基因的选择性表达与表观遗传
基因的选择性表达与表观遗传知识点包括基因选择性表达的结果、表观遗传的特征及机制、基因与性状的关系等部分,有关基因的选择性表达与表观遗传的详情如下:
基因选择性表达的结果
(1)细胞形态的改变:如肌细胞的梭形、哺乳动物成熟红细胞的圆饼状、神经细胞的突起等。
(2)细胞结构的变化:细胞器的种类和数量发生变化。
(3)细胞功能的特化:执行特定的功能,如运动功能、反射功能、免疫功能等。
(4)特殊分子的合成:如合成唾液淀粉酶、抗体、胰岛素、血红蛋白和肌动蛋白等。
表观遗传的特征及机制
(1)表现遗传的特征
①不发生DNA序列的变化
表观遗传不发生DNA序列的变化。如同卵双胞胎具有完全相同的基因组成,但在长大成人后性格、健康方面等会出现差异,这种现象与表观遗传有关。
②可遗传
表观遗传可以通过有丝分裂和减数分裂在细胞或个体间遗传。如一个遗传物质完全一致的小鼠品系,其体毛具有不同颜色,这与基因的甲基化程度有关,并且这种毛色的性状差异往往可以传递给后代。
③受环境影响
环境的变化可以导致基因表观修饰的变化,进而引起表型改变。个体在生长和发育过程中获得的环境影响,可能会遗传给后代。
(2)表观遗传的机制
①DNA的甲基化
基因中的碱基序列没有变化,但部分碱基发生了甲基化修饰,抑制了基因的表达,进而影响表型。
②构成染色体的组蛋白的乙酰化修饰
真核生物细胞核中的DNA与一些蛋白质结合在一起,带负电荷的DNA“缠绕”在带正电荷的蛋白质(如组蛋白)上,使细长的DNA卷成紧密的结构。乙酰化修饰就是用乙酰基把组蛋白的正电荷屏蔽掉。组蛋白的正电荷一旦减少,其与DNA的结合就会减弱,这部分的DNA就会“松开”,激活相关基因的转录。
(3)RNA干扰
RNA干扰是正常生物体内抑制特定基因表达的一种现象。当细胞中导入或内源产生与某个特定mRNA同源的双链RNA时,该mRNA发生降解或者翻译阻滞,导致基因表达沉默。这种现象发生在转录后水平,又称为转录后基因沉默,是表观遗传的重要机制之一。
基因与性状的关系
(1)一个基因决定一种性状(多数性状受单基因控制)。
(2)一个基因影响多种性状(如基因间相互作用)。
(3)多个基因控制一种性状(如身高、体重等)。
图解如下:
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