在一個(gè)蜂群中，少數(shù)幼蟲一直取食蜂王漿而發(fā)育成蜂王，而大多數(shù)幼蟲以花粉和花蜜為食將發(fā)育成工蜂。蜜蜂的幼蟲以花粉和花蜜為食，Dnmt3基因表達(dá)一種DNA甲基化轉(zhuǎn)移酶，造成一些基因被甲基化而不能表達(dá)，發(fā)育成工蜂；蜜蜂的幼蟲以蜂王漿為食，Dnmt3基因不表達(dá)，一些基因正常表達(dá)而發(fā)育成蜂王。Dnmt3蛋白是Dnmt3基因表達(dá)的一種DNA甲基化轉(zhuǎn)移酶，能使DNA某些區(qū)域添加甲基基團(tuán)(如圖所示)，DNA被甲基化后會干擾RNA聚合酶的識別。敲除Dnmt3基因后，蜜蜂幼蟲將發(fā)育成蜂王，這與取食蜂王漿有相同的效果。必修2：遺傳與進(jìn)化持續(xù)獲得蜂王漿第2節(jié)

基因表達(dá)與性狀的關(guān)系必修2：遺傳與進(jìn)化第4單元

基因的表達(dá)學(xué)習(xí)目標(biāo)核心素養(yǎng)要求1.舉例說明基因通過控制酶的合成或蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)控制生物體的性狀。2.說明細(xì)胞分化是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果。3.概述生物體的表觀遺傳現(xiàn)象。4.概述基因和性狀的關(guān)系。1.生命觀念：基于生命活動(dòng)離不開信息的傳遞、表達(dá)和調(diào)控，進(jìn)一步形成生命的信息觀。2科學(xué)思維：運(yùn)用歸納法，歸納DNA甲基化的表觀遺傳現(xiàn)象；總結(jié)基因、環(huán)境與性狀間的復(fù)雜關(guān)系，認(rèn)識生命的復(fù)雜性。3.社會責(zé)任：運(yùn)用相關(guān)知識分析基因表達(dá)異常引起的疾??；通過實(shí)例，宣傳健康的生活方式?；虮磉_(dá)與性狀的關(guān)系必修2：遺傳與進(jìn)化內(nèi)容1基因表達(dá)產(chǎn)物與性狀的關(guān)系基因表達(dá)與性狀的關(guān)系內(nèi)容聚焦內(nèi)容2基因的選擇性表達(dá)和細(xì)胞分化內(nèi)容3表觀遺傳空氣中的葉浸在水中中的葉

1.這兩種形態(tài)的葉，其細(xì)胞的基因組成一樣嗎？2.這兩種葉形的差異，可能是由什么因素引起的？葉呈扁平狀葉呈絲狀這兩種形態(tài)的葉，其細(xì)胞的基因組成是一樣的。這兩種葉形的差異，可能是由葉片所處的環(huán)境因素引起的【問題探討】【問題探討1】“橘生淮南則為橘，生于淮北則為枳，葉徒相似，其實(shí)味不同。所以然者何？水土異也?！?/p>

(圖：南橘（上）北枳（下）)（1）為什么相同的生物在不同的環(huán)境中會出現(xiàn)性狀差異？（2）基因、蛋白質(zhì)、性狀三者間究竟存在怎樣的聯(lián)系？【問題探討】【問題探討2】圓粒豌豆皺粒豌豆內(nèi)容1基因表達(dá)產(chǎn)物與性狀的關(guān)系一.基因?qū)π誀畹目刂凭幋a淀粉分支酶的基因

淀粉分支酶蔗糖淀粉

鎖水強(qiáng)飽滿（圓粒）基因序列被打亂

淀粉分支酶異常蔗糖淀粉

插入一段DNA序列活性大大降低（含量降低）細(xì)胞失水皺縮（皺粒）內(nèi)容1基因表達(dá)產(chǎn)物與性狀的關(guān)系實(shí)例1：豌豆的圓粒與皺粒一.基因?qū)π誀畹目刂?/p>

這只大猩猩名為雪花，1964年出生，1966入住巴塞羅那動(dòng)物園，一生都生活在那里，2003年死于皮膚癌。它是現(xiàn)今發(fā)現(xiàn)的唯一的白化病大猩猩。探討：白化病形成的原因？由于酪氨酸酶缺乏或功能減退引起的一種皮膚及附屬器官黑色素缺乏或合成障礙的遺傳性白斑病。主要表現(xiàn)：畏光、毛發(fā)及皮膚呈白色。內(nèi)容1基因表達(dá)產(chǎn)物與性狀的關(guān)系酪氨酸酶實(shí)例2：人的白化病酪氨酸酶基因

酪氨酸酶酪氨酸黑色素

正常酪氨酸酶基因異常

酪氨酸黑色素（無）內(nèi)容1基因表達(dá)產(chǎn)物與性狀的關(guān)系一.基因?qū)π誀畹目刂凭幋a淀粉分支酶的基因

淀粉分支酶蔗糖淀粉

鎖水強(qiáng)酪氨酸酶基因

酪氨酸酶酪氨酸黑色素

正常代謝過程合成代謝過程合成生物性狀生物性狀【歸納1】基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進(jìn)而控制生物體的性狀內(nèi)容1基因表達(dá)產(chǎn)物與性狀的關(guān)系其他實(shí)例：酒精（乙醇）乙醇脫氫酶乙醛乙醛脫氫酶乙酸（醋酸）CO2、H2O等乙醇脫氫酶相關(guān)基因乙醛脫氫酶相關(guān)基因乙醛有毒，擴(kuò)張血管內(nèi)容1基因表達(dá)產(chǎn)物與性狀的關(guān)系酒精（乙醇）乙醇脫氫酶乙醛乙醛脫氫酶乙酸（醋酸）CO2、H2O等乙醇脫氫酶相關(guān)基因乙醛脫氫酶相關(guān)基因乙醛增多，乙醛有毒，擴(kuò)張血管喝酒上臉（臉紅）酒精中毒（臉白）酒量好內(nèi)容1基因表達(dá)產(chǎn)物與性狀的關(guān)系【討論】為什么酒量差的人好像訓(xùn)練后好像酒量提高了？

酒量差的人肝臟不能有效將酒精分解，長期喝酒訓(xùn)練后，機(jī)體會做出調(diào)整，讓酒精充滿整個(gè)身體以稀釋酒精，達(dá)到酒量變大的假象。但長期以往對身體的危害很大！內(nèi)容1基因表達(dá)產(chǎn)物與性狀的關(guān)系

囊性纖維化是北美白種人中常見的一種遺傳病，患者支氣管被異常的粘液堵塞，黏液清除困難，細(xì)菌繁殖，肺部感染，常于幼年時(shí)死于肺部感染。常染色體隱性遺傳病實(shí)例3：囊性纖維化內(nèi)容1基因表達(dá)產(chǎn)物與性狀的關(guān)系一.基因?qū)π誀畹目刂颇倚岳w維化編碼CFTR蛋白的基因缺失3個(gè)堿基編碼CFTR蛋白的基因第508位缺少苯丙氨酸CFTR蛋白片段CFTR蛋白結(jié)構(gòu)異常CFTR蛋白功能異常囊性纖維化實(shí)例3：囊性纖維化一.基因?qū)π誀畹目刂苾?nèi)容1基因表達(dá)產(chǎn)物與性狀的關(guān)系CFTR蛋白作用原理分析ATPADP功能正常的CFTR蛋白H2O異常關(guān)閉的CFTR蛋白稀薄的黏液氯離子黏稠的分泌物不斷積累內(nèi)容1基因表達(dá)產(chǎn)物與性狀的關(guān)系黏稠的分泌物不斷積累控制血紅蛋白形成基因的一個(gè)堿基發(fā)生變化（堿基替換）血紅蛋白的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化紅細(xì)胞呈鐮刀狀紅細(xì)胞容易破裂，患溶血性貧血。實(shí)例4：鐮刀型細(xì)胞貧血癥內(nèi)容1基因表達(dá)產(chǎn)物與性狀的關(guān)系一.基因?qū)π誀畹目刂啤練w納2】基因還能通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀內(nèi)容1基因表達(dá)產(chǎn)物與性狀的關(guān)系1.間接控制

基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進(jìn)而控制生物體的性狀?；蜻€能通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀。直接作用間接作用基因結(jié)構(gòu)蛋白細(xì)胞結(jié)構(gòu)生物性狀酶或激素細(xì)胞代謝生物性狀2.直接控制

內(nèi)容1基因表達(dá)產(chǎn)物與性狀的關(guān)系一.基因?qū)π誀畹目刂?.下圖為人體內(nèi)基因?qū)π誀畹目刂七^程，判斷如下分析：(1)基因1和基因2一般不會出現(xiàn)在人體內(nèi)的同一個(gè)細(xì)胞中(

)(2)圖中①過程需RNA聚合酶的催化，②過程需tRNA的協(xié)助(

)(3)④、⑤過程的結(jié)果存在差異的直接原因是血紅蛋白結(jié)構(gòu)的不同(

)(4)圖中①、②過程發(fā)生的場所分別是細(xì)胞核、細(xì)胞質(zhì)中的核糖體(

)(5)人體衰老引起白發(fā)的原因是圖中酪氨酸酶不能合成(

)(6)基因控制囊性纖維病與基因2控制性狀的方式相同(

)×√√√×√習(xí)題檢測科學(xué)家提取了雞的輸卵管細(xì)胞、紅細(xì)胞和胰島細(xì)胞，對這3種細(xì)胞中的DNA和mRNA進(jìn)行了檢測，結(jié)果如下表所示。檢測的三種細(xì)胞卵清蛋白基因、珠蛋白基因、胰島素基因卵清蛋白mRNA珠蛋白mRNA胰島素mRNA輸卵管細(xì)胞++++--紅細(xì)胞+++-+-胰島細(xì)胞+++--+1、這3種細(xì)胞中合成的蛋白質(zhì)種類有什么差別？

輸卵管細(xì)胞只能合成卵清蛋白，不能合成珠蛋白和胰島素；紅細(xì)胞只能合成珠蛋白；胰島細(xì)胞只能合成胰島素。根據(jù)課本P72的“思考·討論”，回答下列問題：內(nèi)容2基因的選擇性表達(dá)和細(xì)胞分化2、3種細(xì)胞中的DNA都含有卵清蛋白基因、珠蛋白基因和胰島素基因，但只檢測到其中一種基因的mRNA，這一事實(shí)說明了什么？在不同細(xì)胞內(nèi)表達(dá)的基因不同。3、三種細(xì)胞中有表達(dá)情況相同的基因嗎?說明理由。有，ATP合成酶基因、細(xì)胞呼吸酶基因等在所有細(xì)胞中都表達(dá)。內(nèi)容2基因的選擇性表達(dá)和細(xì)胞分化科學(xué)家提取了雞的輸卵管細(xì)胞、紅細(xì)胞和胰島細(xì)胞，對這3種細(xì)胞中的DNA和mRNA進(jìn)行了檢測，結(jié)果如下表所示。檢測的三種細(xì)胞卵清蛋白基因、珠蛋白基因、胰島素基因卵清蛋白mRNA珠蛋白mRNA胰島素mRNA輸卵管細(xì)胞++++--紅細(xì)胞+++-+-胰島細(xì)胞+++--+【討論】請根據(jù)基因在不同類型細(xì)胞中的表達(dá)情況,嘗試對基因進(jìn)行分類,并對基因種類進(jìn)行“命名”。并概括細(xì)胞分化的本質(zhì)。1.細(xì)胞分化的本質(zhì)：基因的選擇性表達(dá)2.細(xì)胞中表達(dá)的基因分類：在所有細(xì)胞中都表達(dá)的基因，指導(dǎo)合成的蛋白質(zhì)是維持細(xì)胞基本生命活動(dòng)所必須的。如呼吸酶基因、核糖體蛋白基因等。只在某類細(xì)胞中特異性表達(dá)的基因，這類基因表達(dá)會使細(xì)胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能上產(chǎn)生穩(wěn)定的差異。如胰島素基因、血紅蛋白基因等。管家基因奢侈基因內(nèi)容2基因的選擇性表達(dá)和細(xì)胞分化3.細(xì)胞分化：“不變”與“變”

細(xì)胞分化是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果，即在個(gè)體發(fā)育過程中，不同種類細(xì)胞中遺傳信息的表達(dá)情況不同。DNA、tRNA、rRNA

①不變細(xì)胞的數(shù)目②變mRNA、蛋白質(zhì)的種類細(xì)胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能內(nèi)容2基因的選擇性表達(dá)和細(xì)胞分化1.現(xiàn)代科學(xué)對皺粒性狀豌豆的形成給出了一個(gè)完整的回答：皺粒豌豆中的DNA插入了一段外來的DNA序列，打亂了編碼淀粉分支酶的基因，導(dǎo)致淀粉分支酶不能合成，而淀粉分支酶的缺乏又導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)淀粉含量降低，游離蔗糖的含量升高。根據(jù)以上信息，下列說法不正確的是（）A.圓粒豌豆具有淀粉分支酶B.基因通過控制酶的合成來間接控制生物體的性狀C.淀粉分支酶具有分解淀粉的作用D.淀粉是親水性很強(qiáng)的大分子有機(jī)物對點(diǎn)訓(xùn)練對點(diǎn)訓(xùn)練對點(diǎn)訓(xùn)練對點(diǎn)訓(xùn)練對點(diǎn)訓(xùn)練C習(xí)題檢測2.如圖為人體內(nèi)基因?qū)π誀畹目刂七^程，據(jù)圖分析，下列相關(guān)敘述正確的是（）A.基因1和基因2一般不會出現(xiàn)在人體內(nèi)的同一個(gè)細(xì)胞中B.圖中過程①需要RNA聚合酶的催化，過程②不需要tRNA的協(xié)助C.過程④⑤的結(jié)果存在差異的根本原因是血紅蛋白結(jié)構(gòu)的不同D.過程①②③表明基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進(jìn)而控制生物體的性狀對點(diǎn)訓(xùn)練對點(diǎn)訓(xùn)練對點(diǎn)訓(xùn)練對點(diǎn)訓(xùn)練對點(diǎn)訓(xùn)練D習(xí)題檢測3.下列哪個(gè)案例能說明人體細(xì)胞已經(jīng)發(fā)生分化()A.進(jìn)行ATP的合成 B.進(jìn)行呼吸酶的合成C.合成血紅蛋白 D.存在血紅蛋白基因C習(xí)題檢測調(diào)控基因是否表達(dá)調(diào)控基因表達(dá)多少基因表達(dá)的調(diào)控直接影響如何調(diào)控？▲基因的選擇性表達(dá)與基因表達(dá)的調(diào)控有關(guān)在哪種細(xì)胞中表達(dá)表達(dá)水平的高低基因什么時(shí)候表達(dá)性狀內(nèi)容3表觀遺傳閱讀教材73頁資料1，思考討論以下問題：（1）AB兩株柳穿魚花的形態(tài)結(jié)構(gòu)改變的原因是什么？（2）什么是甲基化？甲基化為何會引起柳穿魚性狀的

改變？（3）F1的花為什么與植株A的相似？在F2中，為什么有

少部分植株的花與植株B的相似？植株A植株B內(nèi)容3表觀遺傳【資料1】為科學(xué)家以柳穿魚植株A和植株B的花為研究對象做的雜交實(shí)驗(yàn)，圖示四為植株A與植株B的Lcyc基因模式圖。植株A與植株B體內(nèi)的Lcyc基因的

相同堿基對排列順序植株A與植株B體內(nèi)的Lcyc基因相同、表型不同的現(xiàn)象屬于

，表觀遺傳是

遺傳的;表觀遺傳可以閱讀P73-74，思考并回答下列問題：內(nèi)容3表觀遺傳【資料1】為科學(xué)家以柳穿魚植株A和植株B的花為研究對象做的雜交實(shí)驗(yàn)，圖示四為植株A與植株B的Lcyc基因模式圖。主要與F1植株體細(xì)胞只含有一個(gè)甲基化Lcyc基因有關(guān)P中植株B的Lcyc基因不表達(dá)的原因：Lcyc基因高度甲基化，不能與RNA聚合酶結(jié)合,故無法進(jìn)行轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生mRNAF2中出現(xiàn)少部分B的原因主要：閱讀P73-74，思考并回答下列問題：內(nèi)容3表觀遺傳A，B兩種植株，體內(nèi)的Lcyc基因的序列相同研究表明，植株B的Lcyc基因不表達(dá)的原因是它被高度甲基化。植株BLcyc基因不表達(dá)植株ALcyc基因在開花時(shí)表達(dá)【資料1】柳穿魚是一種園林花卉。如圖所示的兩株柳穿魚，除了花的形態(tài)結(jié)構(gòu)不同，其他方面基本相同?；ǖ男螒B(tài)與Lcyc基因的表達(dá)相關(guān)。內(nèi)容3表觀遺傳DNA甲基化:

在DNA甲基轉(zhuǎn)移酶作用下，DNA分子特定堿基序列中的胞嘧啶，被選擇性地添加了甲基，形成5-甲基胞嘧啶。DNA甲基轉(zhuǎn)移酶內(nèi)容3表觀遺傳DNA甲基化5'5'3'3'CH3CH33'3'5'5'

DNA的CG兩個(gè)核苷酸中的胞嘧啶，被選擇性地添加甲基，導(dǎo)致基因不能表達(dá)。DNA甲基化:

在DNA甲基轉(zhuǎn)移酶作用下，DNA分子特定堿基序列中的胞嘧啶，被選擇性地添加了甲基，形成5-甲基胞嘧啶。DNA甲基化將不同程度地抑制基因轉(zhuǎn)錄的過程?；蛟谵D(zhuǎn)錄過程中，RNA聚合酶無法結(jié)合，無法解開螺旋內(nèi)容3表觀遺傳5'5'3'3'CH3CH33'3'5'5'DNA甲基化:

在DNA甲基轉(zhuǎn)移酶作用下，DNA分子特定堿基序列中的胞嘧啶，被選擇性地添加了甲基，形成5-甲基胞嘧啶。思考1：DNA甲基化是否改變基因的堿基序列？甲基化不改變DNA堿基序列，只是對堿基進(jìn)行修飾，從而抑制基因的表達(dá)。思考2：這種改變能否遺傳？內(nèi)容3表觀遺傳5'5'3'3'CH3CH33'3'5'5'（1）Lcyc基因的高度甲基化修飾能夠遺傳嗎？判斷的理由是什么？能；因?yàn)镕2中一部分植株的花與植株B相似，說明Lcyc基因的高度甲基化修飾能夠遺傳。甲基化的·Lcyc的基因可遺傳，并控制生物的性狀。植株A植株B×PF234:5F1內(nèi)容3表觀遺傳植株A植株B×PF1F2LLL甲L甲LL甲L甲L甲LL-34:5（2）F1的花為什么與植株A的相似？

F1植株同時(shí)含有來自植株A和植株B的Lcyc基因。植株A的Lcyc基因能夠表達(dá)，可看作顯性基因。植株B的Lcyc基因由于部分堿基甲基化，基因表達(dá)受到抑制，可看作隱性基因。因此，這部分植株的花與植株B相似。內(nèi)容3表觀遺傳（3）F2中為什么有些植株的花與植株B的相似？

F1自交后，F(xiàn)2中有少部分植株含兩個(gè)來自植株B的Lcyc基因，由于該基因部分堿基被甲基化，基因表達(dá)受到抑制，因此，這部分植株的花與植株B的相似。F2出現(xiàn)類似性狀分離的現(xiàn)象，且可遺傳給后代。植株A植株B×PF1F2LLL甲L甲LL甲L甲L甲LL-34:5出現(xiàn)34:5可能是遺傳過程中發(fā)生去甲基化不符合孟德爾遺傳定律，甲基化不穩(wěn)定內(nèi)容3表觀遺傳【資料2】某種實(shí)驗(yàn)小鼠的毛色受一對等位基因Avy和a的控制，Avy為顯性基因，表現(xiàn)為黃色體毛，a為隱性基因，表現(xiàn)為黑色體毛。將純種黃色體毛的小鼠與純種黑色體毛的小鼠雜交，子一代小鼠的基因型都是Avya，卻表現(xiàn)出不同的毛色：介于黃色和黑色之間的一系列過渡類型。表現(xiàn)出不同毛色的Avya小鼠純種黃色體毛小鼠AvyAvy純種黑色體毛小鼠aa內(nèi)容3表觀遺傳資料2中，F(xiàn)1小鼠的基因型都是Avya，小鼠毛色為什么不是黃色而是表現(xiàn)出介于黃色和黑色之間的一系列過渡類型？

因?yàn)樾∈蟮腁vy基因的前端有多個(gè)可發(fā)生DNA甲基化修飾的位點(diǎn)，當(dāng)這些位點(diǎn)甲基化后，Avy基因的表達(dá)就受到抑制，并且甲基化程度越高，受到的抑制越明顯，小鼠的毛色越深。閱讀P73-74，思考并回答下列問題：內(nèi)容3表觀遺傳未甲基化修飾Avy基因a基因甲基化修飾Avy基因a基因Avy基因表達(dá)抑制-Avy基因表達(dá)抑制--Avy基因表達(dá)抑制---Avy基因a基因Avy基因a基因Avy基因正常表達(dá)Avy基因表現(xiàn)為黃色體毛；a基因表現(xiàn)為黑色體毛?！灸Ｐ头治觥績?nèi)容3表觀遺傳資料2中，F(xiàn)1小鼠的基因型都是Avya，小鼠毛色為什么不是黃色而是表現(xiàn)出介于黃色和黑色之間的一系列過渡類型？5`3`Avy基因決定基因表達(dá)水平的序列無甲基化不同程度甲基化甲基化程度最高Avy基因的表達(dá)不受抑制黃色鼠Avy基因正常表達(dá)Avy基因受抑制最高黑色鼠Avy基因不表達(dá)Avy基因的表達(dá)受不同程度的抑制甲基化程度越高，Avy基因的表達(dá)受抑制越明顯介于黃色和黑色之間的一系列過渡類型閱讀P73-74，思考并回答下列問題：內(nèi)容3表觀遺傳閱讀P73-74，思考并回答下列問題：資料1和資料2展示的遺傳現(xiàn)象有什么共同點(diǎn)？這對你認(rèn)識基因和性狀的關(guān)系有什么啟示?①基因的堿基序列保持不變，但基因的表達(dá)受到抑制，因此性狀發(fā)生改變，②而且這種改變可以遺傳。啟示：基因的表達(dá)受到很多因素的影響，體現(xiàn)

了基因與性狀之間關(guān)系的復(fù)雜性。內(nèi)容3表觀遺傳21.概念表觀遺傳形成的原因環(huán)境DNA甲基化誘發(fā)一.表觀遺傳營養(yǎng)供給、吸煙、重金屬、溫度等內(nèi)容3表觀遺傳生物體基因的堿基序列

，但

和

發(fā)生

的現(xiàn)象。保持不變基因表達(dá)可遺傳變化表型表觀遺傳現(xiàn)象普遍存在于生物體的生長、發(fā)育和衰老的整個(gè)生命活動(dòng)過程中。2.發(fā)生時(shí)期內(nèi)容3表觀遺傳一.表觀遺傳基因甲基化決定了蜜蜂發(fā)育成工蜂還是蜂王，二者在DNA序列方面是完全一致的?；蚪M成相同的同卵雙胞胎所具有的微小差異就與甲基化有關(guān)【資料】在一個(gè)蜂群中，少數(shù)幼蟲一直取食蜂王漿而發(fā)育成蜂王，而大多數(shù)幼蟲以花粉和花蜜為食將發(fā)育成工蜂。Dnmt3蛋白是Dnmt3基因表達(dá)的一種DNA甲基化轉(zhuǎn)移酶，能使DNA某些區(qū)域添加甲基基團(tuán)(如圖所示)，DNA被甲基化后會干擾RNA聚合酶的識別。敲除Dnmt3基因后，蜜蜂幼蟲將發(fā)育成蜂王，這與取食蜂王漿有相同的效果。【討論】據(jù)上述研究解釋蜜蜂幼蟲因食物不同而發(fā)育不同的原因是什么？

蜜蜂的幼蟲以花粉和花蜜為食，Dnmt3基因表達(dá)一種DNA甲基化轉(zhuǎn)移酶，造成一些基因被甲基化而不能表達(dá)，發(fā)育成工蜂；蜜蜂的幼蟲以蜂王漿為食，Dnmt3基因不表達(dá)，一些基因正常表達(dá)而發(fā)育成蜂王。內(nèi)容3表觀遺傳3.表觀遺傳的調(diào)節(jié)機(jī)制（1）DNA甲基化DNA甲基化是最早被鑒定出來的表觀遺傳學(xué)修飾。DNA甲基化是可逆的。（2）染色體相關(guān)組蛋白乙酰化、甲基化等組蛋白乙?；c基因活化以及復(fù)制相關(guān)，組蛋白的去乙?；突虻氖Щ钕嚓P(guān)。

乙?；讣易蹇勺鳛檩o激活因子調(diào)控轉(zhuǎn)錄，調(diào)節(jié)細(xì)胞周期，去乙?；讣易鍎t和轉(zhuǎn)錄調(diào)控、基因沉默、細(xì)胞分化和增殖以及相關(guān)。內(nèi)容3表觀遺傳3.表觀遺傳的調(diào)節(jié)機(jī)制（2）染色體相關(guān)組蛋白乙?；?、甲基化等

組蛋白甲基化后，會使DNA纏繞在組蛋白上更緊，這樣DNA不能解開雙鏈從而不能轉(zhuǎn)錄，基因不能表達(dá)！組蛋白甲基化后，也可以移除，這樣DNA就又可以轉(zhuǎn)錄了！所以組蛋白修飾沒有DNA甲基化穩(wěn)定！內(nèi)容3表觀遺傳（3）非編碼RNA非編碼RNA：不編碼蛋白質(zhì)的RNA。(除tRNA和rRNA)DNADNAmRNA非編碼RNA蛋白質(zhì)阻止翻譯(抑制基因表達(dá))互補(bǔ)配對如下圖所示的一種非編碼RNA（主要抑制翻譯）3.表觀遺傳的調(diào)節(jié)機(jī)制內(nèi)容3表觀遺傳（4）控制X染色體隨機(jī)失活

某種貓的雄性個(gè)體有兩種毛色：黃色和黑色；而雌性個(gè)體有三種毛色：黃色、黑色、黑黃相間。分析這種貓的基因，發(fā)現(xiàn)控制毛色的基因是位于X染色體上的一對等位基因：XO（黃色）和XB（黑色），雄貓只有一條X染色體，因此，毛色不是黃色就是黑色。而雌貓卻出現(xiàn)了黑黃相間的類型，這是為什么呢？是不是雌貓的有些細(xì)胞內(nèi)X0表達(dá)，而另一些細(xì)胞內(nèi)XB表達(dá)呢？請查找資料，尋找答案。3.表觀遺傳的調(diào)節(jié)機(jī)制內(nèi)容3表觀遺傳

資料顯示：哺乳動(dòng)物雌雄個(gè)體的體細(xì)胞中雖然X染色體數(shù)量不同，但X染色體上的基因所表達(dá)的蛋白質(zhì)的量是平衡的，這個(gè)過程稱為劑量補(bǔ)償。雌貓比雄貓多出1條X染色體，由于劑量補(bǔ)償效應(yīng)，在胚胎初期，細(xì)胞中的1條X染色體就會隨機(jī)發(fā)生固縮失活，形成巴氏小體，而且發(fā)生染色體失活的細(xì)胞通過有絲分裂產(chǎn)生的子細(xì)胞也保留相同的染色體失活狀態(tài)。（4）控制X染色體隨機(jī)失活3.表觀遺傳的調(diào)節(jié)機(jī)制內(nèi)容3表觀遺傳對于基因型為XBXO的雌貓，如果體細(xì)胞中攜帶黑毛基因B的X染色體失活，XB就不能表達(dá)，而另一條X染色體上的XO表達(dá)，那么由該細(xì)胞增殖而來的皮膚上會長出黃色體毛；同理，如果體細(xì)胞中攜帶黃毛基因O的X染色體失活，則XO不表達(dá)，XB表達(dá)，由該細(xì)胞增殖而來的皮膚上就會長出黑色體毛。因此，基因型為XBX0的雌貓會呈現(xiàn)黑黃相間的毛色。（4）控制X染色體隨機(jī)失活3.表觀遺傳的調(diào)節(jié)機(jī)制內(nèi)容3表觀遺傳①基因的堿基序列不改變(不變性)、基因表達(dá)和表型改變。②普遍性。③可遺傳性。這類改變通過有絲分裂或減數(shù)分裂，能在細(xì)胞個(gè)體間遺傳。④可逆性。

甲基化時(shí)可影響基因的表達(dá)；

去甲基化時(shí)可恢復(fù)基因的表達(dá)。⑤受環(huán)境影響。4.表觀遺傳特點(diǎn):DNA甲基化修飾內(nèi)容3表觀遺傳1、表觀遺傳

循孟德爾遺傳規(guī)律。2、表觀遺傳可以通過

被修飾的基因。3、表觀遺傳一般是影響基因的

過程，進(jìn)而影響蛋白質(zhì)的合成?！久麕熃庾x】不遵有絲分裂和減數(shù)分裂傳遞轉(zhuǎn)錄內(nèi)容3表觀遺傳【表觀遺傳—小結(jié)】1.概念：生物體基因的堿基序列保持不變，但基因表達(dá)和表型發(fā)生可遺傳變化的現(xiàn)象，叫作表觀遺傳。（教材P74頁）2.種類（1）DNA甲基化（2）組蛋白甲基化、

乙?；龋?）非編碼RNA（穩(wěn)定）（不穩(wěn)定）（了解）（3）控制X染色體隨機(jī)失活（了解）（穩(wěn)定）（不穩(wěn)定）內(nèi)容3表觀遺傳4.表觀遺傳與生活的聯(lián)系吸煙酗酒暴食熬夜不良生活習(xí)慣我只對自己造成影響，不改變遺傳物質(zhì)，所以對下一代沒有影響！內(nèi)容3表觀遺傳環(huán)境DNA甲基化誘發(fā)與社會的聯(lián)系

吸煙會使人體細(xì)胞內(nèi)DNA的甲基化水平升高，對染色體上的組蛋白也會產(chǎn)生影響。男性吸煙：精子活力下降；懷孕期間女性吸煙：早產(chǎn)、學(xué)習(xí)和行為障礙、哮喘等疾病風(fēng)險(xiǎn)增加。而戒煙多年后，DNA甲基化的水平會降低。內(nèi)容3表觀遺傳請閱讀材料，結(jié)合表觀遺傳和煙草煙霧中含有的化學(xué)物質(zhì)等知識，說明吸煙的危害及如何向親友和周圍的人群宣傳戒煙的道理。你對生命的態(tài)度，正在重塑你的DNA為了你自己和子孫后代，請不要胡亂過日子有科學(xué)家研究表明，如果父親在進(jìn)入青春期之前就開始吸煙，那他們的兒子在9歲時(shí)就會超重。這些事實(shí)說明，在父親產(chǎn)生精子之前，他的生活經(jīng)歷就會在他的遺傳物質(zhì)上打下印跡。這些印跡可以經(jīng)由生殖過程傳給它們的兒子，甚至孫子。如果爺爺輩在9到12歲時(shí)有大吃大喝的經(jīng)歷，那他們的孫子的壽命就比較短，得糖尿病的幾率會增加。而在青春期前挨餓的男性，其孫子就較少得心血管病。同樣，在青春期前曾大吃大喝的祖母，她們的孫女的壽命也會明顯縮短。這說明爺爺奶奶輩的生活狀態(tài)對身體的影響可以遺傳給它們的孫子，而且爺爺奶奶輩在進(jìn)入青春期之前的那段時(shí)間對于這種能遺傳的印跡最為重要。內(nèi)容3表觀遺傳人的身高是由50多個(gè)基因決定的，其中每個(gè)基因?qū)ι砀叨加幸欢ǖ淖饔?。水稻中的Ghd7基因編碼的蛋白質(zhì)不僅參與了開花的調(diào)控，而且對水稻的生長、發(fā)育和產(chǎn)量都有重要的作用。一個(gè)性狀可以受到多個(gè)基因影響一個(gè)基因也可以影響多個(gè)性狀一個(gè)性狀受一個(gè)基因影響柳穿魚花的形態(tài)結(jié)構(gòu)由Lcyc基因決定。1.大多數(shù)情況下，基因性狀之間并不是簡單的一一對應(yīng)的關(guān)系。內(nèi)容3表觀遺傳二、基因、環(huán)境與性狀的關(guān)系一因一效：一因多效：多因一效：如紅綠色盲、白化病等單基因遺傳病。如研究發(fā)現(xiàn)水稻中的Ghd7基因編碼的蛋白質(zhì)不僅參與了開花的調(diào)控，而且對水稻的生長、發(fā)育和產(chǎn)量都有重要的作用。如人的身高是由多個(gè)基因決定的，其中每個(gè)基因?qū)ι砀叨加幸欢ǖ淖饔??；蛲ㄟ^改變遺傳物質(zhì)如基因突變，染色體變異等，使性狀發(fā)生改變。通過表觀遺傳，導(dǎo)致產(chǎn)生性狀差異。環(huán)境二、基因表達(dá)與性狀的關(guān)系一個(gè)基因影響一個(gè)性狀。一個(gè)基因可以影響多個(gè)性狀。多個(gè)基因影響一個(gè)性狀。內(nèi)因：外因：你如何評價(jià)基因決定生物的性狀這一觀點(diǎn)？內(nèi)容3表觀遺傳【思維訓(xùn)練】請針對出現(xiàn)殘翅果蠅的原因提出假說，進(jìn)行解釋正常培養(yǎng)溫度25℃下剛孵化的殘翅果蠅幼蟲31℃培養(yǎng)翅長接近正常的果蠅25℃下培養(yǎng)它們產(chǎn)生的后代殘翅果蠅果蠅翅的發(fā)育需要經(jīng)過酶催化的反應(yīng)，而酶是在基因控制下合成的，酶的活性受溫度、pH等條件的影響。提出假說：（2）酶是在基因指導(dǎo)下合成的（3）酶的活性受溫度、pH等條件影響。（1）翅的發(fā)育需要經(jīng)過酶催化的反應(yīng)內(nèi)容3表觀遺傳2、生物體的性狀不完全由基因決定，還受環(huán)境影響。(1)表型模擬：由環(huán)境變化引起的性狀變化，遺傳物質(zhì)不變，不可遺傳。此現(xiàn)象不能遺傳，所以并非表觀遺傳。此現(xiàn)象屬不屬于表觀遺傳？為什么？表型模擬不會遺傳，影響的是酶的活性等；表觀遺傳可以遺傳，影響基因的表達(dá)等。(2)表型模擬和表觀遺傳的區(qū)別：內(nèi)容3表觀遺傳正常培養(yǎng)溫度25℃下剛孵化的殘翅果蠅幼蟲31℃培養(yǎng)翅長接近正常的果蠅25℃下培養(yǎng)它們產(chǎn)生的后代殘翅果蠅人的身高還受到多種環(huán)境因素影響水毛茛兩種葉形與環(huán)境因素有關(guān)內(nèi)容3表觀遺傳2、生物體的性狀不完全由基因決定，還受環(huán)境影響。一般來說，性狀是基因和環(huán)境共同作用的結(jié)果。性狀=基因+外界環(huán)境通過改變遺傳物質(zhì)如基因突變，染色體變異等，使性狀發(fā)生改變。通過表觀遺傳，導(dǎo)致產(chǎn)生性狀差異。環(huán)境僅由環(huán)境變化引起的性狀變化，不可遺傳（表型模擬）內(nèi)容3表觀遺傳

基因與基因、基因與基因產(chǎn)物、基因與環(huán)境之間存在著復(fù)雜的相互作用，這種相互作用形成了一個(gè)錯(cuò)綜復(fù)雜而又繁而有序的網(wǎng)絡(luò)，精細(xì)地調(diào)控著生物體的性狀。環(huán)境生物體的性狀是由遺傳物質(zhì)和作用于遺傳物質(zhì)的表觀調(diào)控機(jī)制等因素決定的內(nèi)容3表觀遺傳一.易錯(cuò)辨析1.基因只能通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀(

)2.基因是通過控制蛋白質(zhì)的合成來控制生物性狀的(

)3.細(xì)胞分化形成的細(xì)胞一般會保持分化后的狀態(tài)，不可逆轉(zhuǎn)(

)4.在一個(gè)細(xì)胞中所含的基因都一定表達(dá)(

)5.表觀遺傳現(xiàn)象由于基因的堿基序列沒有改變，因此生物體的性狀也不會發(fā)

生改變(

)6.吸煙會導(dǎo)致精子中DNA的甲基化水平升高，從而影響基因的表達(dá)(

)7.表觀遺傳現(xiàn)象比較少見，不能普遍存在于生物體整個(gè)生命活動(dòng)過程中(

)×√√××√×習(xí)題檢測1.下列哪項(xiàng)不屬于表觀遺傳的特點(diǎn)（）A.對表型的影響可遺傳給后代B.DNA分子堿基可能連接多個(gè)甲基基團(tuán)C.甲基化導(dǎo)致DNA堿基序列發(fā)生改變D.可由組蛋白的某些修飾導(dǎo)致C習(xí)題檢測二、選擇題2.下列關(guān)于基因與性狀關(guān)系的敘述，錯(cuò)誤的是()A.基因與性狀之間并不都是一一對應(yīng)的關(guān)系B.基因能通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物體的性狀C.生物體的性狀是由基因決定的，但會受到環(huán)境等因素的影響D.若基因的堿基序列保持不變，表型不會發(fā)生可遺傳的變化D習(xí)題檢測3.下列關(guān)于表觀遺傳的說法，不正確的是()A.表觀遺傳的分子生物學(xué)基礎(chǔ)是DNA的甲基化等B.表觀遺傳現(xiàn)象中，生物表型發(fā)生變化是由于基因的堿基序列改變C.表觀遺傳現(xiàn)象與外界環(huán)境關(guān)系密切D.DNA甲基化的修飾可以遺傳給后代，使后代出現(xiàn)同樣的表型B習(xí)題檢測4.(2022·廣東深圳模擬)黃色小鼠(AA)與黑色小鼠(aa)雜交，產(chǎn)生的F1(Aa)不同個(gè)體出現(xiàn)了不同體色。研究表明，不同體色的小鼠A基因的堿基序列相同，但A基因中二核苷酸(CpG)的胞嘧啶有不同程度的甲基化(如圖)，已知甲基化不影響DNA復(fù)制。下列有關(guān)分析錯(cuò)誤的是(

)DA.F1體色的差異可能與A基因甲基化程度有關(guān)B.堿基甲基化可能影響RNA聚合酶與該基因的

結(jié)合C.堿基甲基化的基因可以傳遞給后代D.A基因中的堿基甲基化引起了基因中堿基序列的改變習(xí)題檢測基因控制性狀的途徑基因表達(dá)與性狀的關(guān)系細(xì)胞分化的本質(zhì)表觀遺傳控制酶的合成基因的選擇性表達(dá)代謝代謝蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)間接直接基因的堿基序列保持不變，但基因表達(dá)和表型發(fā)生可遺傳變化的現(xiàn)象課堂總結(jié)一、概念檢測1．（1）×（2）√2.C二、拓展應(yīng)用1．【提示】這種說法有一定的道理?；蛲ǔＪ怯羞z傳效應(yīng)的DNA片段，DNA上特定的堿基排列順序，蘊(yùn)含著一定的遺傳信息，可類比成組織者（導(dǎo)演），負(fù)責(zé)整部作品的呈現(xiàn)；蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者，具體參與細(xì)胞的各項(xiàng)生命活動(dòng)，可類比成執(zhí)行者（演員）；而性狀則是生物體表現(xiàn)出來的形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理和行為等特征的總和，主要是由蛋白質(zhì)參與完成的，可類比成呈現(xiàn)方式（作品）。當(dāng)然，打比方總會有比得不合理之處，因此，只能說有一定的道理。三者之間的關(guān)系是：基因通過控制蛋白質(zhì)的合成控制生物體的性狀。練習(xí)與應(yīng)用2.（1）第一，基因與性狀的關(guān)系并不是簡單的一一對應(yīng)的關(guān)系，存在多對基因控制一對性狀和一對基因控制多對性狀的情形；第二，核基因在染色體上呈線性排列，因此這些基因有可