3.5生物体存在表观遗传现象课件(共25张PPT) 2024-2025学年浙科版（2019）高中生物学必修二

(课件网) 第五节 生物体存在表观遗传现象 第三章 遗传的分子基础 素养目标 依据结构和功能观理解表观遗传现象。 生命观念 教学重难点 01 02 表观遗传的概念 表观遗传的形成原因 复习导入 试描述这三者之间的关系。 基因 蛋白质 性状 ① ② ？ ① 基因指导蛋白质的合成 ② 蛋白质是生命活动的承担者 复习导入 性状= 基因型+环境 改变 子代性状改变 子代性状不变 改变 生活习惯的改变是否对后代的性状产生影响？ 实例 基因序列不变，表型可能改变 01 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。 【亲代的生活经历可能会给遗传物质打上印迹（DNA序列未变），并通过某种方式遗传给子代】 02 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。 03 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。 表观遗传现象 基因序列不变，表型可能改变 即使亲代传递给子代的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一代，即父母的生活经历可以通过DNA序列以外的方式遗传给子代。生物学家将这种现象称为表观遗传现象。 项目 场所 遗传信息 子代性状与亲代性状的关系 遗传过程 经典遗传 表观遗传 两者联系 细胞核 细胞核 基因序列 非基因序列 子代性状相同于亲代 有丝或减数分裂 子代性状相同于亲代 有丝或减数分裂 两者相互作用，共同控制生物的性状 改变了的表型有些可能遗传 我们知道，人体是由 200 多种类型的细胞组成的，其实这些细胞内的遗传信息（DNA 序列） 完全相同，只不过被转录和翻译的基因不同。 改变了的表型有些可能遗传 在真核生物的细胞中，DNA 分子与一些蛋白质结合在一起，带负电的 DNA 分子缠绕在带正电的蛋白质分子上，使原来细长的DNA分子盘绕成紧密的结构。这样，基因及其“开关”就被隐藏起来了。 改变了的表型有些可能遗传 在细胞里，基因转录的一个重要步骤是组蛋白的乙酰化，就是用乙酰基（CH3CO—）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。 改变了的表型有些可能遗传 另外，真核细胞基因具有的启动子———相当于转录的开关———也可以被修饰。如果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，失去转录活性，因而不能完成转录。这个过程称为DNA的甲基化，相当于给DNA戴上隐身帽子，使基因内存储的信息无法被读取。 组蛋白修饰种类 改变了的表型有些可能遗传 乙酰化———一般与活化的染色质构型相关联，乙酰化修饰大多发生在H3、H4的 Lys（赖氨酸）残基上，与基因激活有关。 甲基化——— 发生在H3、H4的Lys（赖氨酸）和Asp（天冬氨酸）残基上，可以与基因抑制有关，也可以与基因激活相关，这往往取决于被修饰的位置和程度。 磷酸化-- 发生与Ser（丝氨酸）残基，一般与基因活化相关。 泛素化-- 一般是C端Lys（赖氨酸）修饰，启动基因表达。 SUMO（一种类泛素蛋白）化-- 可稳定异染色质。 其他修饰 表观遗传的遗传机制 改变了的表型有些可能遗传 父本 减数分裂 精子 形成配子时，亲代DNA上的表观遗传修饰多数被擦除消失，极少数保留 母本 卵细胞 受精作用 受精卵 减数分裂 着床 妊娠 胚胎发育 胚胎发育过程中，因母本的内外环境的差异和改变产生新的表观遗传修饰 获得 ... ...