高中教学课件：生物体存在表观遗传现象2023-04-28公开课.pptx

资料 20世纪90年代，瑞典科学家拜格林（Lars Olov Bygren）对瑞典北部的诺伯顿地区的居民寿命进行了调查和研究。诺伯顿位于北极圈以内，地广人稀，而且交通不便，那里粮食收成极不稳定，对人的生活影响很大。当年景不佳而歉收时，人们就会忍饥挨饿；当风调雨顺而丰收时，人们又会大吃大喝。 拜格林的调查研究结果表明： 1. 如果祖父辈在青春期前有大吃大喝的经历，那么，他们子孙的寿命就比较短，患糖尿病的概率也会相应增加。 2. 在青春期前挨饿的祖父，其孙子患心血管疾病的概率就会相应降低；在青春期前大吃大喝的祖母，其孙女死于心血管疾病的概率会明显增加。 3. 如果父亲在11岁前就开始抽烟，那么他的儿子在9岁时体重超标的概率会增加。;资料 某种实验小鼠的毛色受一对等位基因A和a的控制。A为显性基因，基因表达产物负责黄色素的合成，表现为黄色体毛，但显性纯合致死；a为隐性基因，表现为黑色体毛。科学家设计了一组实验：将黄色体毛小鼠（Aa）和黑色体毛小鼠（aa）进行交配。按照遗传定律，后代的基因型只有2种：Aa，aa（表型与其亲本一致）。若将亲本怀孕的黄色体毛小鼠（Aa），分成2组，甲组的饲料添加了VC、胆碱、叶酸、甜菜碱等特殊饮食，乙组则是正常饮食，结果发现，甲组（特殊饮食组）F1小鼠毛色介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型。;F1小鼠;材料 甲组F1不同毛色小鼠A基因表达水平检测结果;材料 真核生物染色质在电子显微镜下可观察到“串珠”结构（核小体），是由DNA和5种组蛋白组成。DNA分子带负电，组蛋白的某些基团带正电，因此组蛋白能够与DNA紧密结合，保持DNA分子结构稳定性，阻碍RNA聚合酶与DNA启动部位的结合。组蛋白上的某些氨基酸会被乙酰化，即用乙酰基把氨基上的正电荷屏蔽起来，组蛋白的正电荷一旦减少，与带负电的DNA分子缠绕的力量就会减弱。;材料 真核细胞基因的启动部位（启动子），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。;材料 科学家发现甲组的F1-1和F1-6两只小鼠的A基因启动子甲基化程度不同，而组蛋白乙酰化水平没有差异。;材料 取3种不同毛色的甲组F1小鼠作为母本与黑色小鼠（aa）交配，孕期正常饮食，实验结果如下; 基因在碱基序列不变的情况下，由于生活环境或生活习惯的影响，基因表达过程受影响，从而使细胞或个体的表型发生可遗传的改变（但又不稳定）。;从分子水平理解DNA甲基化可遗传;资料 20世纪90年代，瑞典科学家拜格林（Lars Olov Bygren）对瑞典北部的诺伯顿地区的居民寿命进行了调查和研究。诺伯顿位于北极圈以内，地广人稀，而且交通不便，那里粮食收成极不稳定，对人的生活影响很大。当年景不佳而歉收时，人们就会忍饥挨饿；当风调雨顺而丰收时，人们又会大吃大喝。 拜格林的调查研究结果表明： 1. 如果祖父辈在青春期前有大吃大喝的经历，那么，他们子孙的寿命就比较短，患糖尿病的概率也会相应增加。 2. 在青春期前挨饿的祖父，其孙子患心血管疾病的概率就会相应降低；在青春期前大吃大喝的祖母，其孙女死于心血管疾病的概率会明显增加。 3. 如果父亲在11岁前就开始抽烟，那么他的儿子在9岁时体重超标的概率会增加。;营养供给、温度、异常化学因子、早期环境刺激和辐射等环境因素都能影响DNA的甲基化。亲代经历的不良环境和习惯对后代健康可能不利的影响。;关键能力·合作学习;讨论1：同卵双胞胎的DNA序列是完全相同的,为什么他们之间也会有差异?;讨论2：我们都知道吸烟有害健康，因为香烟中的尼古丁、焦油等物质会损伤人体，长期吸烟会引发心脏病、肺病、哮喘病、冠心病等多种疾病，而且“二手烟”对他人也造成了危害。有的烟民会认为吸烟只是对自己不好，对别人或后代的危害并不大。有科学家研究发现香烟烟雾会导致细胞发生异常的DNA甲基化，进而使抑癌基因表达量下降，这会引起促进细胞生长的KRAS基因表达量升高，从而可能启动肺癌的发生。也有科学家研究发现，与没有戒烟的人相比，戒烟10年以上的人的异常甲基化水平明显降低。请尝试用表观遗传学解释吸烟的危害，并请利用所学，对你身边的“烟民”开展戒烟宣传。;例题：DNA甲基化调控主要是通过调节DNA甲基化转移酶（DNMTs）的活性和表达水平而实现的，DNA甲基化可能使抑癌基因无法表达，从而促使癌症的发生和恶化，如图所示。这种DNA甲基化修饰可以遗传给后代，使后代出现同样的表型，属于表观遗传。研究表明萝卜硫素具有抗肿瘤作用。以下有关叙述正确的是（　） A．神经细胞已经高度分化，一般不再分裂，故DNA不存在甲基化 B．萝卜硫素可能通过抑制DNMTs活性，抑制肿瘤细胞增殖，从而发挥抗肿瘤作用 C．甲基化若发生在构成染色体的组蛋白上，则不会