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第一章表观遗传学绪论
本章是表观遗传学的绪论，也就是这门课程的一个简明教程，共分为四小节，分别是：表观遗传学现象、概念、机制简介；表观遗传学与进化简介；表观遗传学与人体健康简介；表观遗传学与作物改良简介。本章作为绪论，目的是简要介绍这门课程的内涵，也希望起到抛砖引玉的作用，引起同学们的兴趣。
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●1.1表观遗传学的现象、概念、机制简介
本节通过对《遗传学》基本问题的简要回顾，引出表观遗传变异与遗传变异的本质差异，进而引出表观遗传学的概念，以及对表观遗传学的现象、概念和机制进行简要介绍。
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●1.2表观遗传学与进化简介
本节简要介绍了表观遗传变异与进化的关系，讲述了表观遗传变异可以导致新物种的形成， 强调了为什么要研究生物的进化。通过本节课的学习增强学生对进化的兴趣和深入理解，增加学生欣赏自然和生物的视野和能力以及对生命的感悟和人生意义的理解。
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●1.3表观遗传学与人体健康简介
本节简要介绍了表观遗传变异在作物驯化、遗传改良中的作用。通过本节课的学习学生能够理解环境因素导致的表观遗传变异可以遗传给后代，因此可用于作物改良。关于本节内容在第八章第六节会有更系统的介绍。
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●1.4表观遗传学与作物改良简介
本节以几个经典案例简要介绍了表观遗传学与人体健康简介。本节内容可以引导学生养成健康的生活方式。关于本节内容在第八章第五节会有更系统的介绍。
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●1.5绪论讨论课程
本节课讨论的内容是表观遗传学的序论部分。
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第二章DNA甲基化
本章介绍的是表观遗传机制中的DNA甲基化，包括DNA甲基化的概述、哺乳动物中的DNA甲基化和去甲基化、植物中的DNA甲基化和去甲基化、发育过程中DNA甲基化的动态变化和DNA甲基化的生物学功能。通过学习让学生能够系统掌握DNA甲基化的基本理论以及在哺乳动物和植物中DNA甲基化分布模式、作用机制、动态调控等的异同
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●2.1DNA甲基化概述
本节主要介绍了DNA甲基化的发生、哺乳动物和植物中DNA甲基化发生的位点、序列特征和水平。
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●2.2哺乳动物中的DNA甲基化与去甲基化
本节主要介绍哺乳动物中发生的DNA甲基化（包括从头合成DNA甲基化和维持型DNA甲基化）和去甲基化（包括被动去甲基化和主动去甲基化）过程、哺乳动物中主要的DNA甲基转移酶和主动去甲基化酶及哺乳动物中CpG岛不被甲基化的机制。
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●2.3植物中的DNA甲基化与去甲基化
本节主要介绍植物中发生的DNA甲基化和去甲基化过程、植物中特有的RdDM途径、植物中主要的DNA甲基转移酶和主动去甲基化酶。
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●2.4发育过程中DNA甲基化的动态变化
本节主要以小鼠为例介绍哺乳动物发育过程中DNA甲基化的动态变化，以拟南芥为例介绍植物有性生殖过程中DNA甲基化的动态变化。
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●2.5DNA甲基化的生物学功能
本节简要概括了哺乳动物和植物中DNA甲基化的生物学功能，详细具体的内容将在第八章系统介绍。
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●2.6DNA甲基化的进化意义
基于第二章的学习探讨DNA甲基化的进化意义。
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第三章组蛋白修饰
本章主要介绍关于组蛋白的概念、组成及性质。组蛋白修饰的类型都包括哪些，每种修饰类型涉及的酶及其复合物以及他们在哪些生物学过程起作用。了解组蛋白变体的种类、功能，以及组蛋白变体与相关疾病。
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●3.1组蛋白概述
本节主要为组蛋白概述，了解组蛋白的概念、发展历程以及它的组成和性质。
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●3.2组蛋白修饰
本节重点了解组蛋白修饰的类型，涉及的酶及其复合物。了解他们所参与的生物过程，参与这些过程时起到怎样的作用。
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●3.3组蛋白变体
本节主要讲解常规组蛋白各自有哪些变体存在，每种变体的主要生物学功能是什么。当组蛋白变体的表达出现异常后，往往会诱发极其严重的疾病。
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●3.4组蛋白修饰讨论课程
基于第三章的学习，展开组蛋白修饰讨论课程。
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第四章染色质重塑
本章主要以染色质的定义和相关历史事件为开端，系统介绍染色质的各级结构和功能，并明确染色质的基本单位——核小体是动态，也开启对染色质重塑过程的深入学习，包括其概念、ATP依赖的染色质重塑复合物的定义、分类和基本特性、以及ATP依赖的染色质重塑复合物的作用机制和经典范例。
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●4.1染色质重塑的概述
本小节围绕染色质的定义及其发现历史、染色质的结构、以及染色质重塑的基本概念进行介绍。
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●4.2ATP依赖的染色质重塑复合物
本小节将围绕ATP依赖的染色质重塑复合物的定义、分类和基本特性进行介绍。
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●4.3ATP依赖的染色质重塑复合物的作用机制及经典范例
本小节通过几个例子围绕ATP依赖的染色质重塑复合物的作用机制进行介绍
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●4.4染色质重塑讨论课程
基于第四章的学习，展开染色质重塑讨论课程。
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第五章非编码RNA
本章的设置是就表观遗传密码中起到关键“调和体”作用的非编码RNA的相关基础理论内容进行介绍，共分miRNA的产生和功能、siRNA的产生和功能和lncRNA的产生、分类和功能3个部分，通过学习让学生对于非编码RNA参与表观遗传调控的基本理论有全面的把握，以利理清思路，更好地进行下面章节具体问题的学习。
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●5.1miRNA的产生和功能
本节在概述非编码RNA的种类后，重点介绍了microRNA的产生机制、miRNA调控基因表达的机制、miRNA的进化起源和miRNA影响动植物表型的经典范例。
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●5.2miRNA的鉴定和预测
本节主要讨论miRNA的鉴定和预测。
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●5.3siRNA的产生和功能
本节在初步介绍siRNA的发现历史后，着重介绍了siRNA的产生机制和siRNA的功能，并结合siRNA的经典应用范例及分析，加深了学生对siRNA产生和功能的理解。并在此基础上归纳总结siRNA和miRNA两者的区别和联系，为后面章节的学习做准备。
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●5.4RNAi和CRISPR技术调控基因表达
本节主要讨论RNAi和CRISPR技术调控基因表达。
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●5.5lncRNA的产生、分类和功能
本节主要介绍lncRNA的产生机制和分类、lncRNA与组蛋白修饰和DNA甲基化之间的关系以及lncRNA的功能。尤其对lncRNA的功能说明，列举了其参与生物学过程的许多经典范例。同时还将lncRNA与miRNA和siRNA之间在产生和功能方面的关系，进行了更为详细的说明。
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第六章表观遗传学模式生物
本章节主要以三个主要的表观遗传学研究的模型：酵母、拟南芥、小鼠为例，通过详细生动的例子对其作为表观遗传学研究对象的优势进行了介绍，探讨了研究该模型使用的遗传学和分子生物学方法，并强调了三种模型在发现和分析表观遗传现象、研究表观遗传学历史中的重要地位。
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●6.1真核微生物的表观遗传学
针对真核微生物的研究极大地促进了我们对于表观遗传调控的认识。那么以酵母为代表的真核微生物中具有怎样的表观遗传修饰特点呢？
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●6.2植物中的表观遗传调控机理
在表观遗传研究领域中，植物被称为表关于遗传调控的 “大师”。植物中不仅有真核生物所有的表观遗传机制，还能将其发挥到其他生物无法企及的程度。那么植物作为表观遗传研究对象有哪些优点呢？植物中表观遗传调控机理与植物生长发育都有什么关系？
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●6.3小鼠的表观遗传学模型
在众多的表观遗传学研究的模式生物中，小鼠与人类的关系最为密切，是研究人类疾病和基因功能的首选模型。那么小鼠模型有什么特殊的优势？它们在发育表观遗传学和肿瘤表观遗传学中发挥了什么样的作用呢？
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●6.4表观遗传学模式生物讨论课程
本节基于第六章，开展表观遗传学模式生物讨论课程。
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第七章表观遗传学研究方法及数据库
这一章主要讲表观遗传修饰的研究方法和常用的数据库，了解DNA甲基化、组蛋白共价修饰和开放染色质等基因组内表观遗传学修饰的研究方法和检测原理。同时，介绍常用的表观遗传学数据类型和数据库，简单介绍不同的表观遗传学修饰在基因组中位置、种类、水平及其生物学意义。
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●7.1DNA甲基化研究方法
这一节主要讲DNA甲基化的常见研究方法，包括DNA甲基化序列的鉴定方法、DNA甲基化水平检测方法以及全基因组DNA甲基化检测方法。
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●7.2DNA甲基化高通量检测方法原理和比较
本节主要谈论DNA甲基化高通量检测方法原理和比较。
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●7.3染色质免疫共沉淀（ChIP）及其相关技术
这一节主要讲解表观遗传学研究中常用的关键技术染色质免疫共沉淀的定义、流程、应用、发展历史以及推动这项技术发展优化的关键人物等。
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●7.4从ChIP的发明历程看技术革新讨论课
本节主要讨论从ChIP的发明历程看技术革新。
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●7.5基因组中开放染色质的检测技术
这一节首先讲解开放染色质的定义与生物学特征，接着讲解了DNA元件百科全书计划的实施与开放染色质检测技术产生的关系，最后着重介绍了不同开放染色质检测技术，包括DNase-seq、MNase-seq、ATAC-seq的发展历史与实验原理。
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●7.6下一代测序技术对开放染色质研究有怎样的推动作用
本节主要讨论下一代测序技术对开放染色质研究有怎样的推动作用。
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●7.7表观遗传学常用数据库简介
本节主要介绍了数据库的概念和分类以及常用生物信息学和表观遗传学数据库。
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●7.8影响数据一致性的因素有哪些？
本节主要讨论影响数据一致性的因素有哪些。
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第八章表观遗传学的生物学功能
表观遗传修饰是多细胞生物体在进化过程中形成的一种细胞遗传的，调控基因表达的机制。这种遗传机制在多细胞生物个体的生长，发育，衰老等整个生命过程中都起着非常重要的作用。此外，该遗传机制还参与多细胞生物个体多种复杂的生理过程，包括与性别决定有关的X染色体失活及基因组印记的形成，表观调控改变引起的多种疾病，多倍化过程中表观遗传调控对基因组重塑的作用，以及作物驯化和改良过程中的表观遗传调控等等。本章是整门课程的末章，将不再赘述前面章节出现过的表观遗传学的基本概念和基本原理，而是会重点介绍表观遗传修饰在上述生理过程中所起的作用和最新的研究进展。
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●8.1X染色体失活
本节主要介绍非编码RNA调控X染色体失活的机制，以及在X染色体失活过程中发生的各类表观遗传修饰变化。
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●8.2基因组印记
一直以来人们认为DNA的双螺旋结构决定着物种生命的表型，但是为什么公驴和母马杂交会生下近似于马的马骡；而公马和母驴杂交，则会生下近似于驴的驴骡。这一节的基因组印记将会给出一部分答案。印记基因是一类单等位表达的基因，数量少但功能强大，构成了基因组印记这一表观遗传领域中的独特现象，来源于不同亲本的印记基因在个体发育过程中承担着不同的重要功能。
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●8.3跨代传递的表观遗传继承
随着科学技术的不断发展，越来越多的科学研究表明，后天获得的性状是可以被继承的，也就是说，越来越多的例子表明，表观遗传信息是能够从父母传递给后代的。之所以要强调和重视跨代表观遗传继承，是因为这与生物演化和人类健康息息相关。这一章节将从跨代表观遗传继承的概念，分子机制和环境因素与跨代表观遗传继承性疾病三方面为同学们进行介绍。
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●8.4多倍化与表观遗传学
多倍化普遍存在于现存植物类群中, 并对物种形成与多样化起到了重要作用。本章节在介绍多倍化相关概念和形成机制的基础上，将重点探讨表观遗传变异在多倍化过程中(尤其是植物多倍化)所起到的作用。
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●8.5表观遗传与作物驯化和改良
这一节主要讲在已有的作物驯化和改良过程中，是否有表观遗传机制的参与，以及在未来的作物良种培育方面，如何合理运用表观遗传学。
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●8.6表观遗传学与人类健康
这一节首先讲解了表观遗传学如何帮助我们从新的角度了解人体的发育，接着探讨了健康科学饮食、衰老机理以及“正能量”的生活方式，最后深入到机理层面，简单介绍了癌症的表观遗传学机制。
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●8.7那些与你和后代生活息息相关的表观遗传学现象你了解么？
那些与你和后代生活息息相关的表观遗传学现象你了解么？
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●8.8表观遗传学真的可以成为作物驯化与育种的手段么？
表观遗传学真的可以成为作物驯化与育种的手段么？
