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课件网) 第五节 生物体存在表观遗传现象 第三章 遗传的分子基础 从我们身边说起。。。 科学家对同卵双胞胎进行了长达21年的研究，发现拥有相同基因的同卵双胞胎，在某些方面都非常相似，比如长相、发色等，但在其他方面，他们明显不同，如性格、健康、喜好。 结论：环境和生活习惯会影响生物性状。 问题1：影响生物性状的因素有哪些？分别是如何影响生物性状？ 推论②：通过影响基因表达改变性状。 基因通过控制蛋白质的合成控制生物性状。 推论①：通过改变遗传物质改变性状。 生物的性状表现是基因和环境条件共同控制的结果 变异 环境和生活习惯如何影响生物性状？ 表观遗传 那如何解释表观遗传学的现象呢？ 表观遗传学：基于非基因序列改变所致基因表达水平的变化，即环境变化引起的性状改变，影响基因表达，但不改变DNA序列，叫作表观遗传学。 1. 概念 基因的表达情况不同！！ 一、 阐明表观遗传的机理 2. 机理 （1）组蛋白乙酰化 组蛋白：富含碱性氨基酸，带正电 DNA：含磷酸基团，带负电 乙酰化可把氨基上的正电荷屏蔽起来，好像给组蛋白中的一些带正电的基因戴上一顶帽子。 乙酰化 去乙酰化 CH3CO— 乙酰基 ———促进转录 一、 阐明表观遗传的机理 2. 机理 （2）DNA甲基化 胞嘧啶 5-甲基胞嘧啶 “加锁帽” 甲基转移酶 DNA上特定序列的胞嘧啶可以发生甲基化修饰 一、 阐明表观遗传的机理 2. 机理 （2）DNA甲基化 真核生物DNA上的启动子胞嘧啶被甲基化，会使染色质高度螺旋化，凝缩成团，该基因无法被识别，不能完成转录。 ———抑制转录 一、 阐明表观遗传的机理 甲基化引起表观遗传的实例 DNA的甲基化程度不同，同卵双胞胎间也有差异 蜂王 工蜂 蜜蜂的雌幼虫后期是否喂食蜂王浆可造成基因组DNA甲基化程度的差异，蜂王和工蜂出现差异 2. 机理 （2）DNA甲基化 一、 阐明表观遗传的机理 小鼠毛色受多对基因调控，包括著名的Agouti基因。Agouti基因有多个不同的突变形式：Avy-黄色-显性；a-黑色-隐性 P： AvyAvy x aa F1： Avya F1表现为黄色、黑色、黑黄相间的一系列中间类型 甲基化引起表观遗传的实例 2. 机理 （2）DNA甲基化 Avy基因上游有段特殊序列，可被甲基化修饰。甲基化程度越高，Avy基因的表达量越低，Avya小鼠的颜色越接近黑色 母鼠在怀孕期间摄入的叶酸越高，胚胎中Avy基因的甲基化程度就越高，小鼠出生后的毛色就越接近黑色 一、 阐明表观遗传的机理 表观遗传的分子机制 组蛋白的乙酰化 基因启动子的甲基化 这些不通过DNA序列改变而影响身体的性状有时能遗传给后代，这样的变化称为表观遗传修饰（epigenetic modification），即发生在DNA序列外的变化。 基因的表达发生改变 影响 精神生活或身体状况改变（表型变化） 后代的性状发生改变 一、 阐明表观遗传的机理 DNA甲基化 组蛋白乙酰化 都可以调控基因表达，但都未引起DNA序列改变 基因沉默 基因表达 表观遗传修饰：发生在DNA序列外的变化 一、 阐明表观遗传的机理 一、 阐明表观遗传的机理 问题3：如何解释同卵双胞胎即相似又存在差异？ 基因 性状 环境和生活习惯 表达 调控基因表达 生物的性状表现是基因和环境条件共同控制的结果 解析生活：玳瑁猫的毛色问题 资料1：玳瑁猫的毛色由X染色体上的一对等位基因B、b控制，b基因控制黄色毛皮，B基因控制黑色的毛皮。 为什么基因型为XBXb雌性玳瑁猫会表现出黑黄相间的毛色？ 资料2：人以及哺乳动物细胞中失活的X染色体被称之为巴氏小体。科学家发现雌猫的神经细胞间期核中有一个深染的小体而雄猫却没有。 图4.9 玳瑁猫毛色的形成 资料1：祖父辈在青春期前有大吃大喝的经历，子孙的寿命比较短，患糖尿病的概率也会相应增加。 【亲代的生活经历可能会 ... ...
