4.2基因表達與性狀的關系——表觀遺傳復習與思考同卵雙胞胎相似的原因？Let,consectetueradipiscingelit.Aeneancommodoligulaegetdolor.Loremipsumdolorsitamet,consectetueradipiscingelit.資料分析一：小鼠毛色的遺傳

某種實驗小鼠的毛色黃色和黑色受一對等位基因Avy和a控制，Avy對a為顯性。Avy基因ASP蛋白黑色素細胞合成褐色素a基因×ASP蛋白×黑色素細胞合成褐色素將純種黃色體毛的小鼠與純種黑色體毛的小鼠雜交，請寫出遺傳圖解，預期F1的基因型和表型×黃色AvyAvy黑色aa黃色PF1AvyaAvya探究一：F1中的小鼠為什么出現了不同的毛色？Loremipsumdolorsitamet,consectetueradipiscingelit.Aeneancommodoligulaegetdolor.Loremipsumdolorsitamet,consectetueradipiscingelit.提出問題F1中的小鼠為什么出現了不同的毛色？做出假設推理演繹實驗驗證得出結論假設2.F1小鼠的

？基因的堿基序列發生變化（基因突變）假設3.F1小鼠的

？基因在表達過程中出現了異常假設1.環境影響了F1小鼠的毛色180s179s178s177s176s175s174s173s172s171s170s169s168s167s166s165s164s163s162s161s160s159s158s157s156s155s154s153s152s151s150s149s148s147s146s145s144s143s142s141s140s139s138s137s136s135s134s133s132s131s130s129s128s127s126s125s124s123s122s121s120s119s118s117s116s115s114s113s112s111s110s109s108s107s106s105s104s103s102s101s100s99s98s97s96s95s94s93s92s91s90s89s88s87s86s85s84s83s82s81s80s79s78s77s76s74s73s72s71s70s69s68s67s66s65s64s63s62s61s60s59s58s57s56s55s54s53s52s51s50s49s48s47s46s45s44s43s42s41s40s39s38s37s36s35s34s33s32s31s30s29s28s27s26s25s24s23s22s21s20s19s18s17s16s15s14s13s12s11s10s9s8s7s6s5s4s3s2s1s0sLoremipsumdolorsitamet,consectetueradipiscingelit.Aeneancommodoligulaegetdolor.Loremipsumdolorsitamet,consectetueradipiscingelit.提出問題F1中的小鼠為什么出現了不同的毛色？做出假設推理演繹實驗驗證得出結論環境影響了F1小鼠的毛色重復實驗，在相同條件下培養F1小鼠，觀察小鼠毛色。小鼠的毛色全部表現為黃色重復實驗，在相同環境下培養的F1小鼠仍然表現為不同毛色F1中的小鼠為出現了不同的毛色不受環境影響的原因×Loremipsumdolorsitamet,consectetueradipiscingelit.Aeneancommodoligulaegetdolor.Loremipsumdolorsitamet,consectetueradipiscingelit.提出問題F1中的小鼠為什么出現了不同的毛色？做出假設F1小鼠的Avy基因的堿基序列改變推理演繹F1中不同體色小鼠的Avy基因序列和親代小鼠的Avy基因的堿基序列不同實驗驗證F1不同體色小鼠中的Avy基因的堿基序列和親代的Avy基因完全相同得出結論F1中的小鼠表現出了不同的毛色原因不是因為Avy基因堿基序列改變×相似度100%黑色Loremipsumdolorsitamet,consectetueradipiscingelit.Aeneancommodoligulaegetdolor.Loremipsumdolorsitamet,consectetueradipiscingelit.提出問題F1中的小鼠為什么出現了不同的毛色？做出假設F1小鼠的Avy基因在表達過程中出現了異常推理演繹F1中不同體色的小鼠Avy基因轉錄的mRNA和翻譯的蛋白質存在差異實驗驗證得出結論F1小鼠表現出了不同的毛色是由于Avy基因的表達水平不同F1中的黃色小鼠Avy基因轉錄的mRNA和翻譯出的蛋白質比黑色小鼠的多F1-5黑色為何F1不同毛色小鼠中的Avy基因的表達不同呢？思考資料：早在20世紀80年代，已經證實，哺乳動物細胞中的DNA甲基化水平會影響基因的轉錄水平，且兩者一般呈負相關。Avy基因甲基化程度DNA的甲基化甲基轉移酶沒有甲基化

正常高度甲基化受到抑制AVY基因上游堿基序列AVY基因

表達AVY基因上游堿基序列AVY基因表達AvyaDNA的甲基化通過

轉錄的過程，

基因的表達

抑制抑制ONmRNAOFF×RNA聚合酶RNA聚合酶汕頭市潮陽實驗學校SHANTOUCHAOYANGEXPERIMENTALSCHOOL資料分析二：柳穿魚花形態結構的遺傳柳穿魚花的形態植株A植株B性狀表現兩側對稱花輻射對稱花Lcyc基因測序表達甲基化檢測課本P73基因的序列相同表達不表達植株B的Lcyc基因高度甲基化兩側對稱花輻射對稱花Lcyc基因沒有甲基化Lcyc基因正常表達Lcyc基因高度甲基化Lcyc基因不表達兩側對稱輻射對稱兩側對稱LLL’L’LL’L’L’LL、LL’F1F2P××兩側對稱輻射對稱探究三：Lcyc基因的甲基化可以遺傳嗎?基因的甲基化可以遺傳，但不穩定是可逆的表觀遺傳基因組成相同的同卵雙胞胎所具有的的微小lllllll'差異與

有關生物體基因的堿基序列

，但基因表達和表型發生

的現象，叫作表觀遺傳表觀遺傳保持不變可遺傳變化定義特征表觀遺傳生物體基因的堿基序列保持不變，但基因表達和表型發生可遺傳變化的現象，叫作表觀遺傳基因表達和表型可以遺傳給后代基因的堿基序列保持不變被甲基化修飾的DNA可以去甲基化普遍存在于生物體發育的整個生命歷程①不變性②可遺傳性③可逆性④普遍性⑤環境影響蜂王工蜂蜂王和工蜂同由受精卵發育而來，為什么命如此不同？例1．在一個蜂群中，一直以蜂王漿為食的雌性幼蟲發育成蜂王，而以花蜜為食的雌性幼蟲發育成工蜂。研究表明，DNMT3基因表達的DNA甲基轉移酶能使DNA分子上的胞嘧啶甲基化從而導致基因轉錄失活。若將雌性幼蟲的DNMT3基因

敲除，能模擬蜂王漿的作用使雌性幼蟲發育成蜂王。下列敘述錯誤的是（

）A.DNA分子上胞嘧啶被甲基化后不會改變DNA分子堿基序列B.DNA甲基化后可能阻止RNA聚合酶對DNA分子特定區域識別與結合C.推測蜂王漿的作用可能是促進DNA甲基轉移酶發揮作用D.上述實例說明環境會影響基因修飾，調控基因的表達，從而影響性狀C美國國家環境健康科學研究所流行病學分會的副主席StephanieLondon博士帶領團隊對16000人的血液樣本進行了研究比對，比較了吸煙者（包括戒煙者）的DNA甲基化修飾。研究結果顯示，與不吸煙者相比，吸煙者體內有超過7000個基因存在與吸煙相關聯的DNA甲基化修飾，其數量約占人類基因組的1/3。吸煙引起的DNA甲基化修飾與人類的某些疾病、與生殖能力下降等密切相關。

戒煙后，大多數被修改的基因會在戒煙5年內“恢復原貌”，但仍有一些“頑固分子”

在戒煙30年后，依然留有香煙的“烙印”。即使不良習慣被消除，表觀遺傳的改變會逐漸減弱以致消失。但它在以后數代或數十代中造成的影響仍是不能忽視的。

影響表觀遺傳的環境因素資料1長期睡眠不足與心血管疾病、癡呆和精神疾病(特別是抑郁癥)密切相關，研究者將105名年齡在25至55歲之間的患有睡眠不足的男性與獲得充足睡眠的健康男性進行了比較。研究發現前者的DNA甲基化水平顯著高于后者，尤其是與神經系統發育途徑相關的基因調控元件中DNA甲基化程度顯著較高。資料2苯是一種常見的有機污染物，普遍存在與汽車尾氣和裝修所用復合板中，長期暴露在低濃度苯的人群，患骨髓增生異常綜合征和急性髓系白血病的風險非常高，進一步研究發現其外周血促進細胞癌變的基因組DNA呈現顯著低甲基化的狀態。資料3研究表明，處于健康狀態的個體在運動幾分鐘后，細胞內的DNA會出現瞬間變化，主要體現在運動后骨骼肌中的相關基因的甲基化程度顯著下降，促進相關基因的表達。111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111合理膳食早睡早起堅持運動遠離煙酒1111111111111111111111健康生活

福澤后代表觀遺傳中的基因修飾機制定義類型表觀遺傳特征生物體基因的堿基序列保持不變，但基因表達和表型發生可遺傳變化的現象，叫作表觀遺傳①DNA甲基化②組蛋白乙酰化③非編碼RNA干擾.........基因表達和表型可以遺傳給后代基因的堿基序列保持不