学思维，通过情境探究（环状RNA调控问题链）、知识辨析（纠正甲基化认知误区）及蜂王发育典例，引导学生基于证据分析基因表达调控机制。采用问题驱动与实例解析的教学方法，助力学生深化理解，提升科学探究能力，也为教师提供丰富教学资源，提高课堂效率。

知识点 1 相关概念 第三章 遗传的分子基础 第五节　生物体存在表观遗传现象 必备知识 清单破 1.表观遗传现象 (1)不变——亲代传递给后代的DNA序列没有改变。 (2)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,可以通 过DNA序列以外的方式遗传给后代。 2.表观遗传学: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。 3.表观遗传修饰:某种变化不通过DNA序列改变而影响身体的性状有时能遗传给后代,这种 变化称为表观遗传修饰。 第三章　遗传的分子基础 高中同步 知识点 2 表观遗传 1.特点:不改变DNA序列、可以遗传、受环境影响。 2.常见类型 (1)组蛋白的乙酰化:用乙酰基把氨基上的正电荷屏蔽起来,组蛋白的正电荷减少,与带负电的 DNA分子片段(某基因)缠绕的力量减弱,遗传信息就可以被读取,即进行转录。 (2)DNA的甲基化:给启动子中的胞嘧啶加上甲基基团(—CH3),会使染色质高度螺旋化,凝缩 成团,基因无法被识别,失去转录活性,不能完成转录。 3.实例 (1)同卵双胞胎具有相同的DNA序列,但却具有表型的差异。 (2)蜂群中的蜂王和工蜂的基因型相同,但两者在体型、寿命、功能等方面存在差异。 4.意义: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。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。 第三章　遗传的分子基础 高中同步 知识辨析 1.DNA的甲基化与环境因素无关,影响翻译过程,导致基因的碱基序列改变,这种说法正确吗? 不正确。环境因素会影响DNA的甲基化,DNA的甲基化影响转录过程,不会导致基因的碱 基序列改变。 提示 正确。表观遗传与遗传物质无关,但与环境变化密切相关,所以表观遗传不遵循孟德尔遗传 规律。 提示 2.表观遗传不遵循孟德尔遗传规律,这种说法正确吗? 第三章　遗传的分子基础 高中同步 学科素养 情境破 素养 生命观念——基因表达的调控 情境探究 　　环状RNA是细胞内的一类特殊的非编码的呈封闭环状结构的RNA分子,环状RNA具有 多个microRNA的结合位点,发挥着像海绵那样“吸收”microRNA的作用,而microRNA能与 mRNA结合从而参与基因表达的调控。 第三章　遗传的分子基础 高中同步 问题1 环状RNA分子含有几个游离的磷酸基团?    环状RNA分子不含游离的磷酸基团。 提示 问题2 环状RNA分子是基因表达中哪个过程的产物? 细胞内的RNA是通过转录而来的,故环状RNA分子是基因转录的产物。 提示 问题3 microRNA与mRNA的结合遵循碱基互补配对原则,其配对方式是什么样的?     A-U、U-A、G-C、C-G。 提示 问题4 环状RNA分子参与的是基因表达哪个水平上的调控?为什么?     翻译。环状RNA具有多个microRNA的结合位点,microRNA能与mRNA结合从而参与基因表达的调控,mRNA是翻译的模板,因此环状RNA分子参与的是基因表达翻译水平上的调控。 提示 第三章　遗传的分子基础 高中同步 讲解分析 1.真、原核生物基因的结构 (1)原核生物的基因结构 结构组成比较简单,包括启动子(是RNA聚合酶识别和结合的位点,用于驱动基因的转录)、转 录区和终止子(用于终止转录),转录区转录得到的mRNA上可分为5'-非翻译区(5'-UTR)、编 码区和3'-非翻译区(3'-UTR),如图所示。   第三章　遗传的分子基础 高中同步 (2)真核生物的核基因结构 　　在真核生物的核基因的序列中,其转录区的编码序列是间断的、不连续的,其中编码氨 基酸的序列叫作外显子,非编码序列叫作内含子。最初转录出来的mRNA(称为前体mRNA) 通过剪切将内含子去除,只留下外显子部分。   注:绿色方框表示外显子,绿色方框之间的白色方框表示内含子。 第三章　遗传的分子基础 高中同步 2.基因表达的调控 (1)DNA甲基化:在DNA甲基转移酶的作用下将甲基(—CH3)选择性地添加至DNA上的过程, 在不改变DNA序列的前提下控制基因的表达。在哺乳动物基因组中,DNA甲基化多发生在 胞嘧啶的第5位碳原子上。某个基因发生足够多的甲基化后,其转录就会被“关闭”。在一 定条件下,甲基化可以被移除,基因的转录就会被“开启”。 (2)组蛋白修饰 构成染色体的蛋白质分为组蛋白和非组蛋白,其中组蛋白是决定染色体螺旋化程度的重要因 素。组蛋白修饰包括乙酰化、甲基化等。组蛋白乙酰化一般与基因转录激活有关,而组蛋白 去乙酰化与基因沉默有关。 第三章　遗传的分子基础 高中同步 (3)RNA干扰(RNAi) RNA干扰是指与靶基因序列同源的双链RNA所诱导的一种序列特异性转录后基因沉默现象。 RNAi主要是对mRNA进行干扰,起作用的主要有三类小分子:miRNA(microRNA)、siR-NA、 piRNA。这三种RNA主要靠直接结合特异的靶标mRNA,从而阻止该mRNA进行翻译或者导致靶标mRNA的稳定性下降。 (4)操纵子:在原核生物中,大多数基因表达的调控是通过操纵子实现的。乳糖操纵子是存在 于大肠杆菌DNA上调控乳糖相关代谢过程的片段,其包括调节基因、启动子、操纵基因以 及lacZ、lacY、lacA三个结构基因。   第三章　遗传的分子基础 高中同步 ①无乳糖存在时(如图一),调节基因表达的阻遏蛋白与操纵基因结合,阻碍RNA聚合酶与启动 子结合,使得结构基因无法转录。 ②有乳糖存在时(如图二),乳糖与阻遏蛋白结合,使阻遏蛋白空间结构改变而失去功能,不能 与操纵基因结合,则RNA聚合酶与启动子结合并启动结构基因的表达。 第三章　遗传的分子基础 高中同步 典例呈现 例题 蜂群中能持续获得蜂王浆的雌性幼虫会发育成蜂王。蜂王浆中含有丰富的microRNA, 这些microRNA被幼虫摄入后与Dnmt3基因的mRNA结合而抑制其表达,从而显著降低幼虫体 内dynactinp 62基因的甲基化水平。下列说法错误的是 (　    ) A.蜂王浆中的microRNA可以不经分解而被蜜蜂幼虫吸收 B.microRNA通过干扰Dnmt3基因的翻译来抑制其表达 C.Dnmt3基因的表达产物可能是一种DNA甲基转移酶 D.抑制幼虫的dynactinp 62基因表达可以使其发育成蜂王 D 第三章　遗传的分子基础 高中同步 解题思路    由题干信息“microRNA被幼虫摄入后与Dnmt3基因的mRNA结合而抑制其表达, 从而显著降低幼虫体内dynactinp 62基因的甲基化水平”能推断出:①microRNA可以不经分 解而被蜜蜂幼虫吸收,A正确;②microRNA与Dnmt3基因的mRNA结合,导致Dnmt3基因的 mRNA无法进行翻译,从而抑制其表达,B正确;③Dnmt3基因的mRNA的翻译受到抑制后,会显 著降低幼虫体内dynactinp 62基因的甲基化水平,可知Dnmt3基因的表达产物可能是一种 DNA甲基转移酶,C正确;④降低幼虫体内dynactinp 62基因的甲基化水平,利于幼虫dynactinp 62基因的表达,使其发育成蜂王,D错误。 第三章　遗传的分子基础 高中同步 $