資源簡介

(共18張PPT)
基因的選擇性表達(dá)及表觀遺傳現(xiàn)象
1個細(xì)胞
紅細(xì)胞
有絲分裂
細(xì)胞分化
20000億個細(xì)胞
200多種細(xì)胞
為什么同樣的DNA卻能發(fā)育成不同的組織和器官呢？
尋找證據(jù)
閱
讀
一、基因的選擇性表達(dá)導(dǎo)致細(xì)胞的分化
受精卵
2-細(xì)胞胚
4-細(xì)胞胚
8-細(xì)胞胚
桑葚胚
小鼠胚胎發(fā)育早期基因表達(dá)數(shù)目的變化
根據(jù)閱讀獲得的信息，思考下列問題：
1.隨著受精卵和胚胎的發(fā)育，細(xì)胞逐步分化，基因表達(dá)數(shù)目有明顯的變化，說明了什么問題？
2.生物體在生長發(fā)育的不同時期，形態(tài)發(fā)生了明顯的變化，基因表達(dá)的數(shù)目也不同，基因的表達(dá)與細(xì)胞分化有什么關(guān)系？
1.隨著受精卵和胚胎的發(fā)育，細(xì)胞逐步分化，基因表達(dá)數(shù)目有明顯的變化，說明了什么問題？
2.生物體在生長發(fā)育的不同時期，形態(tài)發(fā)生了明顯的變化，基因表達(dá)的數(shù)目也不同，基因的表達(dá)與細(xì)胞分化有什么關(guān)系？
說明了細(xì)胞分化與基因選擇性表達(dá)有關(guān)。
細(xì)胞分化的本質(zhì)是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果。
基因
RNA
蛋白質(zhì)
(DNA)
轉(zhuǎn)錄
翻譯
選擇性表達(dá)
細(xì)胞分化
體現(xiàn)
生物性狀
影響
隨著受精卵和胚胎的發(fā)育，細(xì)胞逐步分化，基因表達(dá)的哪一步出現(xiàn)了差異？
基因選擇性表達(dá)有什么意義？
是細(xì)胞分化的根本原因，保證機體的正常發(fā)育；各種蛋白質(zhì)在需要時才合成，以適應(yīng)多變的環(huán)境。
二、表觀遺傳是不依賴于DNA堿基序列變化的遺傳現(xiàn)象
尋找證據(jù)
閱
讀
DNA甲基化影響基因的表達(dá)示意圖
根據(jù)閱讀獲得的信息，思考下列問題：
1.從小鼠毛色變化來看，編碼毛色相關(guān)蛋白的A基因DNA序列及調(diào)控A基因表達(dá)的a序列都沒有變化，小鼠的毛色卻發(fā)生了變化，說明什么問題？
2.DNA的甲基化對小鼠毛色的影響，在小鼠的子代中仍然出現(xiàn)，進而導(dǎo)致小鼠毛色的變化，說明了什么？
1.從小鼠毛色變化來看，編碼毛色相關(guān)蛋白的A基因DNA序列及調(diào)控A基因表達(dá)的a序列都沒有變化，小鼠的毛色卻發(fā)生了變化，說明什么問題？
2.DNA的甲基化對小鼠毛色的影響，在小鼠的子代中仍然出現(xiàn)，進而導(dǎo)致小鼠毛色的變化，說明了什么？
基因表達(dá)的改變引起了性狀改變。
DNA甲基化對基因表達(dá)的影響還可以傳遞給子代。
DNA堿基序列不變
基因表達(dá)改變引起的性狀改變
可遺傳給子代
表觀
遺傳學(xué)現(xiàn)象
基因
RNA
蛋白質(zhì)
(DNA)
轉(zhuǎn)錄
翻譯
選擇性表達(dá)
細(xì)胞分化
體現(xiàn)
生物性狀
影響
甲基化
表觀遺傳
改變
不依賴于DNA堿基序列變化并且能遺傳給子代的表型改變
表觀遺傳調(diào)控機制
DNA修飾
組蛋白修飾
非編碼RNA調(diào)控
染色質(zhì)重塑
基因
RNA
蛋白質(zhì)
(DNA)
轉(zhuǎn)錄
翻譯
選擇性表達(dá)
細(xì)胞分化
體現(xiàn)
生物性狀
影響
甲基化
表觀遺傳
改變
等
調(diào)控
環(huán)境
討論：表觀遺傳學(xué)調(diào)控機制對我們的生活有什么啟示？
美國藥監(jiān)局已經(jīng)批準(zhǔn)了兩個抑制甲基轉(zhuǎn)移酶DNMT1的藥物作為抗癌藥
用于臨床。它們是5-阿扎胞苷（商品名：維達(dá)扎，Vidaza）和
2-氮雜-5′-脫氧胞苷（商品名：達(dá)珂，Dacogen）。
表觀遺傳學(xué)的應(yīng)用
課堂小結(jié)
綜上所述，基因通過其表達(dá)產(chǎn)物蛋白質(zhì)來控制性狀，細(xì)胞內(nèi)的基因表達(dá)與否以及表達(dá)水平的高低都是受到調(diào)控的。細(xì)胞分化的實質(zhì)是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果，表觀遺傳能夠使生物體在基因的堿基序列不變的情況下發(fā)生可遺傳的性狀改變。
當(dāng)堂檢測
下列有關(guān)基因、性狀和環(huán)境的敘述，正確的是（　　）
A．某白化病患者其雙親正常，說明該病受環(huán)境影響
B．身高由多個基因決定，同時也受環(huán)境影響
C．兩只殘翅（隱性性狀）果蠅一定具有相同的基因型
D．B細(xì)胞分泌抗體與抗原刺激有關(guān)，不受基因的控制
B
知識梳理
基因的選擇性表達(dá)及表觀遺傳現(xiàn)象
基因的選擇性表達(dá)導(dǎo)致細(xì)胞的分化
表觀遺傳是不依賴于DNA堿基序列變化的遺傳現(xiàn)象
謝
謝基因的選擇性表達(dá)及表觀遺傳現(xiàn)象
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1．通過受精卵和胚胎發(fā)育過程中mRNA表達(dá)量變化的科研材料分析，說明細(xì)胞分化的原因是基因選擇性表達(dá)。
2．通過小鼠毛發(fā)遺傳研究的材料以及問題串的設(shè)計，解釋某些基因堿基序列不變但表型改變的可遺傳的表觀遺傳現(xiàn)象。
3．通過概念圖的構(gòu)建，認(rèn)同環(huán)境可以通過表觀遺傳改變生物性狀。
【學(xué)習(xí)重難點】
通過小鼠毛發(fā)遺傳研究的材料以及問題串的設(shè)計，解釋某些基因堿基序列不變但表型改變的可遺傳的表觀遺傳現(xiàn)象。
【學(xué)習(xí)過程】
一、自主學(xué)習(xí)
尋找證據(jù)——閱讀
閱讀課本P34頁資料，根據(jù)閱讀獲得的信息，思考下列問題：
1．隨著受精卵和胚胎的發(fā)育，細(xì)胞逐步分化，基因表達(dá)數(shù)目有明顯的變化，說明了什么問題？
2．生物體在生長發(fā)育的不同時期，形態(tài)發(fā)生了明顯的變化，基因表達(dá)的數(shù)目也不同，基因的表達(dá)與細(xì)胞分化有什么關(guān)系？
閱讀課本P35-36頁資料，根據(jù)閱讀獲得的信息，思考下列問題：
1．從小鼠毛色變化來看，編碼毛色相關(guān)蛋白的A基因DNA序列及調(diào)控A基因表達(dá)的a序列都沒有變化，小鼠的毛色卻發(fā)生了變化，說明什么問題？
2．DNA的甲基化對小鼠毛色的影響，在小鼠的子代中仍然出現(xiàn)，進而導(dǎo)致小鼠毛色的變化，說明了什么？
二、知識鞏固
1．下列有關(guān)基因型、性狀和環(huán)境的敘述，錯誤的是(
)
A．兩個個體的身高不相同，二者的基因型可能相同，也可能不相同
B．某植物的綠色幼苗在黑暗中變成黃色，這種變化是由環(huán)境造成的
C．O型血夫婦的子代都是O型血，說明該性狀是由遺傳因素決定的
D．高莖豌豆的子代出現(xiàn)高莖和矮莖，說明該相對性狀是由環(huán)境決定的
2．牽牛花的顏色主要是由花青素決定的，下圖為花青素的合成與顏色變化途徑示意圖：
從圖中不能得出的是(
)
A．花的顏色由多對基因共同控制
B．基因可以通過控制酶的合成來控制代謝
C．生物性狀由基因決定，也受環(huán)境影響
D．若基因①不表達(dá)，則基因②和基因③不表達(dá)
3．柳穿魚植株A和植株B花的形態(tài)結(jié)構(gòu)不同，其他方面基本相同。
下列說法不正確的是(
)
A．兩株柳穿魚體內(nèi)的Lcyc基因的序列相同
B．柳穿魚的葉肉細(xì)胞內(nèi)不存在Lcyc基因
C．植株B的Lcyc基因不表達(dá)的原因是它被高度甲基化了
D．兩植株雜交，F(xiàn)2中有少部分的花與植株B相似
4．下圖為喜馬拉雅兔在受到低溫作用后毛色的變化，這種變化最可能是(
)
A．遺傳對基因表達(dá)的作用
B．環(huán)境對基因表達(dá)的作用
C．同源染色體上基因的重排
D．環(huán)境引起基因改變
答案
1．解析：選D．基因型相同的兩個人，營養(yǎng)條件等環(huán)境因素的差異可能會導(dǎo)致兩人身高不同，A正確；綠色幼苗在黑暗中變黃，是因為缺光無法合成葉綠素，是由環(huán)境因素造成的，B正確；O型血夫婦基因型均為ii，兩者均為純合子，所以后代基因型仍然為ii，表現(xiàn)為O型血，這是由遺傳因素決定的，C正確；高莖豌豆的子代出現(xiàn)高莖和矮莖，說明高莖豌豆親本是雜合子，子代出現(xiàn)性狀分離，這是由遺傳因素決定的，D錯誤。
2．解析：選D．花青素決定花的顏色，而花青素的合成是由多對基因共同控制的。基因①②③通過控制酶1、2、3的合成來控制花青素的合成。花青素在不同酸堿條件下顯示不同顏色，說明環(huán)境因素也會影響花色。基因具有獨立性，基因①不表達(dá)，基因②③仍然能夠表達(dá)。
3．解析：選B．柳穿魚的所有細(xì)胞內(nèi)都有該基因。
4．解析：選B．冰塊(低溫)處理后毛色發(fā)生變化，該部位的基因沒有變化，最可能是環(huán)境對基因表達(dá)的影響。基因的選擇性表達(dá)及表觀遺傳現(xiàn)象
【教學(xué)目標(biāo)】
1．通過受精卵和胚胎發(fā)育過程中mRNA表達(dá)量變化的科研材料分析，說明細(xì)胞分化的原因是基因選擇性表達(dá)。
2．通過小鼠毛發(fā)遺傳研究的材料以及問題串的設(shè)計，解釋某些基因堿基序列不變但表型改變的可遺傳的表觀遺傳現(xiàn)象。
3．通過概念圖的構(gòu)建，認(rèn)同環(huán)境可以通過表觀遺傳改變生物性狀。
【教學(xué)重難點】
通過小鼠毛發(fā)遺傳研究的材料以及問題串的設(shè)計，解釋某些基因堿基序列不變但表型改變的可遺傳的表觀遺傳現(xiàn)象。
【教學(xué)過程】
一、導(dǎo)入新課
一個受精卵經(jīng)過細(xì)胞分裂、生長和分化，發(fā)育成了生物體的各種組織和器官，組成生物體的每個細(xì)胞都含有一模一樣的遺傳信息，為什么同樣的DNA經(jīng)轉(zhuǎn)錄成mRNA．翻譯成蛋白質(zhì)，卻能發(fā)育成不同的組織和器官呢？為什么基因會有這種差異表達(dá)呢？（創(chuàng)設(shè)問題情景，激發(fā)學(xué)生強烈的求知欲。）
二、講授新課
（一）基因的選擇性表達(dá)導(dǎo)致細(xì)胞的分化
尋找證據(jù)——閱讀
閱讀課本P34頁資料，根據(jù)閱讀獲得的信息，思考下列問題：
1．隨著受精卵和胚胎的發(fā)育，細(xì)胞逐步分化，基因表達(dá)數(shù)目有明顯的變化，說明了什么問題？
2．生物體在生長發(fā)育的不同時期，形態(tài)發(fā)生了明顯的變化，基因表達(dá)的數(shù)目也不同，基因的表達(dá)與細(xì)胞分化有什么關(guān)系？
每個學(xué)生先自己獨立完成，然后以組為單位進行討論，各組代表回答上述問題。教師點評。
隨著受精卵和胚胎的發(fā)育，細(xì)胞逐步分化，基因表達(dá)的哪一步出現(xiàn)了差異？
寫出基因表達(dá)的路徑圖。并完善。
基因選擇性表達(dá)有什么意義？
是細(xì)胞分化的根本原因，保證機體的正常發(fā)育；各種蛋白質(zhì)在需要時才合成，以適應(yīng)多變的環(huán)境。
（二）表觀遺傳是不依賴于DNA堿基序列變化的遺傳現(xiàn)象
閱讀課本P35-36頁資料，根據(jù)閱讀獲得的信息，思考下列問題：
1．從小鼠毛色變化來看，編碼毛色相關(guān)蛋白的A基因DNA序列及調(diào)控A基因表達(dá)的a序列都沒有變化，小鼠的毛色卻發(fā)生了變化，說明什么問題？
2．DNA的甲基化對小鼠毛色的影響，在小鼠的子代中仍然出現(xiàn)，進而導(dǎo)致小鼠毛色的變化，說明了什么？
每個學(xué)生先自己獨立完成，然后以組為單位進行討論，各組代表回答上述問題。教師點評。
得出本節(jié)課的重要概念：
表觀遺傳學(xué)現(xiàn)象：不依賴于DNA堿基序列變化并且能遺傳給子代的表型改變。
完善概念圖：
展示其它表觀遺傳調(diào)控機制，明確表觀遺傳是通過調(diào)節(jié)基因的轉(zhuǎn)錄和翻譯而控制蛋白質(zhì)的合成，從而控制生物的性狀。但其它機制為什么可遺傳，研究并不清楚。
完善概念圖：
討論：表觀遺傳學(xué)調(diào)控機制對我們的生活有什么啟示？
表觀遺傳學(xué)在癌癥領(lǐng)域的應(yīng)用。
課堂小結(jié)：綜上所述，基因通過其表達(dá)產(chǎn)物蛋白質(zhì)來控制性狀，細(xì)胞內(nèi)的基因表達(dá)與否以及表達(dá)水平的高低都是受到調(diào)控的。細(xì)胞分化的實質(zhì)是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果，表觀遺傳能夠使生物體在基因的堿基序列不變的情況下發(fā)生可遺傳的性狀改變。
當(dāng)堂檢測
下列有關(guān)基因、性狀和環(huán)境的敘述，正確的是（
B
）
A．某白化病患者其雙親正常，說明該病受環(huán)境影響
B．身高由多個基因決定，同時也受環(huán)境影響
C．兩只殘翅（隱性性狀）果蠅一定具有相同的基因型
D．B細(xì)胞分泌抗體與抗原刺激有關(guān)，不受基因的控制
【板書設(shè)計】

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