2020-2021学年苏教版（2019）高中生物： 必修2 第2章 第3节 第2课时 中心法则、细胞分化及表观遗传 学案 （Word版含解析）

第2课时　中心法则、细胞分化及表观遗传 课标内容要求 核心素养对接 1．概述细胞分化的本质是基因选择性表达的结果，生物的性状主要通过蛋白质实现。 2．概述某些基因中碱基序列不变但表型改变的表观遗传现象。 1．生命观念：根据结构和功能观，理解细胞分化的实质和表观遗传现象。 2．科学思维：通过分类与比较，明确中心法则各生理过程的异同；构建基因控制性状的模型，理解基因与性状的关系。 3．社会责任：了解白化病等，关注人类健康。 一、中心法则诠释了基因与性状的关系 1．克里克提出的中心法则 (1)内容：遗传信息可以从DNA流向DNA(DNA自我复制)，也可以从DNA流向RNA(转录)，进而流向蛋白质(翻译)。 (2)图示：。 2．积极思维：遗传信息流是单向的吗？ (1)事实： ①流行性感冒病毒等RNA病毒，在感染人体后，它们的RNA能够自我复制并以自身为模板指导蛋白质的合成。 ②劳斯肉瘤病毒等RNA病毒，能以自身RNA为模板，反向合成一段DNA，再以这段DNA为模板，互补合成病毒RNA。 ③朊病毒是一类不含核酸而仅由蛋白质构成的具有感染性的因子。朊病毒与正常蛋白质接触后能改变其折叠状态，将其变为朊病毒。朊病毒能引起羊瘙痒症、疯牛病。 (2)基于以上事实，完善后的中心法则图示： 。 3．基因与生物性状的关系 (1)基因控制性状的两种途径 ①基因蛋白质的结构生物体的性状。 ②基因酶的合成代谢过程生物体的性状。 (2)一个基因一般控制一个性状。但是，基因和性状之间的关系也不总是线性的，有时多个基因控制一个性状；有时一个基因影响多种性状。 二、细胞分化的本质是基因选择性表达 1．在不同的体细胞中，虽然基因组序列都一样，但基因的表达却是有选择性的。 例如：鸡的一些体细胞内基因和mRNA的有无分析(用“＋”表示有；“－”表示无) 鸡的输卵管细胞 未成熟的红细胞 胰岛细胞 卵清蛋白 基因 ＋ ＋ ＋ mRNA ＋ － － 珠蛋白 基因 ＋ ＋ ＋ mRNA － ＋ － 胰岛素 基因 ＋ ＋ ＋ mRNA － － ＋ 2.基因选择性表达的机制非常复杂，涉及多种调控方式。 例如，不参与蛋白质编码的微RNA(简称miRNA)也能在转录后介导对mRNA的降解，一些miRNA具有组织特异性和时序性，即只在特定的组织或某个发育阶段起着调控作用。 3．细胞分化是多细胞生物个体发育的基础。 三、表观遗传及其作用机制 1．表观遗传(epigenetic inheritance)是指生物体基因的碱基序列保持不变，而表型发生可遗传变化的现象。 2．作用机制 (1)基因组表观遗传修饰具有DNA甲基化和组蛋白修饰两种重要形式。 (2)DNA甲基化主要发生在基因组DNA上某些区域的胞嘧啶上，它的第5位碳原子和甲基之间通过共价键结合，被修饰为5?甲基胞嘧啶。 (3)组蛋白修饰是指在生物体内不同酶的作用下，在核小体的组蛋白不同氨基酸中加上多种化学基团的现象。这种修饰能改变染色质状态及其开放程度，进而调控基因的表达。 3．表观遗传现象实例 (1)柳穿鱼花型改变的表观遗传现象 ①对称花型的柳穿鱼，基因Lcyc甲基化水平低，基因正常表达。 ②不对称花型的柳穿鱼，基因Lcyc发生了高度甲基化，引起基因表达水平下降，最终导致柳穿鱼的花器官由对称变成了不对称。 (2)蜂王与工蜂的异型分化的表观遗传现象 ①营养条件：在一个蜂群中，所有刚孵化出来的幼虫都能取食蜂王浆。3天后，只有为数极少的幼虫能继续取食蜂王浆，发育为蜂王；绝大多数幼虫只能取食花粉和花蜜，发育为工蜂。 ②作用机制：一些研究表明，Dnmt3蛋白是一种DNA甲基转移酶，它是Dnmt3基因的表达产物，能在没有被甲基化的DNA区域添加甲基基团。敲除Dnmt3基因后，蜜蜂幼虫发育为蜂王，这跟取食蜂王浆有相同的效果。这提示蜂王浆的作用之一应该与改变重要基因的甲基化特征有关。 判断对错(正确的打“√”，错误的打“×”) 1．遗传信 ... ...