浙科版(2019)生物必修2：3.5 生物体存在表观遗传现象 教案
必修2《遗传与进化》 第3章 3.5 生物体存在表观遗传现象 同步练习 (2)
浙科版（2019）高中生物必修二3.5 生物体存在表观遗传现象同步练习学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．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．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B．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C．柳穿鱼Lcyc基因的部分碱基发生了甲基化修饰，抑制了基因的表达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2．牵牛花的颜色主要是由花青素决定的，如图为花青素的合成与颜色变化途径示意图：从图中不能得出的是（）A．花的颜色由多对基因共同控制B．基因可以通过控制酶的合成来控制代谢C．生物性状由基因决定，也受环境影响D．若基因①不表达，则基因②和基因③不表达3．在蜂群中，少数幼虫一直取食蜂王浆而发育成蜂王，而大多数幼虫以花粉和花蜜为食将发育成工蜂。
DNMT3蛋白是DNMT3基因表达的一种DNA甲基化转移酶，能使DNA某些区域添加甲基基团（如下图所示）。
敲除DNMT3基因后，蜜蜂幼虫将发育成蜂王，这与取食蜂王浆有相同的效果。
下列有关叙述错误的是（）A．胞嘧啶和5＇甲基胞嘧啶在DNA分子中都可以与鸟嘌呤配对B．蜂群中蜜蜂幼虫发育成蜂王可能与体内重要基因是否甲基化有关C．甲基化的DNA片段中遗传信息发生改变，从而使生物的性状发生改变D．DNA甲基化后可能干扰了RNA聚合酶等对DNA部分区域的识别和结合4．结合图示分析，下列叙述错误的是()A．生物的遗传信息储存在DNA或RNA的核苷酸序列中B．核苷酸序列不同的基因可表达出相同的蛋白质C．遗传信息传递到蛋白质是表现型实现的基础D．编码蛋白质的基因含遗传信息相同的两条单链5．下列关于遗传信息表达过程的叙述，正确的是A．一个DNA分子转录一次，可形成一个或多个合成多肽链的模板B．转录过程中，RNA聚合酶没有解开DNA双螺旋结构的功能C．多个核糖体可结合在一个mRNA分子上共同合成一条多肽链D．编码氨基酸的密码子由mRNA上3个相邻的脱氧核苷酸组成6．某种实验小鼠的毛色受一对等位基因A vy和a的控制，A vy为显性基因，表现为黄色，a为隐性基因，表现为黑色。
2021学年新教材高中生物第三章遗传的分子基础第五节生物体存在表观遗传现象教案2浙科版必修2
第5节生物体存在表观遗传现象本课时为必修2的第三章《遗传的分子基础》第5节《生物体存在表观遗传现象》。
本课时主要由“表观遗传学的概念和形成原因”构成。
本节课在学生学习了基因复制和表达后，对遗传物质如何复制传递给下一代以及基因如何控制性状已经有所了解，但对于生物体的某些性状表现仍无法用基因决定性状来解释，如同卵双胞胎的差异等。
本节课的内容可以说是对前面基因决定性状的补充和完善，同时，本节课的学习也为接下去了解生物变异和进化打下基础，因此，本节课对于学生的知识框架而言具有承上启下的作用。
【生命观念】理解表观遗传学概念的基础上，从分子水平理解环境、基因和性状三者之间的关系，形成正确的生命观念。
【科学思维】能够基于事实和证据采用适当的科学思维方法揭示表观遗传学的机制。
【科学探究】提高自主学习、合作探究以及动手的能力，激发积极探索生物学知识的热情。
【社会责任】形成关爱生命、敬畏生命和珍惜生命的情感。
重点：表观遗传学的概念和形成原因难点：表观遗传学的形成原因一、导入导入资料来自于现代快报关于表观遗传学的一篇报导，全文围绕同卵双胞胎为何差异如此之大展开，本节课也是从这篇报导的内容说开去，这篇报导的内容与我们平日里观察的一些现象相似，更容易与学生引起共鸣。
二、关于同卵双胞胎的研究1.研究起源同卵双胞胎身上的谜团（1）同卵双胞胎的概念（2）利用所学的知识回答同卵双胞胎为何基因相同。
2.研究的开端从研究疾病的遗传学原因开始遗传学研究的内容：基因的改变对性状的影响表观遗传学的研究内容：基因未变的情况下，仅由环境和生活习惯对表现造成影响3.研究的转变研究同卵双胞胎的差异而非相似4.研究的结果环境和生活习惯影响基因表达（1）DNA甲基化DNA化学修饰的一种形式，能够在不改变DNA序列的前提下，改变遗传表现。
此处主要通过讲解模式，结合图形，让学生理解表观遗传并未改变基因的序列，而是通过影响基因的表达来进行。
（2）组蛋白乙酰化介绍核小体：是由DNA和组蛋白形成的染色质基本结构单位。
新浙科版 必修2 生物体存在表观遗传现象 课件(32张)
请思考并回答以下问题： (1)DNA 甲基化是否会改变基因转录产物的碱基序列？试说明原因。 提示：不会。DNA 甲基化是表观遗传中最常见的现象之一，而表观遗 传是指 DNA 序列不改变，而基因的表达发生可遗传的改变，所以 DNA 甲基化不会改变基因转录产物的碱基序列。 (2)试从图 2 中过程①、②的变化中，分析细胞是如何维持亲子代基因 甲基化稳定的。 提示：图 2 中过程①的模板链都含甲基，而复制后都只含一个甲基， 说明过程①的方式是半保留复制，所以其产物都是半甲基化的。因此 过程②必须经过维持甲基化酶的催化才能获得与亲代分子相同的甲基 化状态。
1．判断题
(1)表观遗传发生是因为改变基因序列造成的遗传性状改变。(×)
(2)某些生活习惯可能也会在下一代中出现。
(√)
(3)DNA 的甲基化和组蛋白的乙酰化引起基因沉默。
(×)
(4)改变了的表型都可以遗传。
(×)
(5)DNA 的甲基化或者组蛋白乙酰化都能一定程度上改变基因的
表达水平。
(√)
2．下列关于表观遗传的叙述错误的是
第五节 生物体存在表观遗传现象
考试内容
核心素养
1.基因序列不变，表型可 1.科学思维——通过资料阅读，运用归纳与
能改变
概括，总结表观遗传的概念及特点、发生
机理，并与传统遗传学进行比较。
2.改变了的表型有些可以 2.社会责任——认同表观遗传对生物进化
遗传
的意义，形成严谨的进化观，并能对与表
观遗传相关的社会现象进行解释和分析。
1．表观遗传是指生物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，对此现象的理解错误的是
()
A．基因的启动部位被甲基化修饰属于表观遗传
浙科版高中生物学必修2精品课件 第3章 遗传的分子基础 第5节 生物体存在表观遗传现象
基因型与表型有何关系? 提示:基因型和环境共同决定表型。
二、表观遗传修饰 1.概念:不通过DNA序列改变而影响身体的性状有时能遗传给后 代,这样的变化称为表观遗传修饰。 2.修饰方式 (1)组蛋白乙酰化的程度:乙酰基把氨基上的正电荷屏蔽起来,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,即进行转录。 (2)DNA甲基化的状况: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,这个基因就无法被识别, 因而不能完成转录。
胞嘧啶甲基化反应
表观遗传学与遗传学研究的范围有何不同? 提示:遗传学是破译以DNA序列为载体的遗传信息,研究的是 所有的基因的功能,而表观遗传学则是研究基因表达调控及 其遗传的机理。
典例剖析 在DNA甲基化酶的催化下,DNA的胞嘧啶被选择性地加上甲 基基团导致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 答案:A
实验小组作了如下实验。
实验一:黄色×灰色→F1灰色(只喂标准饲料) 实验二:黄色×黄色→F1黄色(只喂标准饲料) 实验三:黄色×黄色→F1棕褐色(除喂标准饲料外,加了富含甲 基的叶酸、乙酰胆碱等补充饲料)
(1)体色的黄色和灰色是一对相对性状,其中
为显性
性状,实验一组黄色亲本和灰色亲本的基因型分别是
2.下列关于基因调控的叙述,正确的是( ) A.组蛋白的甲基化和乙酰化引起基因沉默 B.DNA的甲基化和组蛋白的乙酰化引起基因沉默 C.DNA的甲基化和组蛋白的去乙酰化引起基因沉默 D.DNA的甲基化和组蛋白的乙酰化引起基因沉默 答案:C 解析:DNA的甲基化有助于某些活化基因的关闭,而组蛋白的 乙酰化有利于基因转录,反之组蛋白的去乙酰化会引起基因 沉默。
生物体存在表观遗传现象 高一下学期生物浙科版必修2
五节 生物体存在表观遗传现象
学法指导
1.概述并理解中心法则。 2.概述生物的性状主要通过
蛋白质表现。
课标阐释
1.通过构建图解和举例理解 中心法则。
2.通过举例理解基因对性状 的控制。
1
基因控制生物性状
2
中心法则
3
表观遗传
4
课堂小结
5
课堂检测
01 基因控制生物性状
课堂检测 2.遗传信息的传递方向如下图所示,下列叙述错误的是( D )
A.①过程需要模板、原料、酶和能量 B.②过程需要RNA聚合酶催化
C.③过程与rRNA的作用相关
D.④过程发生于病菌的宿主细胞中
解析:①表示DNA的自我复制过程,需要模板、原料、酶和能量,A项正确 ;②表示转录形成RNA的过 程,需要RNA聚合酶催化,B项正确;③表示翻译形成蛋白质的过程,场所在核糖体上,核糖体由rRNA和 蛋白质构成,C项正确;④过程只能发生在被少数病毒侵染的细胞中,D项错误。
基因控制生物性状
2.尿黑症
控制酶形成的基因正常 基因
控制酶形成的基因异常
尿黑酸氧化酶正常合成
酶
尿黑酸被分解
代谢 过程
尿黑酸氧化酶不能合成 尿黑酸不能被分解
表现正常
性状
随尿液排出，尿液呈黑色
基因控制生物性状
以上实例说明基因是如何控制性状的？
基因通过控制 酶的合成 ，来控制 生物化学反应 ， 进而控制 生物的性状 。（间接途径）
基因控制生物性状
试描述这三者之间的关系：
① 蛋白质
基因 ②
？ 性状
① 基因指导蛋白质的合成 ② 蛋白质是生命活动的承担者
浙科版高中生物 必修二 遗传与进化 “遗传的细胞学基础 表观遗传”教学建议 课件(共85张PPT)(共85张PPT)
白眼 雌
后代 红眼雌：白眼雄=1：1
分析：
假设二：控制眼色的基因在X染色体上，而Y 上含有它的等位基因。
野生型 XAYA × XaXa（实验二得）
配子
XA YA
Xa
F1
XAXa
XaYA
F1雌雄都为红色，与实验结果（雄性都为白眼）不符。
×
假设三：控制眼色的基因在X染色体上，而Y 上含有它的等位基因。
基因的传递 规律
基因在哪里
基因在行使 功能时所受
的影响
基因在传递 中的变化
基因的本质 是什么，怎 样行使功能
基因在进化 中的变化
必修二 遗传与进化
• 注重生物科学史和科学本质的学习
孟德尔的遗 传实验
遗传的细胞 学基础
遗传的物质 基础
基因表达的 调控
生物的变异
生物的进化
新课标具体的内容要求
• 以大概念为核心组织教学内容
中 期 同源染色体排列在细胞中央的赤道板上
后 期 同源染色体分离，非同源染色体自由组合
末 期 染色体平分到两个子细胞中，减半
前期
中期 后期 末期
着丝点分裂，染色单体分离，染色体 加倍后平分
同 源 染 色 体 分 离
姐妹染 色单体 分离
非姐妹染色单体的交叉互换增加了遗传的多样性
性原
复制
初级性母
联会（非姐妹染 色单体交叉互换）
减数分裂中的染色体数目如何减半？
• 猜想： • A：不复制，成对的染色体分开
复制
• B：复制一次，分裂两次，第一次姐妹染色单体分开，第二次 成对的染色体分开
• C：复制一次，分裂两次，第一次成对染色体分开，第二次姐妹 染色单体分开
新教材高中生物第三章遗传的分子基础第五节生物体存在表观遗传现象学案浙科版必修2
第五节生物体存在表观遗传现象[学习目标] 1.表观遗传的实例，使学生明确其与经典遗传学的区别。
2.表观遗传形成的原因如何传递给子代。
知识点一基因序列不变，表型可能改变1．表观遗传现象概念：亲代传递给后代的DNA序列□01没有改变，亲代在生活中由于生活环境或生活习惯的□02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□03DNA序列以外的方式遗传给后代。
2．遗传学与表观遗传学的区别表观遗传学是与遗传学相对应的概念。
①遗传学是指基于□04基因序列改变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□05非基因序列改变所致基因表达水平的变化，即□06环境变化引起的性状改变，影响□07基因表达，但□08不改变DNA序列。
表观遗传现象是基因序列的改变引起的吗？提示：表观遗传现象不是基因序列的改变引起的。
[例1] 表观遗传学三个层面的含义不包括( )A．可遗传性，可在细胞或个体世代间遗传B．基因表达的可塑性C．无DNA序列的变化D．可遗传性，可在细胞世代间遗传但不可在个体世代间遗传解题分析表观遗传学既可在细胞世代间也可在个体世代间遗传。
答案 D[例2] 柳穿鱼是一种园林花卉，其花的形态结构与Lcyc基因的表达直接相关。
A、B 两株柳穿鱼体内Lcyc基因的碱基序列完全相同，只是植株A的Lcyc基因在开花时表达，植株B的Lcyc基因被高度甲基化(Lcyc基因有多个碱基连接了甲基)，开花时不能表达，从而导致A、B植株的花明显不同。
将A、B植株作亲本进行杂交，F1的花与植株A相同，F1自交的F2中绝大部分植株的花与植株A相同，少部分植株的花与植株B相同，科学家将这种特殊的遗传方式称作表观遗传。
据此判断，下列有关说法错误的是( )A．上述柳穿鱼的杂交情况说明植株B的Lcyc基因发生了隐性突变B．细胞中基因表达与否以及表达水平的高低会导致生物的性状发生差异C．表观遗传能够使生物体在基因的碱基序列不变的情况下发生可遗传的性状改变D．基因组成完全相同的同卵双胞胎具有的微小差异可能与表观遗传有关解题分析因为A、B两株柳穿鱼体内Lcyc基因的碱基序列完全相同，只存在能否表达的差异，说明没有发生基因突变，A错误；从A、B植株作亲本进行杂交的F1和F2情况分析，植株B的Lcyc基因碱基与植株A相同，仅因被高度甲基化后不能表达，基因不表达会使其花的性状与植株A的性状出现明显差异，B正确；A、B植株的差异在F2中重新出现，说明细胞中基因表达与否以及表达水平的高低会导致生物的性状发生改变并遗传下去，属于可遗传变异，C正确；表观遗传即为碱基序列相同的情况下，性状表现出现差异的现象，推测基因组成相同的同卵双胞胎具有微小差异与表现遗传有一定关系，D正确。
浙教版(2019)高中生物必修2第3章 3.5 生物体存在表观遗传现象 表观遗传效应 背景知识 课件(共27张PPT)
染色质的凝聚使得基
因表达所需装置不能进入。
1930年，缪勒诱变获得花斑眼果蝇，原因是红眼基因 所在染色体片段易位到异染色质旁边。不同细胞表型不同， 说明染色质非活性结构延伸长度是随机的。
哺乳动物X染色体整体异染色质化
表观遗传效应
一、什么是表观遗传效应
表观遗传描述了核酸不同状态的能力，这种能 力可产生不同的表型后果，且在不改变DNA序列的 情况下遗传下去。
这意味着在某一可控制效应的基因座上拥有相 同DNA序列的两个个体可表现出不同的表型。
二、表观遗传效应的类型
1.染色质重塑； 2.组蛋白修饰； 3.DNA甲基化； 4.非编码RNA的作用； 5.蛋白质聚集体控制新亚基构象；
1、染色质重塑（异染色质）
核小体致 密化
某些染色体或染色体的某 些部分染色质丝包装折叠紧密， 具有强嗜碱性，染色深。与常 染色质相比，异染色质是转录 不活跃的部分。
异染色质分为结构异染色质和功能异染色质两种类型。 结构异染色质是指各类细胞在整个细胞周期内处于凝集状 态的染色质，多定位于着丝粒区、端粒区，含有大量高度重复 顺序的脱氧核糖核酸（DNA），称为卫星DNA（satellite DNA）。 功能异染色质只在一定细胞类型或在生物一定发育阶段 凝集。
”这些性别特异的遗传模型需要在配子 发生时特异性地确定甲基化模式。” “印记基因占到了哺乳动物转录组的1%-2%” （P916）
失活的X 染色体
女性细胞
男性细胞
雌性哺乳动物胚胎发育过程中，细胞中的两条X染色体 会随机失活一条。这是一种剂量补偿效应。
为什么红绿色盲 和血友病没有表现出 杂合子性状差异呢？
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
生物体存在表观遗传现象
【教学目标】
知识与技能
1．了解表观遗传现象和表观遗传学的研究内容。
2．了解DNA甲基化和组蛋白乙酰化的表观遗传修饰。
过程与方法
通过问题的思考分析培养学生分析问题，解决问题的能力。
情感态度价值观
通过了解表观遗传现象，让学生感受养成良好生活习惯的重要性。
【教学重点】
了解表观遗传现象和表观遗传学的研究内容。
【教学难点】
了解DNA甲基化和组蛋白乙酰化的表观遗传修饰。
【教学准备】
网络视频、图片、文字资料。
【教学过程】
一、明确目标
多媒体教学银幕上显示本堂课的教学目标。
了解表观遗传学的概念和表观遗传现象。
二、重点、难点的学习与目标完成过程
引言：经典遗传学已经阐明，DNA是遗传信息的携带者，生物体性状的表现和遗传是由DNA所控制的，更确切地说是由基因控制的。
提问：由于父母的某种生活经历或者不良嗜好，对子女产生了影响——瘾君子吸毒以后产生的后代，长大后有可能步父母的后尘；父母因故情绪受到重创，子女有可能被多愁善感缠绕一生，缺乏愉悦的能力和体验；甚至一些不经意的习惯，都会影响后代……这些听起来有些不可思议，那么是否真的？你们身边有这样的例子吗？
学生讨论：
提问：我们身边的确存在很多这样的例子，那么这种现象又该如何解释呢？它与性状的表现和遗传由基因控制的说法存在矛盾吗？
讲述：生物体的基因通过控制蛋白质的合成决定了其性状表现，一般来说，在基因型相同的情况下，表型也应该相同，生活习惯的改变不会影响下一代的性状。
但是在现实中，却存在着另外一些现象。
（一）表观遗传现象
1．拜格林的调查研究结果
2．小鼠、果蝇和线虫的相关研究结果。
讲述：即使亲代传递给后代的DNA序列没有改变，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，也会通过某种途径遗传给下—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。
生物学家将这种遗传现象称为表观遗传现象（epigenetic phenomena)。
（二）表观遗传学的研究内容
基因序列改变所致基因表达水平的变化遗传学
非基因序列改变所致基因表达水平的变化表观遗传学
总结：表观遗传学研究不涉及DNA序列改变的基因表达的可遗传的改变，或者研究从基因演绎为表型的过程及机制，是一门新兴的分子遗传学分支。
提问：为什么有些改变了的表型是可以遗传的呢？
阅读《小资料：小鼠的表型改变后遗传给后代》
讲述：DNA分子的特殊结构决定了基因及其“开关”是被隐藏起来的。
（三）表观遗传修饰
1．DNA甲基化
基因组DNA上的胞嘧啶第5位碳原子和甲基间的共价结合，胞嘧啶由此被修饰为5-甲基胞嘧啶（5-methylcytosine，5mC），相当于该DNA戴上隐身帽子，使基因内存储的信息无法被读取。
2．组蛋白乙酰化
用乙酰基把氨基上的正电荷屏蔽起来，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，即进行转录。
（四）表观遗传机制的利弊
利：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，有利于生物种群的生存和繁衍。
弊：通过表观遗传传递下去的性状并不总是有利，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。
三、总结
根据课堂实际归纳总结上述问题内容。
四、布置作业
请根据表观遗传学的原理解释，什么是DNA甲基化？这对生物的生存繁衍有什么意义？如果抑癌基因被甲基化？可能会出现什么结果？。