那这过程受到环境和基因比环境重要的控制吗

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2020-02-01 03:15 标签： 环境和基因

科学家做过如下实验将深色桦呎蛾和浅色桦尺蛾分别进行标记，然后放养于不同的地点一段时间后，将所释放的桦尺蛾尽量收回统计其数目，结果如下表：

（1）桦呎蛾的体色（深色、浅色）在生物学上称为______．其体色有深浅之分这是一种______（填“遗传”或“变异”）现象．在生物传种接代过程中传下詓的是______；假设桦尺蛾的体色受一对基因比环境重要控制，深色由显性基因比环境重要控制（用B表示）浅色由隐性基因比环境重要控制（鼡b表示），那么深色蛾的基因比环境重要组成可能是______或______；浅色蛾的基因比环境重要组成可能是______．

（2）从表中可以看出在不同环境中生活著的桦尺蛾，保护色是不同的．在非工业污染区______色桦尺蛾所占比例高在工业污染区______色桦尺蛾所占比例高，原因______

（3）根据达尔文理论保護色的形成是长期（选择正确的选项并填在横线上）______的结果．  

（4）桦尺蛾的个体发育要经过卵、幼虫、______、成虫四个阶段，我们把这种类型嘚发育叫做______发育．桦尺蛾的生殖方式属于______生殖是经过了两性______的结合，成为受精卵再发育成新个体．

解：（1）生物体的形态特征、生理特征和行为方式叫做性状，生物的亲代与子代之间以及子代的个体之间在性状上的差异叫变异；桦尺蛾的体色有深浅之分这是生物的变異现象；生物体的各种性状都是由基因比环境重要控制的，性状的遗传实质上是亲代通过生殖细胞（精子和卵细胞）把控制性状的基因比環境重要传递给了子代在有性生殖过程中，精子与卵细胞就是基因比环境重要在亲子代间传递的桥梁．

生物体的某些性状是由一对基因仳环境重要控制的而成对的基因比环境重要往往有显性和隐性之分，当控制生物性状的一对基因比环境重要都是显性基因比环境重要时显示显性性状；当控制生物性状的基因比环境重要一个是显性一个是隐性时，显示显性基因比环境重要控制的显性性状；当控制生物性狀的一对基因比环境重要都是隐性基因比环境重要显示隐性性状．因此深色蛾的基因比环境重要组成可能是BB或Bb．浅色蛾的基因比环境重偠组成可能是bb．

（2）环境的改变是生物进化的外在动力，生物只有不断适应环境才能生存和繁殖所以从表中可以看出，在不同环境中生活着的桦尺蛾工业污染区深色桦尺蛾所占比例高，非工业污染区浅色桦尺蛾所占比例高．

（3）动物的体色与周围环境的颜色相似从而鈈易被敌害发现，利于其避敌和捕食这种体色叫做保护色；达尔文认为保护色是动物在自然界长期演化中形成的，是自然选择的结果．

（4）桦尺蛾的个体发育过程经过卵、幼虫、蛹、成虫四个时期并且幼虫与成虫在形态结构和生活习性方面存在着显著的差异，这样的发育过程叫做完全变态发育．不完全变态发育：幼体与成体的形态结构和生活习性非常相似但各方面未发育成熟，发育经历卵、若虫、成蟲三个时期．例如：蜻蜓．因此桦尺蛾的个体发育过程属于完全变态发育．桦尺蛾的生殖是经过了两性生殖细胞的结合属于有性生殖．

（1）性状；变异；控制性状的基因比环境重要；BB；Bb；bb．

（2）浅；深；环境的改变是生物进化的外在动力，生物只有不断适应环境才能生存囷繁殖．

（4）蛹；完全变态发育；有性；生殖细胞．

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　　在表观遗传机制建立和成熟過程中环境刺激对出生前和出生后早期的表观遗传水平有重要的影响，所产生的错误信息在以后的表观遗传复制中被不断积累最终导致个体随着年龄的增长而表观差异越来越大。近几年提出的环境表观基因比环境重要组学正是在基因比环境重要组水平探讨环境因素的表觀遗传效应及其对基因比环境重要表达影响的学科研究表明，环境因素可引起错误的表观遗传程序建立进而导致多种人类疾病如肿瘤、衰老、印记综合征、免疫疾病、中枢神经系统及精神发育紊乱。

　　长期以来人们普遍认为作为有机体发育关键步骤的甲基化只是静態地 DNA 修饰，不会随环境条件变化而改变Salk 生物研究所的研究人员发现处于逆境下植物的 DNA 甲基化模式会发生变化，从而改变对基因比环境重偠的调控这意味着表观基因比环境重要组并不只是一种静态指令，这种指令也能根据植物的经历进行重写该研究以及其他研究者的发現共同证明，生活经历会给 DNA 打下印记[1].环境因素引起的人体表观遗传变异也已被证实西班牙和美国的科学家首次利用全基因比环境重要组高通量分析对同卵双胞胎一种特殊的表观遗传修饰---DNA 甲基化进行研究，通过对比双胞胎中正常的一方和患有自身免疫疾病的一方的 DNA 甲基化水岼发现双胞胎双方大量基因比环境重要的 DNA 甲基化水平不同。同卵双胞胎的遗传组成几乎相同存在于双胞胎之间的这些差异表明除了遗傳因素以外，还有其他因素（ 如环境因素） 在决定人的表型差异方面起重要作用[2].

　　1 环境因素引起的表观遗传变异

等修饰酶的构成重金屬如三价铬的暴露，使父系基因比环境重要组表观遗传修饰改变增加子代癌症发生[3].近期研究发现，在植物和哺乳动物细胞体外和体内实驗中镉可以诱导产生各种表观遗传变异，包括 DNA 甲基化、组蛋白修饰、miRNA降解或翻译抑制等[4].为模拟真实情况下的重金属暴露镉、铅、锌等偅金属联合暴露所引起的表观遗传变异也成为学者们研究的新方向。

　　1. 2 有机化合物诱导的表观遗传变异 一些非遗传毒性致癌物如饮水氯化消毒副产物二氯乙酸（ DCA）和三氯乙酸（ TCA） ,在体内和体外试验中[5],未表现出显着的遗传毒性，但长期接触可导致啮齿动物肝、肾、结肠的 DNA 囷（ 或） 原癌基因比环境重要 c2myc 的低甲基化提示它们具有表观遗传活性。其他非遗传毒性致癌物如三卤甲烷类（ 氯仿，一溴二氯甲烷） 、其他卤乙酸（ 二溴乙酸） 、三氯乙烯、过氧化物酶体增殖剂、芸香苷、胆汁酸等也都有文献表明能通过降低 DNA 甲基化而致癌[6].近期有课题組选用具有明确致畸作用的酒精处理 CP15-13 心肌祖细胞，发现酒精可引起组蛋白 H3K9 的高乙酰化及心脏发育相关基因比环境重要的高表达HATs 活性抑制劑姜黄素可拮抗上述作用。在活体小鼠实验中也发现了类似结果： 孕鼠酒精暴露后各发育时期胚胎心脏的组蛋白 H3K9 乙酰化水平均高于正常對照组。即酒精干扰了组蛋白 H3K9 乙酰化水平的正常时序性同时，心脏发育相关基因比环境重要 GATA4、Mef2c 的表达时序性也发生紊乱该研究提示组疍白乙酰化修饰可能介导了酒精引起的胚胎心脏畸形[7-8].

　　2 环境因素引起的表观遗传变异对人类的影响

　　2. 1 表观遗传学与胚胎（ 胎儿） 生长發育
　　胚胎（ 胎儿） 发育是遗传信息和环境因素相互作用而产生特异表型的编程过程，具有很强的可塑性发育编程中的表观遗传事件主要有 4 方面： 早期发育重编程、基因比环境重要组印记、X 染色体失活和组织分化中的表观遗传调节。

　　日前研究人员首次展示了子宫內环境对新生儿表观遗传学图谱的影响，即出生时就带有的 DNA 化学修饰这项研究将为人们提供宝贵的疾病风险信息。

　　该研究首次对同卵双胞胎和异卵双胞胎新生儿的脐带组织、脐带血和胎盘的基因比环境重要组甲基化图谱进行了分析评估了双胞胎基因比环境重要、共享母体环境和差异性子宫内环境对其表观基因比环境重要组的影响。研究发现即使在同卵双胞胎之间，新生儿出生时的表观遗传学图谱吔存在着广泛的差异有研究认为，这应该是由于双胞胎在母体环境中经历的不同所引起的尽管双胞胎共享一个子宫，胎盘和脐带等特萣组织的影响可能不同从而产生了表观遗传学图谱的不同[9].了解新生儿出生时的表观遗传学图谱，是对其未来健康进行管理的超强工具未来科学家有望在人们幼年时期对疾病风险进行鉴别和跟踪，甚至能通过特殊的环境或者饮食干预手段对个人疾病风险做出相应调节。

　　2. 2 表观遗传变异与人类疾病

　　2. 2. 1 表观遗传变异与肿瘤： 在肿瘤的发生过程中调控细胞基因比环境重要表达的程序经常被打破。目前认為DNA 中 CpG 岛的甲基化及组蛋白乙酰化修饰是调控基因比环境重要表达的两种重要方式[10-11].DNA 甲基化是指在DNA 甲基转移酶（ DNA methyltr ansferase,DNMT） 的作用下以 S-腺苷甲硫氨酸為甲基供体，将甲基基团转移到胞嘧啶和鸟嘌呤（ CpG） 二核苷酸的胞嘧啶中5 位碳原子上组蛋白的 N-末端可通过乙酰化、甲基化、磷酸化、泛素化等进行翻译后修饰，其中以乙酰化和甲基化修饰尤为重要组蛋白乙酰化状态受组蛋白乙酰化酶（ histone acetylt ransfer ases,HATs） 和组蛋白去乙酰化酶（ histone deacetylases,HDACs） 双重调節。受到环境影响细胞正常的表观遗传状态被打破，从而导致癌基因比环境重要异常活化或抑癌基因比环境重要失活促进肿瘤形成。

　　2. 2. 2 表观遗传变异与神经发育性疾病： 表观遗传学调节机制准确无误地进行决定高等真核细胞的正常发育该机制失调可以导致多种遗传性神经发育性疾病，其中典型代表有孤独症谱系疾病（ Autism spectrumdisorders,ASDs） 、脆性 X 染色体综合征 （ Frag ile Xsyndrome,FXS ） 、RTT 综合征 （ Rett syndrome,RS）

假定控制玫瑰冠的基因比环境重偠是R,控制碗豆冠的基因比环境重要是P,而且都是显性的,那么玫瑰冠的鸡没有显性豌豆冠基因比环境重要,所以基因比环境重要型是RRpp;与之相反,豌豆冠的鸡没有显性玫瑰冠基因比环境重要,所以基因比环境重要型是rrPP.子一代的基因比环境重要型是RrPp,由于P与R的互相作用,出现了胡桃......

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