結(jié)合基因、性狀與環(huán)境三者關(guān)系,理解表觀遺傳現(xiàn)象并學(xué)以致用；通過表觀遺傳的發(fā)現(xiàn)認(rèn)同科學(xué)是不斷發(fā)展的，人類對自然界的探究永無止境（生命觀念、社會(huì)責(zé)任）
通過分析材料,認(rèn)同細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)是基因的選擇性表達(dá),理解細(xì)胞調(diào)控基因表達(dá)的機(jī)制。（生命觀念、科學(xué)思維）
通過資料分析.建立基因控制性狀的兩種模型(科學(xué)探究、科學(xué)思維)
1.基因控制性狀的兩種途徑
2.基因的選擇性表達(dá)與細(xì)胞分化
（1）細(xì)胞中的基因可以分為兩類: 管家基因、奢侈基因（2）細(xì)胞分化的實(shí)質(zhì)就是：基因的選擇性表達(dá)
問題1: 基因的選擇性表達(dá)如何實(shí)現(xiàn)？
基因的選擇性表達(dá)與基因表達(dá)的調(diào)控有關(guān)
問題2: 表觀遺傳就是一種非常重要的基因表達(dá)調(diào)控手段，什么是表觀遺傳？它調(diào)控基因表達(dá)的機(jī)理是什么呢？
討論1：資料中，柳穿魚和小鼠性狀改變的原因是什么？
合作探究一：請同學(xué)們自主閱讀教材P73-74，小組合作思考討論完成問題。
討論3：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(shí)基因和性狀的關(guān)系有什么啟示？
這種遺傳現(xiàn)象稱為什么遺傳？形成的原因是什么？有哪些類型及特點(diǎn)？
討論2：資料1中，F(xiàn)1的花為什么與植株A的相似？在F2中為什么有些植株的花與植株B的相似？
表觀遺傳（視頻）
柳穿魚花的形態(tài)結(jié)構(gòu)和小鼠毛色的遺傳
資料1：柳穿魚花的遺傳
問題3: 為什么會(huì)出現(xiàn)上述現(xiàn)象？柳穿魚性狀改變的原因是什么？
Lcyc基因的表達(dá)（轉(zhuǎn)錄和翻譯）
資料1：柳穿魚花的遺傳信息梳理
問題4: 如何解釋甲基化現(xiàn)象？
DNA甲基化抑制了基因的表達(dá)！
問題5: 兩種基因的堿基序列有沒有改變？
問題6: DNA甲基化可以遺傳嗎？
可以，柳穿魚花的實(shí)驗(yàn)可以證明
資料2：小鼠毛色的遺傳
介于黃色和黑色之間的一系列過渡類型
問題7: 為什么會(huì)出現(xiàn)上述現(xiàn)象？小鼠性狀改變的原因是什么？
甲基化程度越高，Avy基因表達(dá)受到抑制越明顯，小鼠顏色越深。
問題8: 分析資料1，F(xiàn)1的花為什么與植株A的相似？在F2中，為什么有些植株的花與植株B的相似？
F1的堿基序列并沒有變化，但DNA的甲基化修飾可以遺傳給后代
問題9: 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(shí)基因和性狀的關(guān)系有什么啟示？
堿基序列沒有發(fā)生變化部分堿基發(fā)生了甲基化修飾
可遺傳，并影響后代表現(xiàn)
問題10: 我們將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)象稱為什么？
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。
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非編碼RNA干擾（例如miRNA）
③組蛋白甲基化、乙?；?br/>可遺傳性、可逆性、DNA不變
1.下列屬于表觀遺傳現(xiàn)象的有( ) ①果蠅的眼色基因所在的染色體區(qū)域，螺旋程度較高，出現(xiàn)紅白相間的斑點(diǎn)復(fù)眼 ②F1高莖豌豆自交，F(xiàn)2出現(xiàn)高莖豌豆和矮莖豌豆 ③男子吸煙者精子中的DNA甲基化水平高，精子活力下降 ④編碼酪氨酸酶的基因異常，導(dǎo)致白化病 A.①④ B.②③ C.①③ D.②④
2.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基因上二核苷酸（CpG）胞嘧啶有不同程度的甲基化（如上圖）現(xiàn)象出現(xiàn)，甲基化不影響基因復(fù)制。下列有關(guān)分析錯(cuò)誤的是 A. F1 個(gè)體體色的差異與A 基因甲基化程度無關(guān) B. 甲基化可能影響RNA聚合酶與該基因的結(jié)合 C. 堿基甲基化不影響基因復(fù)制過程中堿基互補(bǔ)配對 D. 甲基化是引起表觀遺傳的常見方式
3.小鼠Avy基因控制黃色體毛，該基因上游不同程度的甲基化修飾會(huì)導(dǎo)致其表達(dá)受不同程度抑制，使小鼠毛色發(fā)生可遺傳的改變。有關(guān)敘述正確的是（?? ??） A．Avy基因的堿基序列保持不變 B．甲基化促進(jìn)Avy基因的轉(zhuǎn)錄 C．甲基化導(dǎo)致Avy基因編碼的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)改變 D．甲基化修飾不可遺傳
4．下列有關(guān)基因表達(dá)的敘述，錯(cuò)誤的是（? ???） A．環(huán)境可能會(huì)通過對基因的修飾，調(diào)控基因的表達(dá) B．基因的選擇性表達(dá)與基因表達(dá)的調(diào)控有關(guān) C．染色體組蛋白發(fā)生甲基化會(huì)影響基因表達(dá)水平的高低 D．表觀遺傳能使生物體發(fā)生可遺傳的性狀改變，DNA甲基化會(huì)使基因的堿基序列發(fā)生改變
問題11: 你如何評價(jià)“基因決定生物體的性狀”這一觀點(diǎn)？
同卵雙胞胎是一個(gè)精子與一個(gè)卵細(xì)胞結(jié)合產(chǎn)生一個(gè)受精卵后再一分為二形成的兩個(gè)胚胎。他們基因組成相同，但是性狀依然有差異，有時(shí)候甚至差異很大。
同由受精卵發(fā)育而來的蜂王和工蜂在形態(tài)、結(jié)構(gòu)、生理和行為等方面截然不同。表觀遺傳在其中發(fā)揮了重要作用。
有研究表明：吸煙會(huì)使人的體細(xì)胞內(nèi)DNA的甲基化水平升高，對染色體上的組蛋白也會(huì)產(chǎn)生影響。不僅如此，還有研究發(fā)現(xiàn)男性吸煙者的精子活力下降，精子中DNA的甲基化水平明顯升高，請查閱相關(guān)資料，結(jié)合表觀遺傳、煙草煙霧中含有的化學(xué)物質(zhì)及其危害等知識(shí)，向親友和周圍人群深入宣傳戒煙的道理。
如紅綠色盲、白化病等單基因遺傳病
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淖饔谩?br/>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。
基因與性狀并不是簡單的一一對應(yīng)的關(guān)系
表型=基因型+環(huán)境
細(xì)胞分化的本質(zhì)就是基因的選擇性表達(dá)。
表觀遺傳會(huì)在不改變DNA堿基序列的情況下產(chǎn)生可遺傳變異。
基因和性狀不是一一對應(yīng)的，存在精細(xì)的調(diào)控。
5．E基因編碼的G蛋白是細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)葡萄糖的主要轉(zhuǎn)運(yùn)體，下表是對兩種鳥類G蛋白的分析數(shù)據(jù)，糖基化（包括N一糖基化和O一糖基化）可以加速葡萄糖的轉(zhuǎn)運(yùn)。下列敘述錯(cuò)誤的是（　?。?br/>A．據(jù)表中數(shù)據(jù)推測甲種鳥比乙種鳥可能更擅長飛行B．兩種鳥類的E基因的根本差異在于脫氧核苷酸的排列順序不同C．該實(shí)例說明基因通過控制蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)來直接控制生物性狀D．甲乙兩種鳥E基因的差異可能是堿基對增添、缺失或替換的結(jié)果
6.下列關(guān)于“基因與性狀”關(guān)系的描述，正確的是（ ）A．基因可通過控制酶的合成直接控制生物體的性狀B．基因與生物性狀之間不存在簡單的線性關(guān)系C．基因與多種因素相互作用精細(xì)地調(diào)控生物的性狀D．DNA上的片段均能直接或間接地控制生物的性狀
7.甜豌豆的紫花對白花是一對相對性狀，由非同源染色體上的兩個(gè)相對基因共同控制，只有當(dāng)同時(shí)存在兩個(gè)顯性基因（A和B）時(shí)，花中的紫色素才能合成，下列說法正確的是（ ）A．一種性狀只能由一種基因控制B．基因在控制生物體的性狀上是互不干擾的C．每種性狀都是由兩個(gè)基因控制的D．基因之間存在著相互作用
8.下列對基因型與表現(xiàn)型關(guān)系的敘述，錯(cuò)誤的是（ ）A．表現(xiàn)型相同，基因型不一定相同 B．基因型相同，表現(xiàn)型一定相同C．在相同的生活環(huán)境中，基因型相同，表現(xiàn)型一定相同D．在相同的生活環(huán)境中，表現(xiàn)型相同，基因型不一定相同
9.基于對基因與生物體性狀關(guān)系的理解，判斷下列表述正確的是( )A. 生物體的性狀主要是由基因決定的B. 每種性狀都是由一個(gè)特定的基因決定的C. 基因都是通過控制酶的合成來控制性狀的D. 基因的堿基序列相同，該基因決定的性狀一定相同
10．核小體是染色質(zhì)的基本單位，它是由DNA纏繞在組蛋白上形成的。有些基因的啟動(dòng)子位于核小體中。在DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、修復(fù)等過程中，核小體的位置和排列的密集程度會(huì)隨之變化。一般而言，核小體排列疏松的區(qū)域轉(zhuǎn)錄活躍，核小體排列密集的區(qū)域轉(zhuǎn)錄被抑制。下列敘述正確的是（　?。〢．細(xì)胞核內(nèi)合成的組蛋白和 DNA組裝成核小體B．DNA復(fù)制時(shí)，核小體排列會(huì)變得更密集C．組蛋白發(fā)生甲基化、乙酰化等修飾不影響基因的表達(dá)D．核小體排列疏松有利于RNA聚合酶與啟動(dòng)子結(jié)合
11．表觀遺傳現(xiàn)象普遍存在于生物體生命活動(dòng)過程中，下列現(xiàn)象與表觀遺傳無關(guān)的是（ ）A．基因組成相同的同卵雙胞胎存在微小差異B．一個(gè)蜂群中，蜂王和工蜂都是由受精卵發(fā)育而來的，它們在形態(tài)、結(jié)構(gòu)、生理和行為等方面截然不同C．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D．一對色覺正常的夫婦，生育的兩個(gè)男孩，一個(gè)色覺正常，一個(gè)患紅綠色盲
12．表型模寫是指生物體基因型未發(fā)生改變，但環(huán)境改變所引起的表型改變，屬于不可遺傳變異。在35℃～37℃溫度下，對果蠅進(jìn)行短時(shí)處理，隨著處理的方法和處理的時(shí)間不同，會(huì)出現(xiàn)與多種突變體表型相同的個(gè)體。下列敘述正確的是（ ）A．表型模寫是表觀遺傳的一種方式B．溫度能在一定程度上改變果蠅的基因型C．可利用表型模寫推測遺傳基因發(fā)揮作用的時(shí)間D．環(huán)境與性狀的關(guān)系是一一對應(yīng)的線性關(guān)系
13．柳穿魚是一種園林花卉，其花的形態(tài)結(jié)構(gòu)與Lcyc基因的表達(dá)相關(guān)。兩株柳穿魚，它們體內(nèi)Lcyc基因的序列相同，但花的形態(tài)結(jié)構(gòu)不同。研究表明，植株甲的Lcyc基因在開花時(shí)表達(dá)了，植株乙的Lcyc基因被高度甲基化了而不表達(dá)。將這兩個(gè)植株作為親本進(jìn)行雜交，F(xiàn)1的花與植株甲的相似，F(xiàn)1自交，F(xiàn)2中絕大部分植株的花與植株甲的相似，少部分植株的花與植株乙的相似。下列有關(guān)甲基化的敘述，錯(cuò)誤的是（ ）A．基因組成相同的同卵雙胞胎之間的差異可能與基因的甲基化有關(guān)B．若Lcyc基因的啟動(dòng)子被甲基化修飾，可能會(huì)影響該基因的轉(zhuǎn)錄C．DNA甲基化修飾可以遺傳給后代，使后代表現(xiàn)出同樣的表型D．DNA甲基化改變了堿基序列，導(dǎo)致基因中的遺傳信息發(fā)生改變
14．DNA甲基化指DNA序列上特定堿基在酶的催化下，獲得一個(gè)甲基基團(tuán)的過程?；騿?dòng)子區(qū)發(fā)生甲基化可導(dǎo)致基因無法表達(dá)，在個(gè)體發(fā)育中甲基化區(qū)域是動(dòng)態(tài)變化的。下列敘述正確的是（ ）A．DNA甲基化改變了細(xì)胞內(nèi)的遺傳信息B．DNA甲基化可以影響細(xì)胞的分化C．DNA上啟動(dòng)子的甲基化影響其與核糖體結(jié)合D．腫瘤細(xì)胞中抑癌基因的甲基化水平比正常細(xì)胞低
15．CpG島甲基化表型是一種結(jié)直腸癌亞型，其基因啟動(dòng)子的CpG島高度甲基化，影響機(jī)理如下圖所示。下列敘述錯(cuò)誤的是（ ）
外顯子：基因的編碼序列，表達(dá)多肽鏈部分；MBP與DNA結(jié)合后可招募DNA甲基轉(zhuǎn)移酶、組蛋白去乙?；浮．CpG島高甲基化影響轉(zhuǎn)錄因子與RNA聚合酶的結(jié)合B．染色質(zhì)凝縮成非活性結(jié)構(gòu)可能影響其上其他基因的表達(dá)C．DNA甲基化導(dǎo)致DNA序列發(fā)生改變，CpG島高甲基化后細(xì)胞表型不發(fā)生改變D．抑癌基因表達(dá)失活可導(dǎo)致結(jié)直腸癌的發(fā)生，去甲基化的藥物可用于治療癌癥

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第2節(jié) DNA的結(jié)構(gòu)

版本： 人教版 (2019)

年級： 必修2《遺傳與進(jìn)化》

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