高中生物学浙科版必修2 遗传与进化(2019) 3.5 表观遗传(课件共18张PPT)

(共18张PPT)
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
受基因型影响
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
受环境因素影响
基因控制生物性状
表型
(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。
(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。
基于非基因序列改变所致基因表达水平的变化(但可以
遗传),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。
一、表观遗传学
组蛋白：富含碱性氨基酸，带正电
DNA: 含磷酸基团，带负电
二、表观遗传学的机理
染色体中的DNA 缠绕在组蛋白上，形成核小体
①组蛋白乙酰化
乙酰基可把氨基上的正电荷屏蔽起来，组 蛋白的正电荷一旦减少，与带负电的DNA 分子片段缠绕力量就会减弱，随之松开里
面的信息就可以被读取(转录)
乙酰基：
核小体紧密，难以转录
核小体松散，利于转录
去乙酰化
乙酰化
②DNA甲基化
真核生物基因具有启动子(启动部位，RNA 聚合酶结合后开始转录；相当于转录的开关)
若启动子中的胞嘧啶加上甲基基团，会使染色质高度螺旋化，这个基因就无法被识
别，失去转录活性。
CH CH CH CH CH
CH CH, CH CH, CH
甲基化胞嘧啶
胞嘧啶
DNA
甲基化相当于把转录的开关---启动子---给关上了
正常转录
转录
因子
A B
转录 因子
CH
RNA聚合酶
无法转录
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)
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
DNA
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。
甲基化引起表观遗传的实例
雌蜂幼虫
蜂王浆
持续喂食
蜂王浆
甲基化引起表观遗传的实例
蜂王和工蜂的差异
停止喂食蜂王浆， 改为喂食花粉和 花蜜
工蜂
蜂王
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:AVy Avy x aa
F : AVYa
F 却表现为黄色、黑色、黑黄相间的一系列中间类型
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，AVVa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
表观遗传现象普遍存在于生物体的生长、发育
和衰老的整个生命活动中。
你认为表观遗传现象在什么时期出现
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总是有利，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
三、表观遗传的作用
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
(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
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
(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
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
(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.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
(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