高三生物一輪復(fù)習(xí)學(xué)案：表觀遺傳及其作用機(jī)制

第第頁(yè)2.3遺傳信息控制生物的性狀表觀遺傳及其作用機(jī)制學(xué)習(xí)目標(biāo)核心素養(yǎng)1.表觀遺傳兩種重要的調(diào)控機(jī)制。（重點(diǎn)）2.闡述表觀遺傳現(xiàn)象。（難點(diǎn)）1.分析表觀遺傳現(xiàn)象，認(rèn)同許多現(xiàn)象無(wú)法用經(jīng)典遺傳學(xué)解釋（科學(xué)思維、生命觀念）。2.通過經(jīng)典表觀遺傳現(xiàn)象分析，說出表觀遺傳學(xué)的概念，學(xué)會(huì)總結(jié)。（科學(xué)思維、生命觀念）3.通過分析吸煙會(huì)使人體細(xì)胞和精子細(xì)胞中DNA甲基化水平升高，認(rèn)識(shí)到吸煙有害健康。養(yǎng)成健康良好的生活習(xí)慣。（社會(huì)責(zé)任）【情景導(dǎo)入】同卵雙生的雙胞胎有相同的DNA序列，在同一個(gè)家庭中長(zhǎng)大，但是他們的表型卻存在個(gè)體差異。譬如：性格的不同和疾病易感性的差異。思考：為什么會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象呢？【問題探究一】柳穿魚花形態(tài)結(jié)構(gòu)的遺傳通常柳穿魚的花是兩側(cè)對(duì)稱的，但部分柳穿魚的花是輻射對(duì)稱的。Lcyc基因控制柳穿魚花的形態(tài)結(jié)構(gòu)Lcyc基因控制柳穿魚花的形態(tài)結(jié)構(gòu)A型植株B型植株 （兩側(cè)對(duì)稱）（輻射對(duì)稱）【思考】?jī)煞N柳穿魚花在相同環(huán)境下種植，為什么花的形態(tài)結(jié)構(gòu)不同呢？【學(xué)習(xí)反饋】（遺傳信息）DNARNA蛋白質(zhì)（性狀）【資料1】PilarCubas等人的研究結(jié)果：檢測(cè)的mRNA種類A型植株B型植株LcycmRNA分子檢測(cè)+-說明：“+”表示可以檢測(cè)到相應(yīng)的分子；“-”表示不能檢測(cè)到相應(yīng)的分子問題：PilarCubas等人的研究結(jié)果說明了什么？CH35'-TAAT...GATA...CTAA...ATG...ACGT...GATC...CCGG...CTGC...TAG...CTTG-3'CH35'-TAAT...GATA...CTAA...ATG...ACGT...GATC...CCGG...CTGC...TAG...CTTG-3'3'-ATTA...CTAT...GATT...TAC...TGCA...CTAG...GGCC...GACG...ATC...GAAC-3'CH3A型CH3CH3CH3CH3CH3CHCH3CH3CH3CH3CH3CH3CH35'-TAAT...GATA...CTAA...ATG...ACGT...GATC...CCGG...CTGC...TAG...CTTG-3'3'-ATTA...CTAT...GATT...TAC...TGCA...CTAG...GGCC...GACG...ATC...GAAC-3'CH3B型問題：對(duì)比A型植株與B型植株的DNA序列，你能發(fā)現(xiàn)什么？問題：對(duì)比A型植株和B型植株的DNA序列，你能發(fā)現(xiàn)什么？【資料3】PilarCubas等人使得A型植株與B型植株雜交，在相同環(huán)境下培育，子一代全為A型植株，接著讓子一代的A型植株自交，發(fā)現(xiàn)子二代中既有A型植株，又有B型植株。除此以外，還有幾株性狀不穩(wěn)定的植株，它們的形狀處于A型植株與B型植株之間的過渡態(tài)?！居懻摗繂栴}1：F2中出現(xiàn)B型植株說明什么？問題2：F2中為什么會(huì)出現(xiàn)A型植株與B型植株之間的過渡態(tài)植株呢？【問題探究二】小鼠的毛色遺傳小鼠的毛色黃色對(duì)黑色為顯性，該性狀由Avy基因控制，在相同環(huán)境下，現(xiàn)使純合的黃色小鼠（AvyAvy）與黑色小鼠（aa）雜交，子一代小鼠的基因型為_______，理論上表現(xiàn)為__________【實(shí)驗(yàn)】P×黃色黑色AvyAvy aaF1Avya研究者們對(duì)子一代小鼠的Avy基因進(jìn)行測(cè)序，發(fā)現(xiàn)子一代小鼠的基因序列一致，接著對(duì)子一代小鼠Avy甲基化水平進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)子一代小鼠基因的甲基化水平存在差異【解釋】Avy基因甲基化程度越_____基因轉(zhuǎn)錄水平越低小鼠毛色越偏黑色【思考】請(qǐng)結(jié)合以上事實(shí)，說明柳穿魚花結(jié)構(gòu)的遺傳與小鼠毛色遺傳的共同點(diǎn)【表觀遺傳的概念】生物的____________相同，而表型發(fā)生___________的現(xiàn)象【練習(xí)】下列屬于表觀遺傳修飾形式的是（）在DNA序列中插入一個(gè)堿基對(duì)在DNA序列中敲除一個(gè)堿基對(duì)在DNA某些區(qū)域的胞嘧啶上的第5位碳原子進(jìn)行甲基化修飾姐妹染色單體發(fā)生交叉互換下列有關(guān)表觀遺傳作用機(jī)制的敘述中，正確的是（）表觀遺傳中DNA的序列不發(fā)生改變，但是基因的表達(dá)發(fā)生了改變表觀遺傳中DNA的序列發(fā)生改變，基因的表達(dá)也發(fā)生了改變DNA序列信息和表觀遺傳信息不可能同時(shí)發(fā)揮作用表觀遺傳是一種錯(cuò)誤的遺傳方式【交流提升】蜜蜂的異型分化在蜂巢中，未受精的卵細(xì)胞發(fā)育成雄蜂，受精卵細(xì)胞發(fā)育成雌蜂，而雌蜂又可以異型分化為蜂王和工蜂。所有的蜜蜂幼蟲在前三天都會(huì)喂食蜂王漿，而只有極少數(shù)的幼蟲可以一直取食蜂王漿，發(fā)育成蜂王，其余幼蟲取食花粉與花蜜，發(fā)育成工蜂?！締栴}】蜜蜂的飲食是如何影響其表型的？研究發(fā)現(xiàn)蜂王與工蜂中基因甲基化水平存在明顯差異【探究】如何證明確實(shí)由DNA甲基化水平差異引起的？【知識(shí)鏈接】除DNA甲基化外，組成染色體的組蛋白甲基化、乙?；刃揎椧矔?huì)影響基因的表達(dá)。組蛋白乙?；旧|(zhì)結(jié)構(gòu)由緊縮變得______，_____基因表達(dá)組蛋白去乙?；旧|(zhì)結(jié)構(gòu)由松散變得________，_____基因表達(dá)【練習(xí)】屬于表觀遺傳學(xué)研究的內(nèi)容有（）①DNA甲基化②選擇性剪切DNA③翻譯后加工蛋白質(zhì)④組蛋白的化學(xué)修飾A、①②B、③④C、①③D、①④不良的生活習(xí)慣如吸煙、酗酒、過度肥胖也會(huì)影響體細(xì)胞DNA的甲基化香煙煙霧會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞發(fā)生異常的甲基化，進(jìn)而使抑癌基因表達(dá)量下降，這會(huì)引起促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)的K-ras基因表達(dá)量升高，從而可能啟動(dòng)肺癌的發(fā)生。請(qǐng)據(jù)以上事實(shí)：【討論】請(qǐng)嘗試用表觀遺傳學(xué)解釋吸煙的危害。并利用所學(xué)，對(duì)你身邊的“煙民”開展戒煙宣傳也有科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，與沒有戒煙的人相比，戒煙10年以上的人異常甲基化水平明顯降低。從這個(gè)研究中，你有什么結(jié)論？（3）你能否根據(jù)表觀遺傳學(xué)，設(shè)計(jì)一則戒煙宣傳的“宣傳語(yǔ)”【總結(jié)延展】【延伸資料1】癌癥治療藥物的開發(fā)也是從DNA的復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和翻譯水平上切入的，如抑制DNA復(fù)制的藥物吉西他濱，抑制DNA甲基化的藥物阿扎胞苷，抑制組蛋白乙?；乃幬锓⒅Z他，那么有沒有抑制翻譯的藥物呢？【延伸資料2】近年來(lái)發(fā)現(xiàn)，有種小的雙鏈RNA可以在DNA翻譯水平上進(jìn)行調(diào)控，這種小雙鏈RNA可以與mRNA鏈堿基互補(bǔ)配對(duì)，從而降解mRNA，這種技術(shù)稱為RNA干擾技術(shù)。有一些臨床藥物通過RNA干擾從而達(dá)到對(duì)基因調(diào)控的目的【小結(jié)】表觀遺傳的概念：生物體基因的堿基序列________