真核生物与原核生物基因表达过程的区别与共同点

时间:2022-07-21 08:55:07

真核生物与原核生物基因表达过程的区别与共同点

【摘 要】高中生物教学中原核生物和真核生物涉及的知识面广且琐碎,学生对这一方面知识的掌握情况很不理想,而且是高考当中重点考查点,尤其是基因表达过程的内容很抽象,因此,本文着重探讨了细胞中基因的结构及表达过程的相同之处与区别。

【关键词】原核细胞 真核细胞 基因表达 mRNA DNA 转录和翻译

【中图分类号】G632 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2014)31-0129-01

在高中生物中谈到的基因表达也就是基因控制蛋白质的合成。蛋白质合成分两个过程――转录和翻译。真核生物和原核生物基因表达的区别与基因结构及细胞结构有一定的关系。

一 真核生物和原核物体内基因表达的区别

转录的模板是DAN(基因)有义的一条链,所以首先要了解真核生物和原核生物的基因结构。

第一,真核生物的基因结构有编码区和非编码区。编码区能编码蛋白质,非编码区不编码蛋白质,但编码蛋白质过程中具有调控作用。真核生物的基因编码区是不连续的有间隔的,两个外显子之间有一个内含子,外显子编码蛋白质,内含子不编码蛋白质。

我们上面谈到真核生物和原核生物基因结构特点真核生物中编码蛋白质的基因通常是间断、不连续的,由于转录时内含子和外显子是一起转录的,因而转录产生的信使RNA必须经加工,将内含子转录部分剪切掉,将外显子转录部分拼接起来,才能成为成熟的RNA。而原核生物的基因由于不含有外显子和内含子,因此,转录产生的信使RNA不需要剪切、拼接等加工过程。

真核生物和原核生物的基因表达过程时空上的区别主要由细胞结构来决定的。真核生物有细胞核,核膜将核质与细胞质隔开,因此,转录在细胞核中进行,翻译在细胞质中进行。可见其转录和翻译具有时间和空间上的分隔。原核生物体细胞没有核膜包被的真正细胞核,所以原核生物基因的转录和翻译通常是在同一时间、同一地点进行的,即在转录未完成之前翻译便开始进行。如大肠杆菌乳糖分解代谢过程中,三个结构基因的转录和翻译就是同时在细胞质中进行的。

原核生物和真核生物的基因表达不单单是转录和翻译上的区别,还有真核生物大多是多细胞生物,个体发育过程中要发生细胞分化。分化是不同的基因特异性表达的结果。细胞中关闭或开启某些基因,都是在严格调控作用下进行的。基因的这种特异性表达的调控机制也是真核生物所特有的。

二 真核生物基因表达调控的过程与原核生物的共同之处

真核生物基因表达调控的过程与原核生物有许多共同之处。例如,在真核生物结构基因的侧翼序列上,同样存在许多不同的调控序列,真核生物通过特异性蛋白与某些调控序列的结合与否,来调控基因的转录。

总之,原核生物和真核生物的基因表达过程中转录的区别主要与它们细胞内的基因结构有区别、时空上的区别与细胞结构有区别、基因特异性的表达与生物个体的构造有区别。

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