2022-2023学年浙科版（2019）必修二 3.5表观遗传 - 课件（25张）

生物体存在表观遗传现象第5节◎必修2第3章遗传的分子基础表型受基因型影响受环境因素影响有的基因控制酶的合成从而控制生物的性状有的基因合成的蛋白质为结构蛋白有的基因表达的RNA也能参与性状表现基因控制生物性状表型受基因型影响受环境因素影响大部分环境因素与遗传无关，如剃了个光头在不改变基因型的情况下影响了基因型的表达，还能遗传给子代？？？？？？父母情绪受到重创，子女可能被多愁善感缠绕一生基因控制生物性状表观遗传学1.概念：

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，叫作表观遗传学。2.实例：（1）祖父辈在青春期前有大吃大喝的经历，子孙的寿命比较短，患糖尿病的概率也会相应增加。【亲代的生活经历可能会给遗传物质打上印迹（DNA序列未变），并通过某种方式遗传给子代】（3）一个蜂群中，蜂王和工蜂都是由受精卵发育而来的，但它们在形态、结构、生理和行为等方面截然不同。（2）给线虫喂食某种细菌，它们的体型会变得又小又圆。而这些线虫的后代即使从不接触该种细菌，这种体型上的变化仍然可以持续，甚至到40代。表观遗传学染色体中的DNA缠绕在组蛋白上，形成核小体组蛋白：富含碱性氨基酸，带正电DNA：含磷酸基团，带负电3.机理：表观遗传学①组蛋白乙酰化3.机理：表观遗传学①组蛋白乙酰化乙酰化可把氨基上的正电荷屏蔽起来，增加组蛋白与DNA的排斥力核小体松散，利于转录核小体紧密，难以转录乙酰基：乙酰化去乙酰化DNA上特定序列的胞嘧啶可以发生甲基化修饰CpG3.机理：表观遗传学②DNA甲基化3.机理：表观遗传学②DNA甲基化若启动子中的胞嘧啶被甲基化则能抑制转录真核生物DNA上有启动子：启动部位，RNA聚合酶结合后开始转录I.影响转录因子与启动子的结合II.胞嘧啶甲基化后会招募蛋白质使得这一块的染色质高度凝聚，基因失去转录活性甲基化相当于把转录的开关-启动子-给关上了②DNA甲基化甲基化引起表观遗传的实例同卵双胞胎间也有差异即使是遗传信息完全相同的两个个体，由于表达修饰上的差异，也会表现出完全不同的性状。表观遗传学甲基化引起表观遗传的实例蜂王工蜂蜂王和工蜂的差异表观遗传学

小鼠毛色受多对基因调控，包括著名的Agouti基因。Agouti基因有多个不同的突变形式：Avy-黄色-显性；a-黑色-隐性P：AvyAvy

xaaF1：AvyaF1表现为黄色、黑色、黑黄相间的一系列中间类型甲基化引起表观遗传的实例表观遗传学Avy基因上游有段特殊序列，可被甲基化修饰。甲基化程度越高，Avy基因的表达量越低，Avya小鼠的颜色越接近黑色

母鼠在怀孕期间摄入的叶酸越高，胚胎中Avy基因的甲基化程度就越高，小鼠出生后的毛色就越接近黑色甲基化引起表观遗传的实例表观遗传学人们的生活经验（精神上、身体上）能改变组蛋白乙酰化和DNA甲基化的程度，从而对人们的精神生活和身体状况产生影响这些改变不影响DNA序列，但有时能遗传给子代，这样的变化称为表观遗传修饰（发生在DNA序列外的变化）表观遗传的作用表观遗传机制可以使生物打破DNA变化缓慢的限制，让后代迅速获得亲代应对环境因素做出的反应而发生的变化，对生物种群的生存和繁衍也许是有利的但是，有时表观遗传传递的性状并不有利，如亲代经历的不良环境和生活习惯会对后代的健康产生不利的影响（练习）研究发现，某些特定的行为和生活经历能够遗传。如小鼠在闻到以前给予他们父辈电击而产生恐惧感的气味时，会表现出恐惧。下列与这个实例有关的是A.小鼠被喂以高脂肪的食物而出现肥胖症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，并可传递下去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（练习）蜂群中的蜂王与工蜂均由基因型相同的雌蜂幼虫发育而来，但是两者在体型、寿命、功能等方面存在着巨大差异。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表达D（练习）基于对基因与生物体性状关系的理解，判断下列表述正确的是A.生物体的性状主要是由基因决定的B.每对性状都是由一个特定的基因决定的C.基因都是通过控制酶的合成来控制性状的D.基因的碱基序列相同，该基因决定的性状一定相同A（练习）可遗传变异是生物的遗传物质发生改变而导致的变异，但是科学家却发现一些特别的变异：虽然DNA的序列没有改变，但是变异却可以遗传给后代，并把这种现象称为表观遗传。下列关于基因和性状的关系说法错误的是A.基因可以通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状，也可以通过控制酶的合成来控制代谢过程进而控制生物体的性状B.基因与基因,基因与基因产物，基因和环境之间相互作用，共同调控生物的性状C.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规律D.表观遗传的一种解释：基因在转录和翻译过程中发生了一些稳定性的改变C（练习）下列有关基因型、性状和环境的叙述，错误的是A.“牝鸡司晨”现象表明表型受遗传物质和环境因素的共同影响B.患红绿色盲夫妇生的孩子均为红绿色盲，说明该性状是由遗传因素决定的C.长翅果蝇的幼虫在35℃下培养，长大后都表现为残翅，可能与温度影响酶活性有关D.基因型相同的个体表型都相同，表型相同的个体基因型可能不同D（练习）同一株水毛茛，裸露在空气中的叶和浸在水中的叶表现出了两种不同的形态。下列有关说法正确的是A.水上部分只含有控制形成宽形叶的基因B.水下部分有控制形成窄形叶的基因，窄形叶性状与环境无关C.水上部分既含有控制形成宽形叶的基因，也含有控制形成窄形叶的基因D.基因型相同则性状相同，基因型不同则性状不同C（练习）下列有关基因型、性状和环境的叙述，错误的是A.人的身高由多个基因决定,也与后天营养和体育锻炼有关B.白化病说明基因通过控制酶的合成来控制代谢，进而控制生物性状C.基因与性状都是一一对应关系D.长翅果蝇的幼虫在25℃下培养是长翅，在35℃下培养却是残翅，这可能是因为温度影响了表型C（练习）杂交子代在生长、成活、繁殖能力等方面优于双亲的现象称为杂种优势。研究者以两性花植物-大豆为材料进行实验，探究其杂种优势的分子机理。请回答下列问题:（1）以甲、乙两品系作为亲本进行杂交实验获得F1，分别测定亲代和F1茎粗、一株粒重、脂肪、蛋白质的含量，结果如下表。结果表明，杂交子代F1在

等方面表现出了杂种优势。两种相同品系的大豆正反交所得子代相关性状不一致，推测可能与

中的遗传物质调控有关。指标品系甲乙甲♂×乙♀(F1)甲♀×乙♂(F1)茎粗(mm)7.97.412.513.5一株粒重(g)19.113.450.258.4脂肪(%)19.421.920.620.8蛋白质(%)36.534.536.837.0茎粗、一株粒重细胞质（线粒体、叶绿体）（2）进一步研究大豆杂种优势的分子机理，发现在大豆基因组DNA上存在着很多的5‘-CCGG-3’位点，其中的胞嘧啶在DNA甲基转