师：今天我们继续学习高一生物必修2第四章基因表达与性状的关系第二课时内容。上节课我们学习了两个知识点：一是基因表达产物与性状的关系，即基因控制性状的两种方式，直接控制和间接控制；二是基因的选择性表达与细胞分化的关系，掌握了分化的本质是基因的选择性表达，细胞分化过程中基因何时表达、在哪种细胞中表达以及表达水平高低都受调控，且这种调控会直接影响生物的性状。
现在，关于基因表达的调控案例，请同学们打开课本第71页，阅读、思考与讨论，并分析相关资料。这里介绍了柳穿鱼花的形态结构和小鼠毛色遗传两个案例。
先看资料一，柳穿鱼是一种园林花卉。大家看，图中所示的两株柳穿鱼，除花的形态结构不同，其他方面基本一样。科学家研究发现，柳穿鱼花的形态与LCYC基因的表达有关。图中这两种柳穿鱼，它们体内的LCYC基因序列完全相同，只是植株a的LCYC基因在开花时正常表达，植株b的LCYC基因在开花时不表达。研究表明，植株b的LCYC基因不表达是因为它被高度甲基化了。这里出现了一个新名词“甲基化”。
后来，科学家将这两个植株作为亲本进行杂交研究，发现F1代的花与植株a非常相似。让F1自交得到F2，其中绝大部分植株的花与植株a相似，少部分植株的花与植株b相似。这是第一个资料。
下面分析第二个资料，某种实验小鼠的毛色受一对等位基因A和a控制，A为显性基因，控制黄色体毛，a为隐性基因，表现为黑色体毛。科学家将纯种黄色体毛小鼠与纯种黑色体毛小鼠杂交，子一代小鼠基因型都是Aa，但子一代小鼠却表现出不同毛色，介于黄色和黑色之间的一系列过渡类型。
后来经过大量研究发现，在A基因的前端（上游）有一段特殊的碱基序列，决定着该基因的表达水平。这段碱基序列具有多个可发生DNA甲基化修饰的位点。课本72页左上面有甲基化的图，大家可以看一下。当这些位点没有甲基化时，A基因正常表达，小鼠表现为黄色；当这些位点甲基化后，A基因的表达受到抑制。另外，研究还发现这段碱基序列的甲基化程度越高，A基因的表达受到的抑制越明显，小鼠体毛颜色就越深。详细机制分析课本上没有详细讲，老师给大家提供一个关于这个详细机制图分析。
根据刚才这些资料，请同学们思考以下几个问题：
问题一：上述资料中柳穿鱼和小鼠性状改变的原因是什么？这属于新情景题，信息都在材料里，大家要学会阅读材料。从材料信息我们可以推知，柳穿鱼花的形态改变是由于LCYC基因的部分碱基被高度甲基化，小鼠毛色的改变是因为A基因的前端有一段影响A基因表达的特殊碱基序列被甲基化了。也就是说，发生在基因或基因前端的甲基化修饰均可以导致相关基因的表达受到抑制，进而影响性状。从这个案例发现，两种性状改变但碱基序列没改变，只是在不同部位发生了甲基化。
问题二：F1的花为什么与植株a相似？在F2中为什么有些植株的花与植株b相似？还是回到材料，由资料信息可知，F1植株同时含有来自植株a和植株b的LCYC基因，植株a的LCYC基因能够表达，表现为显性；植株b的LCYC基因由于部分碱基被甲基化，基因表达受到抑制，表现为隐性。所以同时含有这两个基因的F1中，F1的花与植株a相似。F1自交后，F2中有两个来自植株b的LCYC基因，由于该基因的部分碱基被甲基化，基因表达受到抑制，因此这部分植株的花与植株b类似。
问题三：资料一和资料2展示的遗传现象有什么共同点？这个对于我们认识基因和性状的关系有什么启发？结合题干信息找共同点。由资料信息可知，资料一和资料2展示的遗传现象都表现为基因的碱基序列保持不变，但部分碱基发生了甲基化修饰，抑制了基因的表达，进而对表型产生影响。这种DNA甲基化修饰可以遗传给后代，使后代出现同样的表型，就像刚才柳穿鱼花的例子。这表明基因与性状的关系并不是简单的一一对应关系，基因的表达受到很多因素的影响，体现了基因与性状之间关系的复杂性。
上述实例中，柳穿鱼LCYC基因和小鼠A基因碱基序列没有发生变化，但部分碱基发生了甲基化，这就是甲基化的示意图，从而抑制了基因的表达，进而对表型产生影响。这种DNA甲基化修饰可以遗传给后代，使后代出现这样的表型。像这样，生物体基因的碱基序列保持不变，但基因的表达和表型发生可遗传变化的现象叫做表观遗传，这就是表观遗传的概念。
表观遗传形成的原因主要有两点，通过刚才两个案例已经讲到。第一是DNA的甲基化修饰，这种修饰有两种情况，一种是发生在基因内部的某些碱基上，另一种是发生在基因的前端或后端的某些碱基序列上，从而影响基因的表达。还有另一种修饰，在课本左边旁栏思考题里提到，科学家研究发现构成染色体的组蛋白也会发生甲基化、乙酰化等修饰，这就是第二种，构成染色体的组蛋白发生修饰。