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摘 要： 摘要：吸煙會引起表觀遺傳效應，表觀遺傳機制主要有DNA甲基化、染色質重塑、組蛋白修飾、基因組印記、非編碼RNA調控等。本文從DNA甲基化和組蛋白修飾兩方面剖析吸煙的危害。隨著生物科學的發展，表觀遺傳相關內容在中學生物教學中起著重要作用。表觀遺傳內容
摘要：吸煙會引起表觀遺傳效應，表觀遺傳機制主要有DNA甲基化、染色質重塑、組蛋白修飾、基因組印記、非編碼RNA調控等。本文從DNA甲基化和組蛋白修飾兩方面剖析吸煙的危害。隨著生物科學的發展，表觀遺傳相關內容在中學生物教學中起著重要作用。表觀遺傳內容的學習有利于學生認同健康的生活方式，樹立社會責任感。
關鍵詞：表觀遺傳;吸煙;DNA甲基化;組蛋白修飾：社會責任：
縱觀人教社2019版生物教材(以下簡稱新教材)必修二《遺傳與進化》，發現新增了部分知識，例如表觀遺傳、染色體變異、基因檢測、協同進化等相關概念知識。隨著科學的不斷革新，表觀遺傳研究對于生命科學基礎理論研究的意義重大。表觀遺傳內容的加入，補充了前面所學的遺傳體系，同時有利于學生認同健康的生活方式，樹立社會責任感。在新教材必修二《遺傳與進化》第74頁“與社會的聯系”板塊中指出，吸煙會使人的體細胞內DNA和精子中DNA的甲基化水平升高，對染色體的組蛋白也會產生影響，這提示我們吸煙可引發表觀遺傳效應。如下主要圍繞表觀遺傳以及吸煙引發的表觀遺傳效應這兩個問題展開討論。
1表觀遺傳
基因通常是有遺傳效應的DNA片段[1]，其傳遞的遺傳信息決定了組成蛋白質分子的氨基酸組成和排列，由此表達出不同的蛋白質，進而控制生物體不同的性狀[2]。基因與生物的性狀是相互對應的，即在不改變基因序列的前提下(環境大致相同)，生物體的性狀是不變的。但是越來越多生物性狀不依賴DNA序列改變而改變的生物學現象層出不窮，于是表觀遺傳的研究逐漸凸顯。我們將生物體基因的堿基序列不變，但基因表達和表型發生可遺傳變化的現象稱為表觀遺傳[1]。
在生物體的生長、發育和衰老的整個生命活動中表觀遺傳現象普遍存在。例如柳穿魚花的形態結構建成、小鼠毛色的遺傳和同是由受精卵發育的蜂王和工蜂具有顯著差異等。另外，表觀遺傳與人類健康息息相關。如新教材必修二《遺傳與進化》中提到的吸煙會影響男性精子的數量和質量，引發表觀遺傳效應。
2吸煙引發表觀遺傳效應
表觀遺傳研究主要圍繞DNA甲基化、染色質重塑、組蛋白修飾、基因組印記、非編碼RNA調控等幾個方面進行[3]。以下將主要從DNA甲基化和組蛋白修飾兩種機制解析吸煙引發的表觀遺傳效應。
2.1DNA甲基化
DNA甲基化是真核生物基因組中常見的DNA水平的表觀遺傳現象[2]，是在DNA甲基化酶的作用下，在DNA堿基上添加甲基基團，且多發生在胞嘧啶的第5位碳原子上。
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吸煙引發的疾病越來越倍受關注，大量的實驗研究表明吸煙不僅會危害主動吸煙者，還會危及后代。尼古丁和香煙煙霧在精子形成過程中會干擾精子DNA甲基化水平[4]。不僅如此，前人研究顯示精子中的甲基化修飾指導并決定胚胎發育中基因的表觀遺傳，這提示吸煙引發的表觀遺傳可能通過精子遺傳給后代。
2.2組蛋白修飾
組蛋白修飾屬于蛋白質的翻譯后修飾，其機制也是多方面的。其中組蛋白乙酰化可以通過染色質解聚使轉錄因子結合在DNA上[5]，與基因轉錄激活相關，涉及的酶是組蛋白乙酰化轉移酶;相反，組蛋白去乙酰化則與基因沉默有關[2]，涉及的酶則是組蛋白去乙酰化酶。組蛋白乙酰化修飾在精子生成過程中起著重要作用。相關研究顯示香煙煙霧暴露，可導致睪丸細胞中生精細胞有絲分裂，減數分裂和精子形成過程受損，從而導致睪丸組織中乙酰化水平降低。且暴露時間越長，劑量越多，睪丸組蛋白乙酰化酶的活性會增高，而組蛋白去乙酰化酶的活性降低[5]，基因表達則異常。
3表觀遺傳內容在發展學生核心素養中的作用
普通高中生物學課程標準(2017年最新修訂版)指出生物學科核心素養包括生命觀念、理性思維、科學探究和社會責任。其中“社會責任”是指以生物學的認識為基礎，參與個人與社會事務的討論，作出理性解釋和判斷，嘗試解決生產生活中的生物學問題的擔當和能力[7]。于是教師在教學中應該引導學生關注社會熱點中的生物學議題;認同健康的生活方式，珍愛生命。
從表觀遺傳剖析吸煙的危害，不僅給學生擴充了知識面，還有利于教師教學目標的達成。學生通過學習表觀遺傳相關內容，可以合理的解釋類似基因組成相同的同卵雙胞胎在性格、相貌等方面存在或多或少的差異的現象;知道即使DNA序列不改變但基因表達和表型也會發生可遺傳變化;表觀遺傳修飾的異常可引發疾病。教師通過相關研究向學生闡述吸煙誘發的表觀遺傳效應，給學生傳達健康的生活方式，培養學生社會責任感。
總之，健康的生活方式對我們自身和后代的健康都有深遠的影響。表觀遺傳對學生養成健康生活方式、珍愛生命的意識具有重要意義。——論文作者：周薇 朱明艷