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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(shū)-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(shū)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(guò)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)合一個(gè)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)。表觀遺傳提供了基因何時(shí)、何處、合成何種RNA及蛋白的指令,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(guò)重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。
       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(guò)程的核心任務(wù)。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)。表觀遺傳改變?cè)黾恿嘶加刑囟膊〉娘L(fēng)險(xiǎn),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,表觀修飾的彈性被耗盡,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。
       現(xiàn)代進(jìn)化理論認(rèn)為生物進(jìn)化是種群基因頻率的改變,現(xiàn)代分子遺傳學(xué)則認(rèn)為基因型決定生物個(gè)體的表型。然而,表觀遺傳學(xué)的研究表明,遺傳并不是那么簡(jiǎn)單,表觀遺傳對(duì)遺傳觀的沖擊,也使進(jìn)化觀的討論更加復(fù)雜。
       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(lè)章”。
(1)全能或多能細(xì)胞走向不同“命運(yùn)”的過(guò)程稱(chēng)為
細(xì)胞分化
細(xì)胞分化
,依據(jù)本文,這一過(guò)程是
基因選擇性表達(dá)和表觀遺傳共同作用
基因選擇性表達(dá)和表觀遺傳共同作用
的結(jié)果。
(2)遺傳學(xué)家提出中心法則,概括了自然界生物的遺傳信息傳遞過(guò)程。請(qǐng)繪出已概括的中心法則圖。
(3)基因突變和基因重組不屬于表觀遺傳,其原因是基因突變和基因重組
染色體的DNA序列
染色體的DNA序列
發(fā)生了改變。
(4)人們用“病來(lái)如山倒”形容疾病的發(fā)生比較突然。請(qǐng)結(jié)合文中內(nèi)容,用30字內(nèi)的一句話,作為反駁這種觀點(diǎn)的內(nèi)容:
疾病是環(huán)境因素持續(xù)作用下,表觀修飾彈性被耗盡的結(jié)果
疾病是環(huán)境因素持續(xù)作用下,表觀修飾彈性被耗盡的結(jié)果
。
(5)在進(jìn)化上,有一種觀點(diǎn)叫做“獲得性遺傳”,認(rèn)為“獲得的變異可遺傳給后代”。從基因與環(huán)境關(guān)系角度,這種觀點(diǎn)是否有科學(xué)依據(jù)?請(qǐng)結(jié)合本文闡述理由:
有,環(huán)境變化可引起基因的表觀修飾,這種變異有可能遺傳(或“沒(méi)有,環(huán)境變化若未引起基因的表觀修飾,這種變異不遺傳”)
有,環(huán)境變化可引起基因的表觀修飾,這種變異有可能遺傳(或“沒(méi)有,環(huán)境變化若未引起基因的表觀修飾,這種變異不遺傳”)
。

【答案】細(xì)胞分化;基因選擇性表達(dá)和表觀遺傳共同作用;染色體的DNA序列;疾病是環(huán)境因素持續(xù)作用下,表觀修飾彈性被耗盡的結(jié)果;有,環(huán)境變化可引起基因的表觀修飾,這種變異有可能遺傳(或“沒(méi)有,環(huán)境變化若未引起基因的表觀修飾,這種變異不遺傳”)
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:46引用:1難度:0.6
相似題
  • 1.如圖為中心法則及其發(fā)展示意圖,圖中①~⑤表示遺傳信息的傳遞過(guò)程,據(jù)圖回答下列問(wèn)題:

    (1)圖1中,遺傳信息傳遞過(guò)程中能發(fā)生堿基U-A或A-U配對(duì)的過(guò)程有
     
    (填序號(hào))。
    (2)tRNA由特定的DNA通過(guò)
     
    (填序號(hào))而來(lái),tRNA的作用是
     
    。
    (3)遺傳信息在從堿基序列到氨基酸序列的傳遞過(guò)程中,遺傳信息的傳遞有損失的現(xiàn)象,原因是
     

    (4)某基因經(jīng)②③過(guò)程產(chǎn)生的蛋白質(zhì)中部分氨基酸序列為“-甘氨酸-亮氨酸-谷氨酸-半胱氨酸-纈氨酸-”,根據(jù)此序列及密碼子表,甲、乙兩位同學(xué)推導(dǎo)出的該基因的堿基排列序卻不一樣,原因是
     

    發(fā)布:2025/1/3 8:0:1組卷:3引用:1難度:0.7
  • 2.下列關(guān)于中心法則的敘述,正確的是( ?。?/h2>

    發(fā)布:2025/1/3 8:0:1組卷:6引用:1難度:0.7
  • 3.圖甲表示人體細(xì)胞中遺傳信息的傳遞過(guò)程,圖乙為中心法則圖示,請(qǐng)回答:
    ?
    (1)DNA的基本骨架是由
     
    構(gòu)成的,DNA復(fù)制的方式為
     
    。
    (2)圖甲中:①所需要的酶為
     
    ,②從 
     
    (左/右)邊開(kāi)始,以 
     
    為原料。
    (3)圖甲過(guò)程③屬于基因表達(dá)的 
     
    過(guò)程,該過(guò)程決定氨基酸的密碼子最多有
     
    種。
    (4)煙草花葉病毒遺傳信息的傳遞過(guò)程有
     
    (填乙圖序號(hào))。

    發(fā)布:2025/1/15 8:0:2組卷:10引用:3難度:0.7
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