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)

【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〕