‘壹’ 真核生物与原核生物的基因结构
原核生物的基因是连续的,无内含子。真核的有内含子。外显子和内含子都转录为mrna,但真核生物的mrna中内含子转录部分接着会消失,只有外显子转录成的那一部分参与翻译为蛋白质。
‘贰’ 真核生物有哪些特征
与原核生物比较,真核生物的基因组更为复杂,可列举如下。
1. 真核基因组比原核基因组大得多,大肠杆菌基因组约4×106bp,哺乳类基因组在109bp数量级,比细菌大千倍;大肠杆菌约有4000个基因,人则约有10万个基因。
2. 真核生物主要的遗传物质与组蛋白等构成染色质,被包裹在核膜内,核外还有遗传成分(如线粒体DNA等),这就增加了基因表达调控的层次和复杂性。
3. 原核生物的基因组基本上是单倍体,而真核基因组是二倍体。
4. 如前所述,细菌多数基因按功能相关成串排列,组成操纵元的基因表达调控的单元,共同开启或关闭,转录出多顺反子(polycistron)的mRNA;真 核生物则是一个结构基因转录生成一条mRNA,即mRNA是单顺反子(monocistron),基本上没有操纵元的结构,而真核细胞的许多活性蛋白是由 相同和不同的多肽形成的亚基构成的,这就涉及到多个基因协调表达的问题,真核生物基因协调表达要比原核生物复杂得多。
5. 原核基因组的大部分序列都为基因编码,而核酸杂交等实验表明:哺乳类基因组中仅约10%的序列为蛋白质、rRNA、tRNA等编码,其余约90%的序列功能至今还不清楚。
6. 原核生物的基因为蛋白质编码的序列绝大多数是连续的,而真核生物为蛋白质编码的基因绝大多数是不连续的,即有外显子(exon)和内含子(intron),转录后需经剪接(splicing)去除内含子,才能翻译获得完整的蛋白质,这就增加了基因表达调控的环节。
7. 原核基因组中除 rRNA、tRNA基因有多个拷贝外,重复序列不多。哺乳动物基因组中则存在大量重复序列(repetitive sequences)。用复性动力学等实验表明有三类重复序列:1)高度重复序列(highly repetitive sequences),这类序列一般较短,长10-300bp,在哺乳类基因组中重复106次左右,占基因组DNA序列总量的10-60%,人的基因组中这类序列约占20%,功能还不明了。2)中度重复序列 (moderately repetitive sequences),这类序列多数长100-500bp,重复101-105次,占基因组 10-40%。例如哺乳类中含量最多的一种称为Alu的序列,长约300bp,在哺乳类不同种属间相似,在基因组中重复3×105次, 在人的基因组中约占 7%,功能也还不很清楚。在人的基因组中18S/28SrRNA基因重复280次,5SrRNA基因重复2000次,tRNA基因重复1300次,5种组 蛋白的基因串连成簇重复30-40次,这些基因都可归入中度重复序列范围。3)单拷贝序列(single sequences)。这类序列基本上不重复,占哺乳类基因组的50-80%,在人基因组中约占65%。绝大多数真核生物为蛋白质编码的基因在单倍体基因 组中都不重复,是单拷贝的基因。
从上述可见真核基因组比原核基因组复杂得多,至今人类对真核基因组的认识还很有限,使现在国际上制订的人基因组研究计划(human gene project)完成,绘出人全部基因的染色体定位图,测出人基因组109bp全部DNA序列后,要搞清楚人全部基因的功能及其相互关系,特别是要明了基因表达调控的全部规律,还需要经历很长期艰巨的研究过程。
‘叁’ 试述真核生物基因的结构.
真核细胞的基因也是由编码区和非编码区两部分组成的.
外显子——能编码蛋白质的序列;
特点:间隔的、不连续的.即能编码蛋白质的序列被不能编码蛋白质的序列分隔开来,成为一种断列的形式.
包括
1、编码区:
内含子——不能编码蛋白质的序列.
注:在真核细胞中,不同种类的蛋白质的基因所含的外显子和内含子的数目是不同的,长度也有差别.如,人的血红蛋白中,有一种蛋白质叫做β—珠蛋白,它的基因有1700个碱基对,其中有3个外显子和2个内含子,能编码146个氨基酸.人的一种凝血因子的基因,在它的186000个碱基对中,有26个外显子和25个内含子,能编码2552个氨基酸.一般来说,在真和细胞中,每一个能编码蛋白质的基因都含有若干个外显子和内含子.
2、非编码区:有调控作用的核苷酸序列.
启动子——是基因结构中位于编码区上游的核苷酸序列,是RNA聚合酶结合点,能准确地识别转录的起点并开始转录,有调控遗传信息表达的作用.
真核生物基因组有以下特点:
1.真核生物基因组DNA与蛋白质结合形成染色体,储存于细胞核内,除配子细胞外,体细胞内的基因的基因组是双份的(即双倍体,diploid),即有两份同源的基因组.
2.真核细胞基因转录产物单顺反子.一个结构基因经过转录和翻译生成一个mRNA分子和一条多肽链.
3.存在重复序列,重复次数可达百万次以上.
4.基因组中不编码的区域多于编码区域.
5.大部分基因含有内含子,因此,基因是不连续的.
6.基因组远远大于原核生物的基因组,具有许多复制起点,而每个复制子的长度较小
‘肆’ 真核生物和原核生物分别有哪些
一、原核生物
细菌、蓝藻、放线菌、衣原体、支原体。
二、真核生物
真核生物分为动物、植物和真菌;原核生物有细菌、蓝藻、衣原体、支原体、立克次氏体、放线菌等等(口诀:放一只细篮子)。
原核生物是指一类细胞核无核膜包裹,只有称作核区的裸露DNA的原始单细胞生物。它包括细菌、放线菌、立克次氏体、衣原体、支原体、蓝细菌和古细菌等。它们都是单细胞原核生物,结构简单,没有细胞器,个体微小,一般为1~10 µm,仅为真核细胞的十分之一至万分之一。
真核生物是所有单细胞或多细胞的、其细胞具有细胞核的生物的总称,它包括所有动物、植物、真菌和其他具有由膜包裹着的复杂亚细胞结构的生物。
(4)真核生物大约有多少基因扩展阅读
1、真核生物与原核生物最本质的区别是有无成型的细胞核/有无真正的细胞核/有无核膜包被的细胞核。
2、真核生物的细胞核内的DNA与蛋白质结合,构成染色质/染色体;原核生物的DNA呈裸露的环状,一般不与蛋白质结合。
3、真核生物的基因存在于细胞核、线粒体和叶绿体内;原核生物的基因主要位于拟核和质粒。
4、真核生物有多种细胞器和复杂的膜系统;原核生物只有一种细胞器——核糖体。