高中生物學(xué)（人教版）必修2 遺傳與進(jìn)化《基因的表達(dá)》基因表達(dá)與性狀關(guān)系 第2課時(shí) 表觀(guān)遺傳 課件

回顧單元大情境：拍賣(mài)出2000萬(wàn)日元的招財(cái)貓—三花公貓

資料1：

在日本的一個(gè)拍賣(mài)會(huì)上，一只橘黑白的三色公貓，拍出了2000萬(wàn)日元（按最新的匯率折合人民幣約105萬(wàn)）的天價(jià)，讓網(wǎng)友們一陣嘩然！為什么三色公貓能拍出如此高的價(jià)格呢？三色貓也就是我們俗稱(chēng)的“三花貓”，身上帶有橘色、黑色和白色三種毛色。招財(cái)貓的原型是日本短尾貓,又稱(chēng)為三花貓。

三花貓公貓是非常罕見(jiàn)的，大約3萬(wàn)只三花貓中才有可能出現(xiàn)一只公貓，概率僅為0.003%。為什么三花貓公貓如此罕見(jiàn)呢？

資料2：貓的顏色看起來(lái)有很多種，但其實(shí)只有兩種，黑色和紅色。這是因?yàn)樨埖纳丶?xì)胞能且僅能分泌兩種黑色素，即真黑素和褐黑素。對(duì)貓來(lái)說(shuō)，真黑素表達(dá)產(chǎn)生黑色和褐色。位于常染色體上的褐變基因B、b和b’，其控制的酶參與真黑素的代謝，能使真黑素表達(dá)為黑色或褐色......位于性染色體X上的橘色（Orange）基因決定貓是否會(huì)產(chǎn)生褐黑素......學(xué)習(xí)本單元前的準(zhǔn)備：調(diào)查問(wèn)卷統(tǒng)計(jì)1.貓的色素相關(guān)基因如何控制酶（蛋白質(zhì)）的合成？2.貓的性狀與基因表達(dá)具有什么關(guān)系？3.貓身上所有的細(xì)胞都能合成真黑素嗎？調(diào)查問(wèn)卷中提出比較多的問(wèn)題：

4.三花貓的形成原因？為什么雄性三花貓比較罕見(jiàn)？第4章

基因的表達(dá)第2節(jié)

基因表達(dá)與性狀的關(guān)系第2課時(shí)

表觀(guān)遺傳

東至縣第二中學(xué)

姚亞運(yùn)2023/4/1圍繞《從信息到物質(zhì)、從藍(lán)圖到現(xiàn)實(shí)》大單元主題三花貓形成的原因？回顧單元大情境：拍賣(mài)出2000萬(wàn)日元的招財(cái)貓—三花公貓

資料1：

在日本的一個(gè)拍賣(mài)會(huì)上，一只橘黑白的三色公貓，拍出了2000萬(wàn)日元（按最新的匯率折合人民幣約105萬(wàn)）的天價(jià)，讓網(wǎng)友們一陣嘩然！為什么三色公貓能拍出如此高的價(jià)格呢？三色貓也就是我們俗稱(chēng)的“三花貓”，身上帶有橘色、黑色和白色三種毛色。招財(cái)貓的原型是日本短尾貓,又稱(chēng)為三花貓。

三花貓公貓是非常罕見(jiàn)的，大約3萬(wàn)只三花貓中才有可能出現(xiàn)一只公貓，概率僅為0.003%。為什么三花貓公貓如此罕見(jiàn)呢？

資料2：貓的顏色看起來(lái)有很多種，但其實(shí)只有兩種，黑色和紅色。這是因?yàn)樨埖纳丶?xì)胞能且僅能分泌兩種黑色素，即真黑素和褐黑素。對(duì)貓來(lái)說(shuō)，真黑素表達(dá)產(chǎn)生黑色和褐色。位于常染色體上的褐變基因B、b和b’，其控制的酶參與真黑素的代謝，能使真黑素表達(dá)為黑色或褐色......位于性染色體X上的橘色（Orange）基因決定貓是否會(huì)產(chǎn)生褐黑素......學(xué)習(xí)本單元前的準(zhǔn)備：調(diào)查問(wèn)卷統(tǒng)計(jì)1.貓的色素相關(guān)基因如何控制酶（蛋白質(zhì)）的合成？2.貓的性狀與基因表達(dá)具有什么關(guān)系？3.貓身上所有的細(xì)胞都能合成真黑素嗎？調(diào)查問(wèn)卷中提出比較多的問(wèn)題：

4.三花貓的形成原因？為什么雄性三花貓比較罕見(jiàn)？植株A植株B問(wèn)題：為什么植株A與植株B的花的形態(tài)不一樣?任務(wù)1柳穿魚(yú)花的探究資料1柳穿魚(yú)花的形態(tài)結(jié)構(gòu)與Lcyc基因的表達(dá)直接相關(guān)。植株A與植株B的Lcyc基因序列完全相同。植株B的Lcyc基因被高度甲基化,（Lcyc基因有多個(gè)堿基連接甲基基團(tuán)）。問(wèn)題1:植株A和植株B花形態(tài)不同的原因與DNA甲基化有什么關(guān)聯(lián)呢？任務(wù)1柳穿魚(yú)花的探究活動(dòng)1閱讀資料1，回答相關(guān)問(wèn)題。檢測(cè)并對(duì)比植株A與植株B的Lcyc基因的mRNA含量植株A植株BLcyc基因mRNA含量+-任務(wù)1柳穿魚(yú)花的探究活動(dòng)2：柳穿魚(yú)花Lcyc基因的甲基化修飾能否遺傳？請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)予以證明任務(wù)1柳穿魚(yú)花的探究任務(wù)1柳穿魚(yú)花的探究活動(dòng)2：柳穿魚(yú)花Lcyc基因的甲基化修飾能否遺傳？問(wèn)題1：植株A、B雜交，F(xiàn)1的花與植株A相似，F(xiàn)1自交的F2中大部分植株的花與植株A相似，少部分植株B相似，為什么？資料1某種實(shí)驗(yàn)小鼠的毛色受一對(duì)等位基因Avy和a的控制，Avy為顯性基因，表現(xiàn)為黃色體毛，a為隱性基因，表現(xiàn)為黑色體毛。將純種黃色體毛的小鼠與純種黑色體毛的小鼠雜交，子一代小鼠的基因型Avya,卻表現(xiàn)出不同的毛色。研究表明，在Avy基因的前端(或稱(chēng)“上游”)有一段特殊的堿基序列決定著該基因的表達(dá)水平，這段堿基序列具有多個(gè)可發(fā)生DNA甲基化修飾的位點(diǎn)。當(dāng)這些位點(diǎn)沒(méi)有甲基化時(shí)，Avy基因正常表達(dá)，小鼠表現(xiàn)為黃色；當(dāng)這些位點(diǎn)甲基化后，Avy基因的表達(dá)就受到抑制。這段堿基序列的甲基化程度越高，Avy基因的表達(dá)受到的抑制越明顯，小鼠體毛的顏色就越深。任務(wù)2小鼠毛色的探究活動(dòng)1閱讀資料1，回答相關(guān)問(wèn)題。問(wèn)題1：子一代小鼠為什么表現(xiàn)出一系列不同毛色？DNA甲基化抑制了基因的轉(zhuǎn)錄DNA基化越嚴(yán)重，轉(zhuǎn)錄過(guò)程受抑制程度越高，最終基因可能不表達(dá)DNA甲基化可逆任務(wù)3

DNA甲基化物理模型的構(gòu)建兩基因堿基序列保持不變Avy基因Lcyc基因部分堿基被甲基化修飾基因表達(dá)水平不同后代出現(xiàn)同樣的表型表型不同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，叫作表觀(guān)遺傳（epigenetic）表觀(guān)遺傳DNA甲基化表觀(guān)遺傳概念資料1動(dòng)物的認(rèn)知能力和多巴胺D2基因的表達(dá)密切相關(guān)，該基因所在的染色體組蛋白發(fā)生乙?；墒蛊湔１磉_(dá)。研究表明尼古丁會(huì)通過(guò)使得D2基因所在的染色體發(fā)生組蛋白去乙?；瘜?dǎo)致認(rèn)知障礙并會(huì)遺傳給后代任務(wù)4其他表觀(guān)遺傳類(lèi)型資料21990年科學(xué)家給矮牽牛花插入一種催生紅色素的基因，希望能夠讓花朵更鮮艷。但意想不到的事發(fā)生了：矮牽?；ㄍ噬?，花瓣變成了白色！這個(gè)謎團(tuán)直到獲2006年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)的美國(guó)科學(xué)家安德魯·法爾和克雷格·梅洛發(fā)現(xiàn)RNA干擾機(jī)制才得到科學(xué)的解釋。DNADNAmRNA非編碼RNA蛋白質(zhì)阻止翻譯互補(bǔ)配對(duì)

RNA干擾機(jī)制圖任務(wù)4其他表觀(guān)遺傳類(lèi)型任務(wù)4其他表觀(guān)遺傳類(lèi)型資料3決定貓毛色的基因只存在于X染色體上，一條X染色體只能攜帶一種顏色的信息。一般貓的腹部都是白色的，白色是白化基因起的作用，讓貓本來(lái)的顏色不能顯示出來(lái)。這種白化基因并不存在于性染色體上，因而不受X染色體失活的影響。對(duì)于只有一條X染色體的公貓，它的毛色要么是黃白要么是棕白。對(duì)于雖然有兩條X染色體，但是毛色基因一致的雌貓，毛色也是黃白或者棕白。只有雜合體的雌貓，擁有兩條X染色體，但是一條上面帶的是黃色毛基因，另一條上面則是棕色毛基因。在胚胎發(fā)育的早期，已經(jīng)形成了多細(xì)胞的階段，兩條X染色體要失活一條，失活的X染色體濃縮成染色較深的染色質(zhì)體。有些細(xì)胞保留黃色毛基因所在的X染色體的活性，而有些細(xì)胞保留棕色毛基因所在的X染色體的活性。而且，這些細(xì)胞再分裂出來(lái)的子代細(xì)胞，都保持一樣的失活程序。問(wèn)題1：請(qǐng)說(shuō)出三花貓形成原因？柳穿魚(yú)花的形態(tài)結(jié)構(gòu)由Lcyc基因決定水稻中Ghd7基因參與了開(kāi)花的調(diào)控對(duì)于水稻生長(zhǎng)、發(fā)育和產(chǎn)量都有重要作用人的身高是由多個(gè)基因控制，其中每個(gè)基因?qū)ι砀叨加幸欢ǖ淖饔猛恢晁?，空氣中的葉和水中的葉，表現(xiàn)出不同的形態(tài)小結(jié)

基因與性狀的關(guān)系作業(yè)撰寫(xiě)科普小論文