2021年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课件浙科版必修2
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第5节生物体存在表观遗传现象1.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,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【答案】C【解析】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,A正确;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,B正确;C、表观遗传中,核内遗传物质在亲子代之间传递仍然遵循孟德尔遗传规律,C错误;D、生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达(转录和翻译)过程中发生变化导致表型发生可遗传变化的现象,叫作表观遗传,D正确。
故选C。
2.下列关于表观遗传的说法不正确的是()A.表观遗传的分子生物学基础是DNA的甲基化等B.表观遗传现象中,生物表型发生变化是由于基因的碱基序列改变C.表观遗传现象与外界环境关系密切D.DNA甲基化的修饰可以遗传给后代,使后代出现同样的表型【答案】B【解析】AB、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。
这一现象出现的原因是DNA的甲基化、染色体上的组蛋白发生甲基化等,A正确,B错误;C、外界环境会引起细胞中DNA甲基化水平变化,从而引起表观遗传现象的出现,C 正确;D、DNA甲基化的修饰可以通过配子传递给后代,使后代出现同样的表型,D正确。
故选B。
3.研究表明:长翅果蝇幼虫在25℃的环境中培养,最终都表现为长翅。
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。
第5节生物体存在表观遗传现象1.表观遗传学的概念及形成原因2.表观遗传学与遗传学的区别重点:表观遗传学的概念及形成原因、表观遗传学与遗传学的区别难点:表观遗传学的形成原因1.同卵双胞胎(左)和异卵双胞胎(右)的区别【答案】同卵双胞胎即单卵双胞胎是一个精子与一个卵子结合产生的一个受精卵。
这个受精卵一分为二,形成两个胚胎。
由于他们出自同一个受精卵,接受完全一样的染色体和基因物质,因此他们性别相同,且就像一个模子里出来的,有时甚至连自己的父母都难以分辨。
异卵双胞胎在受孕时存在两个卵子分别和两个精子结合,然后分别发育成两个独立的个体,长大后差异比较大,并且可以为同性也可以为异性。
由两个(或多个)卵细胞同时或相继与两个(或多个)不同的精子结合发育而成。
2.同卵双胞胎的基因为何相同【答案】由同一个受精卵经有丝分裂而来,而有丝分裂不改变细胞的基因。
1.查阅资料,填空:(1)染色体主要是由和组成,染色体的基本单位是核小体,核小体是由和组成,其中DNA带电,蛋白质带电。
(2)DNA甲基化是给中的胞嘧啶加上基团,会使染色质,基因无法识别,无法转录。
(3)组蛋白的乙酰化就是把上的正电荷屏蔽起来,组蛋白的正电荷一旦减少,与带的DNA分子片段缠绕的力量就会,里面的信息就可以被读取,即进行。
【答案】(1)DNA 组蛋白 DNA 组蛋白负正(2)启动子甲基高度螺旋化(3)氨基负减弱转录1.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,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【答案】C【解析】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,A正确;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,B正确;C、表观遗传中,核内遗传物质在亲子代之间传递仍然遵循孟德尔遗传规律,C错误;D、生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达(转录和翻译)过程中发生变化导致表型发生可遗传变化的现象,叫作表观遗传,D正确。
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。