表觀遺傳概述教案

1、遺傳學教案授課題目表觀遺傳概述知識點1、表觀遺傳現(xiàn)象2、表觀遺傳的修飾和調控3、表觀遺傳學的研究進展教學目標通過理解表觀遺傳現(xiàn)象，重點學習表觀遺傳的修飾和調控。教學重點表觀遺傳現(xiàn)象、表觀遺傳的修飾和調控教學難點表觀遺傳的修飾和調控教學方式與分析講授 探究 問答 實驗 演示練習本節(jié)課程包含三個理論知識點。授課類型理論課討論課實驗課練習課演示練習參考資料1盧良峰主編遺傳學，中國農(nóng)業(yè)出版社，第三版2朱軍主編遺傳學，中國農(nóng)業(yè)出版社3孫乃恩、孫東旭、朱德煦主編分子遺傳學，南京大學出版社知識點1 表觀遺傳現(xiàn)象（一）基因組印記基因組印記：控制某一表型的一對等位基因由于親源不同而差異性表達,機體只表達來自親本

2、一方的等位基因,而與其自身性別無關。這種由雙親性別決定的基因功能上的差異被稱為基因組印記、遺傳印記或親代印記。母源印記：母源的等位基因處于失活狀態(tài)，該等位基因被稱為母源印記。父源印記：父源的等位基因處于失活狀態(tài)則被稱為父源印記。（二）X染色體失活X染色體失活：也稱里昂化，是指雌性哺乳類細胞中兩條X染色體的其中之一失去活性成為異染色質，進而因功能受抑制而沉默化。（三）副突變副突變：是指一對等位基因之間的相互作用致使其中一個等位的表達發(fā)生變化，且這種變化可以通過減數(shù)分裂進行遺傳的現(xiàn)象。知識點2 表觀遺傳的修飾和調控（一）副突變表觀遺傳調控：是指轉錄前基因在染色質水平上的結構調整，它是真核基因組一種

3、獨特的調控機制，所以表觀遺傳調控研究的是生物可遺傳的染色質修飾。DNA甲基化調控表觀遺傳：DNA甲基化：是指由DNA甲基轉移酶催化S-腺苷甲硫氨(SAM)作為甲基供體，將胞嘧啶轉化為5-甲基胞嘧啶的反應。DNA甲基化一般與基因沉默有關，而去甲基化與基因活化有關。甲基化與去甲基化可由不同類型的DNA胞嘧啶甲基轉移酶來催化。（二）組蛋白的修飾調控表觀遺傳組蛋白修飾研究的較深入的是共價修飾，包括組蛋白的乙酰化與去乙?；?、甲基化與去甲基化、組蛋白的磷酸化等，這些修飾因素單一或共同作用來調節(jié)基因的表達與功能的發(fā)揮。（三）染色質重塑染色質重塑：是由染色質重塑復合物介導的一系列以染色質上核小體變化為基本特征

4、的生物學過程。重塑復合物調節(jié)基因表達機制的假設有兩種：1、一個轉錄因子獨立地與核小體DNA結合（DNA可以是核小體或核小體之間的），然后，這個轉錄因子再結合一個重塑復合物，導致附近核小體結構發(fā)生穩(wěn)定性的變化, 又導致其他轉錄因子的結合，這是一個串聯(lián)反應的過程；也稱重建過程。2、由重塑復合物首先獨立地與核小體結合，不改變其結構，但使其松動并發(fā)生滑動，這將導致轉錄因子的結合，從而使新形成的無核小體的區(qū)域穩(wěn)定，也稱滑動過程。（四）非編碼的RNA調控表觀遺傳非編碼RNA（ncRNA）在基因表達中發(fā)揮著主要作用，按長短可以分為兩大類，即長鏈非編碼RNA和短鏈非編碼RNA。長鏈非編碼RNA在基因組以以至于

5、整個染色體水平發(fā)揮順式調節(jié)作用。與X染色體活性有關，影響著染色質結構的改變。短鏈非編碼RNA可介導mRNA的降解，誘導染色體結構的改變，決定著細胞的分化命運，還對外源的核酸序列有降解作用以保護本身的基因組。知識點3 表觀遺傳學的研究進展表觀遺傳學闡明了同一等位基因可因親源性別不同而產(chǎn)生不同的基因印記疾病的機理，疾病嚴重程度可因親源性別而異。表觀遺傳學信息可直接與藥物、飲食、生活習慣和環(huán)境因素等聯(lián)系起來，營養(yǎng)狀態(tài)如維生素和必需氨基酸能夠通過改變表觀遺傳以導致癌癥發(fā)生。表觀遺傳學信息的改變，對包括人體在內的哺乳動物基因組有廣泛而重要的效應，如轉錄抑制、基因組印記、細胞凋亡、染色體失活等。DNA甲基化模式的改變，影響植物體內代謝的關系，對農(nóng)業(yè)發(fā)展具有重要而深遠的實用價值。某些抑癌基因局部甲基化水平的異常增加，在腫瘤的發(fā)生和發(fā)展過程中起到了不容忽視的作用。表觀遺傳學改變在本質上的可逆性，又為腫瘤的防治提供了新的策略。小結本節(jié)重點講述了表觀遺傳的修飾和調控。作業(yè)1.名詞解釋表觀遺傳、DNA甲基化