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      真核生物與原核生物基因表達(dá)過(guò)程的區(qū)別與共同點(diǎn)

      2014-12-31 00:00:00遵追
      學(xué)園 2014年31期

      【摘 要】高中生物教學(xué)中原核生物和真核生物涉及的知識(shí)面廣且瑣碎,學(xué)生對(duì)這一方面知識(shí)的掌握情況很不理想,而且是高考當(dāng)中重點(diǎn)考查點(diǎn),尤其是基因表達(dá)過(guò)程的內(nèi)容很抽象,因此,本文著重探討了細(xì)胞中基因的結(jié)構(gòu)及表達(dá)過(guò)程的相同之處與區(qū)別。

      【關(guān)鍵詞】原核細(xì)胞 真核細(xì)胞 基因表達(dá) mRNA DNA 轉(zhuǎn)錄和翻譯

      【中圖分類號(hào)】G632 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-4810(2014)31-0129-01

      在高中生物中談到的基因表達(dá)也就是基因控制蛋白質(zhì)的合成。蛋白質(zhì)合成分兩個(gè)過(guò)程——轉(zhuǎn)錄和翻譯。真核生物和原核生物基因表達(dá)的區(qū)別與基因結(jié)構(gòu)及細(xì)胞結(jié)構(gòu)有一定的關(guān)系。

      一 真核生物和原核物體內(nèi)基因表達(dá)的區(qū)別

      轉(zhuǎn)錄的模板是DAN(基因)有義的一條鏈,所以首先要了解真核生物和原核生物的基因結(jié)構(gòu)。

      第一,真核生物的基因結(jié)構(gòu)有編碼區(qū)和非編碼區(qū)。編碼區(qū)能編碼蛋白質(zhì),非編碼區(qū)不編碼蛋白質(zhì),但編碼蛋白質(zhì)過(guò)程中具有調(diào)控作用。真核生物的基因編碼區(qū)是不連續(xù)的有間隔的,兩個(gè)外顯子之間有一個(gè)內(nèi)含子,外顯子編碼蛋白質(zhì),內(nèi)含子不編碼蛋白質(zhì)。

      我們上面談到真核生物和原核生物基因結(jié)構(gòu)特點(diǎn)真核生物中編碼蛋白質(zhì)的基因通常是間斷、不連續(xù)的,由于轉(zhuǎn)錄時(shí)內(nèi)含子和外顯子是一起轉(zhuǎn)錄的,因而轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的信使RNA必須經(jīng)加工,將內(nèi)含子轉(zhuǎn)錄部分剪切掉,將外顯子轉(zhuǎn)錄部分拼接起來(lái),才能成為成熟的RNA。而原核生物的基因由于不含有外顯子和內(nèi)含子,因此,轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的信使RNA不需要剪切、拼接等加工過(guò)程。

      真核生物和原核生物的基因表達(dá)過(guò)程時(shí)空上的區(qū)別主要由細(xì)胞結(jié)構(gòu)來(lái)決定的。真核生物有細(xì)胞核,核膜將核質(zhì)與細(xì)胞質(zhì)隔開(kāi),因此,轉(zhuǎn)錄在細(xì)胞核中進(jìn)行,翻譯在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行??梢?jiàn)其轉(zhuǎn)錄和翻譯具有時(shí)間和空間上的分隔。原核生物體細(xì)胞沒(méi)有核膜包被的真正細(xì)胞核,所以原核生物基因的轉(zhuǎn)錄和翻譯通常是在同一時(shí)間、同一地點(diǎn)進(jìn)行的,即在轉(zhuǎn)錄未完成之前翻譯便開(kāi)始進(jìn)行。如大腸桿菌乳糖分解代謝過(guò)程中,三個(gè)結(jié)構(gòu)基因的轉(zhuǎn)錄和翻譯就是同時(shí)在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行的。

      原核生物和真核生物的基因表達(dá)不單單是轉(zhuǎn)錄和翻譯上的區(qū)別,還有真核生物大多是多細(xì)胞生物,個(gè)體發(fā)育過(guò)程中要發(fā)生細(xì)胞分化。分化是不同的基因特異性表達(dá)的結(jié)果。細(xì)胞中關(guān)閉或開(kāi)啟某些基因,都是在嚴(yán)格調(diào)控作用下進(jìn)行的。基因的這種特異性表達(dá)的調(diào)控機(jī)制也是真核生物所特有的。

      二 真核生物基因表達(dá)調(diào)控的過(guò)程與原核生物的共同之處

      真核生物基因表達(dá)調(diào)控的過(guò)程與原核生物有許多共同之處。例如,在真核生物結(jié)構(gòu)基因的側(cè)翼序列上,同樣存在許多不同的調(diào)控序列,真核生物通過(guò)特異性蛋白與某些調(diào)控序列的結(jié)合與否,來(lái)調(diào)控基因的轉(zhuǎn)錄。

      總之,原核生物和真核生物的基因表達(dá)過(guò)程中轉(zhuǎn)錄的區(qū)別主要與它們細(xì)胞內(nèi)的基因結(jié)構(gòu)有區(qū)別、時(shí)空上的區(qū)別與細(xì)胞結(jié)構(gòu)有區(qū)別、基因特異性的表達(dá)與生物個(gè)體的構(gòu)造有區(qū)別。

      〔責(zé)任編輯:林勁〕

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