基因的選擇性表達及表觀遺傳課件

胚胎受精卵胎兒20000億個細胞胚胎受精卵胎兒20000億個細胞11個細胞紅細胞有絲分裂細胞分化20000億個細胞200多種細胞為什么同樣的DNA卻能發(fā)育成不同的組織和器官呢？1個細胞紅細胞有絲分裂細胞分化20000億個細胞200多種細2問題1：細胞分化是如何發(fā)生的呢？問題1：細胞分化是如何發(fā)生的呢？3資料1

受精卵2-細胞胚4-細胞胚8-細胞胚桑葚胚Q1：通過閱讀，你獲取到了那些信息？資料1受精卵2-細胞胚4-細胞胚8-細胞胚桑葚胚Q1：通4Q2：隨著受精卵和胚胎的發(fā)育，細胞逐步分化，基因表達數(shù)目有明顯的變化，說明了什么問題？細胞分化與基因選擇性表達有關Q2：隨著受精卵和胚胎的發(fā)育，細胞逐步分化，基因表達數(shù)目有5基因RNA蛋白質(zhì)(DNA)轉錄翻譯基因的表達基因RNA蛋白質(zhì)(DNA)轉錄翻譯基因的表達6

隨著受精卵和胚胎的發(fā)育，細胞逐步分化，基因表達的哪一步出現(xiàn)了差異？基因RNA蛋白質(zhì)(DNA)轉錄翻譯選擇性表達細胞分化體現(xiàn)生物性狀影響隨著受精卵和胚胎的發(fā)育，細胞逐步分化，基因表達的哪一步出現(xiàn)7Q3：基因選擇性表達有什么意義？是細胞分化的根本原因，保證機體的正常發(fā)育；各種蛋白質(zhì)在需要時才合成，以適應多變得環(huán)境Q3：基因選擇性表達有什么意義？是細胞分化的根本原因，保證機8問題2：基因組完全相同的同卵雙胞胎，性狀為什么會有差異？問題2：基因組完全相同的同卵雙胞胎，9資料2一對同卵雙胞胎一個正常，另一個患有乳腺癌。通過DNA測序，這對同卵雙胞胎的DNA序列一樣。研究人員將研究聚焦在一個抑癌基因BRCA1基因上，研究發(fā)現(xiàn)這對同卵雙胞胎的BRCA1基因序列雖然一樣，但其蛋白質(zhì)的表達量差異比較大，患有乳腺癌的BRCA1蛋白量明顯低于正常人。經(jīng)研究表明，該乳腺癌患者的BRCA1基因啟動子被過度甲基化，導致轉錄不能正常進行，該基因就會關閉。也就是說，這個基因能夠在不改變基本藍圖的前提下被失活。問題2：基因組完全相同的同卵雙胞胎，性狀為什么會有差異？資料2一對同卵雙胞胎一個正常，另一個患有乳腺癌。通過D10A基因A基因插入序列周期性表達持續(xù)性表達A突變關閉表達AaAvy帶狀毛發(fā)黑棕色毛發(fā)黃色毛發(fā)資料3圖1圖2圖3Q1：從文字和圖中，你獲取到了什么信息？A基因A基因插入序列周期性表達持續(xù)性表達A突變關閉表達AaA11Q2：Avy/a小鼠毛發(fā)應該是什么顏色？Q2：Avy/a小鼠毛發(fā)應該是什么顏色？12Q3：Avy/a小鼠為什么會出現(xiàn)性狀差異？Q4:DNA甲基化程度導致毛發(fā)顏色改變，這種毛發(fā)顏色變化可遺傳給后代嗎？Q3：Avy/a小鼠為什么會出現(xiàn)性狀差異？Q4:DNA甲基化13黃色的母親僅僅會生出黃色或淺色毛發(fā)的后代深色的母親會生出黃色、淺色或者深色毛發(fā)的后代，而且比例固定Q4:DNA甲基化程度導致毛發(fā)顏色改變，這種毛發(fā)顏色變化可遺傳給后代嗎？Avy/aAvy/a黃色的母親僅僅會生出黃色或淺色毛發(fā)的后代深色的母親會生出黃色14DNA堿基序列不變基因表達改變引起的性狀改變可遺傳給子代表觀遺傳學現(xiàn)象基因RNA蛋白質(zhì)(DNA)轉錄翻譯選擇性表達細胞分化體現(xiàn)生物性狀影響甲基化表觀遺傳改變不依賴于DNA堿基序列變化并且能遺傳給子代的表型改變基因的選擇性表達及表觀遺傳課件(共24張PPT)基因的選擇性表達及表觀遺傳課件(共24張PPT)DNA堿基序列不變基因表達改變引起的性狀改變可遺傳給子代表觀15資料4：研究表明，甲基轉移酶DNMT1能夠識別是否有CpG序列的甲基化僅存在于一條鏈中。當甲基轉移酶發(fā)現(xiàn)了這種不平衡，它會把“失去”的甲基化加到新合成的鏈上。如此，當細胞增殖時，子代細胞就會擁有跟母代細胞一樣的甲基化特征了。問題3：DNA甲基化導致的性狀改變?yōu)槭裁纯蛇z傳？基因的選擇性表達及表觀遺傳課件(共24張PPT)基因的選擇性表達及表觀遺傳課件(共24張PPT)資料4：研究表明，甲基轉移酶DNMT1能夠識別是否有CpG序16表觀遺傳調(diào)控機制DNA修飾組蛋白修飾非編碼RNA調(diào)控染色質(zhì)重塑基因的選擇性表達及表觀遺傳課件(共24張PPT)基因的選擇性表達及表觀遺傳課件(共24張PPT)表觀遺傳調(diào)控機制DNA修飾組蛋白修飾非編碼RNA調(diào)控染色質(zhì)重17表觀遺傳調(diào)控機制細胞分化？問題4：

基因RNA蛋白質(zhì)(DNA)轉錄翻譯選擇性表達細胞分化體現(xiàn)生物性狀影響甲基化表觀遺傳改變等基因的選擇性表達及表觀遺傳課件(共24張PPT)基因的選擇性表達及表觀遺傳課件(共24張PPT)表觀遺傳調(diào)控機制細胞分化？問題4：基因RNA蛋白質(zhì)(DNA18組蛋白K4位點甲基化組蛋白K27位點甲基化DNA甲基化基因的選擇性表達及表觀遺傳課件(共24張PPT)基因的選擇性表達及表觀遺傳課件(共24張PPT)組蛋白K4組蛋白K27DNA甲基化基因的選擇性表達及表觀遺傳19基因RNA蛋白質(zhì)(DNA)轉錄翻譯選擇性表達細胞分化體現(xiàn)生物性狀影響調(diào)控甲基化表觀遺傳改變等基因的選擇性表達及表觀遺傳課件(共24張PPT)基因的選擇性表達及表觀遺傳課件(共24張PPT)基因RNA蛋白質(zhì)(DNA)轉錄翻譯選擇性表達細胞分化體現(xiàn)生物20問題5：表觀遺傳修飾是如何產(chǎn)生的？基因的選擇性表達及表觀遺傳課件(共24張PPT)基因的選擇性表達及表觀遺傳課件(共24張PPT)問題5：表觀遺傳修飾是如何產(chǎn)生的？基因的選擇性表達及表觀遺傳21巴西紅耳龜是一種典型的溫度依賴型性別決定，溫度26℃為雄性孵化溫度（maleproducingtemperature,MPT）,溫度32℃為雌性孵化溫度（Femaleproducingtemperature,FPT）。在不同溫度下DNA甲基化程度不同，導致蛋白質(zhì)的表達差異，從而影響性別決定。孵化過程的不同階段DNA甲基化程度基因的選擇性表達及表觀遺傳課件(共24張PPT)基因的選擇性表達及表觀遺傳課件(共24張PPT)孵化過程的不同階段DNA甲基化程度基因的選擇性表達及表觀遺傳22基因RNA蛋白質(zhì)(DNA)轉錄翻譯選擇性表達細胞分化體現(xiàn)生物性狀影響調(diào)控甲基化表觀遺傳改變等環(huán)境討論：表觀遺傳學調(diào)控機制對我們的生活有什么啟示？基因的選擇性表達及表觀遺傳課件(共24張PPT)基因的選擇性表達及表觀遺傳課件(共24張PPT)基因RNA蛋白質(zhì)(DNA)轉錄翻譯選擇性表達細胞分化體現(xiàn)生物23美國藥監(jiān)局已經(jīng)批準了兩個抑制甲基轉移酶DNMT1的藥物作為抗癌藥用于臨床。它們是5-阿扎胞苷（商品名：維達扎，Vidaza）和2-氮雜-5’-脫氧胞苷（商品名：達珂，Dacogen）表觀遺傳學的應用基因的選擇性表達及表觀遺傳課件(共24張PPT)基因的選擇性表達及表觀遺傳課件(共24張PPT)美國藥監(jiān)局已經(jīng)批準了兩個抑制甲基轉移酶DNMT1的藥物作為抗24胚胎受精卵胎兒20000億個細胞胚胎受精卵胎兒20000億個細胞251個細胞紅細胞有絲分裂細胞分化20000億個細胞200多種細胞為什么同樣的DNA卻能發(fā)育成不同的組織和器官呢？1個細胞紅細胞有絲分裂細胞分化20000億個細胞200多種細26問題1：細胞分化是如何發(fā)生的呢？問題1：細胞分化是如何發(fā)生的呢？27資料1

受精卵2-細胞胚4-細胞胚8-細胞胚桑葚胚Q1：通過閱讀，你獲取到了那些信息？資料1受精卵2-細胞胚4-細胞胚8-細胞胚桑葚胚Q1：通28Q2：隨著受精卵和胚胎的發(fā)育，細胞逐步分化，基因表達數(shù)目有明顯的變化，說明了什么問題？細胞分化與基因選擇性表達有關Q2：隨著受精卵和胚胎的發(fā)育，細胞逐步分化，基因表達數(shù)目有29基因RNA蛋白質(zhì)(DNA)轉錄翻譯基因的表達基因RNA蛋白質(zhì)(DNA)轉錄翻譯基因的表達30

隨著受精卵和胚胎的發(fā)育，細胞逐步分化，基因表達的哪一步出現(xiàn)了差異？基因RNA蛋白質(zhì)(DNA)轉錄翻譯選擇性表達細胞分化體現(xiàn)生物性狀影響隨著受精卵和胚胎的發(fā)育，細胞逐步分化，基因表達的哪一步出現(xiàn)31Q3：基因選擇性表達有什么意義？是細胞分化的根本原因，保證機體的正常發(fā)育；各種蛋白質(zhì)在需要時才合成，以適應多變得環(huán)境Q3：基因選擇性表達有什么意義？是細胞分化的根本原因，保證機32問題2：基因組完全相同的同卵雙胞胎，性狀為什么會有差異？問題2：基因組完全相同的同卵雙胞胎，33資料2一對同卵雙胞胎一個正常，另一個患有乳腺癌。通過DNA測序，這對同卵雙胞胎的DNA序列一樣。研究人員將研究聚焦在一個抑癌基因BRCA1基因上，研究發(fā)現(xiàn)這對同卵雙胞胎的BRCA1基因序列雖然一樣，但其蛋白質(zhì)的表達量差異比較大，患有乳腺癌的BRCA1蛋白量明顯低于正常人。經(jīng)研究表明，該乳腺癌患者的BRCA1基因啟動子被過度甲基化，導致轉錄不能正常進行，該基因就會關閉。也就是說，這個基因能夠在不改變基本藍圖的前提下被失活。問題2：基因組完全相同的同卵雙胞胎，性狀為什么會有差異？資料2一對同卵雙胞胎一個正常，另一個患有乳腺癌。通過D34A基因A基因插入序列周期性表達持續(xù)性表達A突變關閉表達AaAvy帶狀毛發(fā)黑棕色毛發(fā)黃色毛發(fā)資料3圖1圖2圖3Q1：從文字和圖中，你獲取到了什么信息？A基因A基因插入序列周期性表達持續(xù)性表達A突變關閉表達AaA35Q2：Avy/a小鼠毛發(fā)應該是什么顏色？Q2：Avy/a小鼠毛發(fā)應該是什么顏色？36Q3：Avy/a小鼠為什么會出現(xiàn)性狀差異？Q4:DNA甲基化程度導致毛發(fā)顏色改變，這種毛發(fā)顏色變化可遺傳給后代嗎？Q3：Avy/a小鼠為什么會出現(xiàn)性狀差異？Q4:DNA甲基化37黃色的母親僅僅會生出黃色或淺色毛發(fā)的后代深色的母親會生出黃色、淺色或者深色毛發(fā)的后代，而且比例固定Q4:DNA甲基化程度導致毛發(fā)顏色改變，這種毛發(fā)顏色變化可遺傳給后代嗎？Avy/aAvy/a黃色的母親僅僅會生出黃色或淺色毛發(fā)的后代深色的母親會生出黃色38DNA堿基序列不變基因表達改變引起的性狀改變可遺傳給子代表觀遺傳學現(xiàn)象基因RNA蛋白質(zhì)(DNA)轉錄翻譯選擇性表達細胞分化體現(xiàn)生物性狀影響甲基化表觀遺傳改變不依賴于DNA堿基序列變化并且能遺傳給子代的表型改變基因的選擇性表達及表觀遺傳課件(共24張PPT)基因的選擇性表達及表觀遺傳課件(共24張PPT)DNA堿基序列不變基因表達改變引起的性狀改變可遺傳給子代表觀39資料4：研究表明，甲基轉移酶DNMT1能夠識別是否有CpG序列的甲基化僅存在于一條鏈中。當甲基轉移酶發(fā)現(xiàn)了這種不平衡，它會把“失去”的甲基化加到新合成的鏈上。如此，當細胞增殖時，子代細胞就會擁有跟母代細胞一樣的甲基化特征了。問題3：DNA甲基化導致的性狀改變?yōu)槭裁纯蛇z傳？基因的選擇性表達及表觀遺傳課件(共24張PPT)基因的選擇性表達及表觀遺傳課件(共24張PPT)資料4：研究表明，甲基轉移酶DNMT1能夠識別是否有CpG序40表觀遺傳調(diào)控機制DNA修飾組蛋白修飾非編碼RNA調(diào)控染色質(zhì)重塑基因的選擇性表達及表觀遺傳課件(共24張PPT)基因的選擇性表達及表觀遺傳課件(共24張PPT)表觀遺傳調(diào)控機制DNA修飾組蛋白修飾非編碼RNA調(diào)控染色質(zhì)重41表觀遺傳調(diào)控機制細胞分化？問題4：

基因RNA蛋白質(zhì)(DNA)轉錄翻譯選擇性表達細胞分化體現(xiàn)生物性狀影響甲基化表觀遺傳改變等基因的選擇性表達及表觀遺傳課件(共24張PPT)基因的選擇性表達及表觀遺傳課件(共24張PPT)表觀遺傳調(diào)控機制細胞分化？問題4：基因RNA蛋白質(zhì)(DNA42組蛋白K4位點甲基化組蛋白K27位點甲基化DNA甲基化基因的選擇性表達及表觀遺傳課件(共24張PPT)基因的選擇性表達及表觀遺傳課件(共24張PPT)組蛋白K4組蛋白K27DNA甲基化基因的選擇性表達及表觀遺傳43基因RNA蛋白質(zhì)(DNA)轉錄翻譯選擇性表達細胞分化體現(xiàn)生物性狀影響調(diào)控甲基化表觀遺傳改變等基因的選擇性表達及表觀遺傳課件(共24張PPT)基因的選擇性表達及表觀遺傳課件(共24張PPT)基因RNA蛋白質(zhì)(DNA)轉錄翻譯選擇性表達細胞分化體現(xiàn)生物44問題5：表觀遺傳修飾是如何產(chǎn)生的？基因的選擇性表達及表觀遺傳課件(共24張PPT)基因的選擇性表達及表觀遺傳課件(共24張PPT)問題5：表觀遺傳修飾是如何產(chǎn)生的？基因的選擇性表達及表觀遺傳45巴西紅耳龜是一種典型的溫度依賴型性別決定，溫度2