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基因與環(huán)境的“共舞”
生物體的細(xì)胞中有一本生命之書——基因組。人的生命源于一個(gè)受精卵,初始的全能或多能細(xì)胞中的DNA在轉(zhuǎn)錄因子的協(xié)同作用下被激活或抑制,讓細(xì)胞走向不同的“命運(yùn)”,最終在細(xì)胞中表達(dá)“一套特定組合”的基因。
生命處于不斷變化的環(huán)境中,億萬(wàn)年的進(jìn)化讓生命之書中蘊(yùn)藏了應(yīng)對(duì)環(huán)境變化的強(qiáng)大潛力。細(xì)胞中基因的表達(dá)始于染色質(zhì)的解螺旋,各種轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合到DNA上,啟動(dòng)表達(dá)。研究發(fā)現(xiàn),這些過程中都存在著調(diào)控,這種調(diào)控不改變DNA序列,但會(huì)對(duì)基因進(jìn)行修飾,從而引起基因表達(dá)的變化及表型改變,并且有的改變是可遺傳的,即表觀遺傳。例如DNA上結(jié)合了甲基基團(tuán)(甲基化),能引起染色質(zhì)結(jié)構(gòu)、DNA構(gòu)象的改變,從而改變基因表達(dá)。表觀遺傳影響了基因何時(shí)、何處合成何種RNA及蛋白,從而更精確地控制著基因表達(dá)。
表觀遺傳是個(gè)體適應(yīng)外界環(huán)境的機(jī)制,在環(huán)境變化時(shí),生物可以通過重新編程消除原有的表觀遺傳標(biāo)記,產(chǎn)生適應(yīng)新環(huán)境的表觀遺傳標(biāo)記,這樣既適應(yīng)了環(huán)境變化,也避免了DNA反復(fù)突變?cè)斐傻娜旧w不穩(wěn)定與遺傳信息紊亂的情況。
表觀遺傳與人的發(fā)育和疾病密不可分。胚胎發(fā)育早期,建立與子宮內(nèi)環(huán)境相適應(yīng)的表觀遺傳修飾是胚胎發(fā)育過程的核心任務(wù)。表觀遺傳還可以增加患有特定疾病的風(fēng)險(xiǎn),母體的飲食、供氧、感染、吸煙等與后代的高血壓、Ⅱ型糖尿病等疾病密切相關(guān)。但人體可在相當(dāng)程度上忍受這些改變而不發(fā)病,經(jīng)歷十幾年或者幾十年的持續(xù)壓力,細(xì)胞或者組織再也無(wú)法正常行使功能,從而產(chǎn)生疾病。
生命本質(zhì)上是物質(zhì)、能量和信息的統(tǒng)一體,基因與環(huán)境的“共舞”,才會(huì)奏響生命與環(huán)境相適應(yīng)、協(xié)同進(jìn)化的美妙“樂章”。
(1)基因的選擇性表達(dá),使同一個(gè)細(xì)胞的子細(xì)胞走向不同“命運(yùn)”的過程稱為 細(xì)胞分化細(xì)胞分化。
(2)DNA分子中發(fā)生堿基對(duì)的替換、增添或缺失,引起的基因堿基序列的改變叫基因突變。表觀遺傳是否屬于基因突變?不屬于不屬于,依據(jù)是 堿基序列沒有改變(或基因沒有堿基對(duì)的增添、缺失和替換)堿基序列沒有改變(或基因沒有堿基對(duì)的增添、缺失和替換)。
(3)生物適應(yīng)外界環(huán)境變化中,表觀遺傳發(fā)揮的優(yōu)勢(shì)是 生物可以通過重新編程消除原有的表觀遺傳標(biāo)記,產(chǎn)生適應(yīng)新環(huán)境的表觀遺傳標(biāo)記,也避免了DNA反復(fù)突變?cè)斐傻娜旧w不穩(wěn)定與遺傳信息紊亂的情況生物可以通過重新編程消除原有的表觀遺傳標(biāo)記,產(chǎn)生適應(yīng)新環(huán)境的表觀遺傳標(biāo)記,也避免了DNA反復(fù)突變?cè)斐傻娜旧w不穩(wěn)定與遺傳信息紊亂的情況。
【考點(diǎn)】表觀遺傳;中心法則及其發(fā)展.
【答案】細(xì)胞分化;不屬于;堿基序列沒有改變(或基因沒有堿基對(duì)的增添、缺失和替換);生物可以通過重新編程消除原有的表觀遺傳標(biāo)記,產(chǎn)生適應(yīng)新環(huán)境的表觀遺傳標(biāo)記,也避免了DNA反復(fù)突變?cè)斐傻娜旧w不穩(wěn)定與遺傳信息紊亂的情況
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:28引用:1難度:0.5
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1.柳穿魚Lcyc基因和小鼠AVY基因的堿基序列沒有變化,但部分堿基發(fā)生了甲基化修飾,抑制了基因的表達(dá),進(jìn)而對(duì)表型產(chǎn)生影響,這樣的現(xiàn)象稱為表觀遺傳。下列關(guān)于表觀遺傳,敘述正確的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/15 7:30:1組卷:37引用:4難度:0.7 -
2.多細(xì)胞生物體生長(zhǎng)發(fā)育,通過細(xì)胞中基因表達(dá)過程的復(fù)雜調(diào)控,實(shí)現(xiàn)細(xì)胞中基因在時(shí)間、空間上高度有序的選擇性表達(dá),進(jìn)而形成生物體復(fù)雜的性狀表現(xiàn)。蜂群受精卵發(fā)育幼蟲取食蜂王漿最后發(fā)育成蜂王,這種幼蟲以花粉和花蜜為食將發(fā)育成工蜂。科學(xué)家發(fā)現(xiàn)蜂王漿抑制DNMT3基因表達(dá)DNMT3蛋白,該蛋白是一種DNA甲基化轉(zhuǎn)移酶,能使DNA某些區(qū)域添加甲基基團(tuán)(如圖所示)從而影響基因的表達(dá)。敲除DNMT3基因后,蜜蜂幼蟲將發(fā)育成蜂王,這與取食蜂王漿有相同的效果。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是( ?。?img alt="菁優(yōu)網(wǎng)" src="https://img.jyeoo.net/quiz/images/202107/277/673e3bb9.png" style="vertical-align:middle" />
發(fā)布:2024/12/15 22:0:2組卷:57引用:12難度:0.6 -
3.DNA甲基化是指DNA中的某些堿基被添加甲基基團(tuán),此種變化不影響DNA中堿基的排列順序,但會(huì)影響基因的表達(dá),對(duì)細(xì)胞分化具有調(diào)控作用?;騿?dòng)子區(qū)域被甲基化后,會(huì)抑制該基因的轉(zhuǎn)錄,如圖所示。研究發(fā)現(xiàn),多種類型的癌細(xì)胞中發(fā)生了抑癌基因的過量甲基化。下列敘述正確的是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/19 3:30:1組卷:6引用:2難度:0.7
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