高中生物学中的表观遗传学 1900 年，孟德尔规律的再发现诞生了经典遗传学，其影响之广泛、传播之迅速不亚于进化学说的提出。此后10 年，大量遗传学数据相继发表，孟德尔的拥趸者与反对者各执其词。结束上述争论的是摩尔根及其同事的果蝇杂交实验，随后，染色体遗传学说的提出标志着经典遗传学的兴起。 20 世纪60 年代，随着对基因本质的阐明和中心法则的扩充和完善，“基因如何控制性状” 这一核心问题仿佛已然被解决。然而，近年来越来越多的证据表明，除去基因（碱基排序）之外，还存在一系列复杂和精细的调控机制，共同决定着性状的形成。科学家将后者称为表观遗传学（Epigenetics），区别于以基因为核心的经典遗传学。 21 世纪的表观遗传学崭新且富有活力，已经成为遗传学领域中不可或缺的组成。为了紧跟科学前沿，2019 年版人教版《必修2·遗传与进化》中增加了表观遗传概念，旨在帮助学生更深入地理解基因表达与性状的关系。那么，在高中生物教学过程中，教师如何在学生所熟悉的（经典遗传）概念体系中引入新的表观遗传概念呢？对于前者而言，后者是挑战还是完善呢？在讨论上述问题之前，先来看教科书中提供的两个“令人困惑” 的遗传现象。 1 小鼠毛色杂交实验 教材案例1：纯合黄色小鼠（AvyAvy）与纯合黑色小鼠（aa）杂交，F1 代没有表现出黄色，反而呈现出介于黄、黑色的一系列过渡类型。 不难想象，上述现象曾给遗传学家们带来过怎样的困扰。自然界中类似的现象比比皆是，就连摩尔根都曾因为小鼠体色的遗传问题对孟德尔规律产生过怀疑。遗传学家们将这种F1 代“融合”了双亲性状的现象统称为“不完全显性” 。在表观遗传概念建立之前，人们无法解释上述现象的内在机制。 1999 年，Emma Whitelaw 等通过对上述案例的分析，终于揭开了表观遗传机制的冰山一角。此前，科学家们已经知道小鼠毛色的深浅主要由Avy 基因所决定。当Avy 基因正常表达时，小鼠毛色呈现黄色，反之则为黑色。Emma 等检测了不同毛色的F1 小鼠，发现Avy 基因的表达水平越高，其毛色越接近黄色亲本。科学家所面临的关键问题是：为何基因型相同（Avya）的F1 小鼠会产生不同的毛色性状？决定Avy 基因差异表达的因素是什么？首先，F1 小鼠均处于相同的培养条件下，因此环境因素被排除；再者，测序结果显示不同F1 小鼠的Avy 基因完全一致，并无基因突变发生。难道除了基因和环境外，还存在其他调控基因表达的机制么？答案是肯定的。早在20 ...
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