多细胞生物体的正常发育离不开细胞分化过程中高度精巧的调控。
研究表明,分化细胞中的遗传物质并没有丢失,它们只是开启或关闭了特异的基因,而表观遗传则是控制着DNA中基因开启或关闭的重要机制。表观遗传通过改变DNA或染色体蛋白质上的化学修饰形成多种不同的细胞分化方向。
表观遗传中最重要的修饰是DNA甲基化,DNA中的某些碱基加上甲基后,基因的碱基序列不会改变,但是甲基化程度的高低会影响其转录的水平,甲基化程度越高,转录水平越低。在DNA复制时,DNA甲基转移酶能够使子代DNA获得与亲代DNA相同的DNA甲基化特征,从而使其在DNA复制和细胞分裂中被保留下来。
组蛋白是真核生物细胞核中与DNA结合在一起的蛋白质。科学家发现组蛋白的多种化学修饰也能够影响基因的表达。细胞核受到某些外界刺激可能会引起组蛋白修饰的改变,进而使基因出现越来越多的甲基化,直至其表达关闭,而另一些刺激引起的组蛋白修饰会使基因去甲基化,从而开启表达过程。
基因的表观遗传修饰会不会由亲代个体传递给子代个体呢?这取决于精卵形成过程及受精后细胞中发生的复杂变化,这些复杂变化会使表观遗传会被重新编程。
怀孕早期遭受饥荒的女性,其后代罹患肥胖的概率比较高,因为表观遗传将其细胞编程为尽量减少能量消耗的模式。男性吸烟者的精子活力下降,精子中DNA的甲基化程度明显升高。怀孕期间过量饮酒是导致出生缺陷和智力发育迟缓的重要因素,动物实验显示,酒精能够改变表观遗传修饰,影响下一代表型。
人体很复杂,每个人的健康和寿命都由基因组、表观遗传、环境因素等共同影响,目前研究人员尚不能预测表观遗传效应对后代的影响有多大,但我们应通过健康的生活方式,尽可能提高自己和后代的身体素质。
(1)在多细胞生物的个体发育过程中,通过细胞分化形成多样的细胞,细胞分化的本质是
(2)在DNA分子复制过程中,
(3)结合所学知识推测,特定序列的甲基化可能干扰了
(4)某品系小鼠的毛色受AVY基因控制,AVY基因上游一段序列的甲基化程度影响AVY基因表达,甲基化程度越高、小鼠毛色越深。为证明“孕期过量饮酒可以通过改变表观遗传修饰影响后代表型”的假设,研究人员利用该品系小鼠设计了以下实验。
组别 | 小鼠 | 酒精摄入情况 | 检测指标 |
实验组 | 刚受孕的雌鼠 | 每天摄入一定量酒精 | 待小鼠产仔后,观察子代小鼠毛色 |
对照组 |
(5)结合本文信息,请列举你应当采取的健康生活方式:

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