原核生物和真核生物基因组的对比(英文版)
Prokaryotic Genome
Usually prokaryotic organisms have relatively small genomes consisting of one or more DNA molecule. In some prokaryotes, the cells may contain one or more copies of accessory DNA molecules known as ‘plasmids’. The genome and plasmids are often circular in prokaryotes, but there can be exceptions too. Usually plasmids contain some non-essential information in their cells. The genome and plasmids are found in the cytoplasm of the prokaryotic cells.
Eukaryotic Genome
Eukaryotic genome contains larger and linear DNA molecules packaged with histone proteins into chromosomes. These chromosomes are gathered inside a nucleus enclosed in a nuclear envelope. Apart from that, circular DNA molecules can be found in the mitochondria and chloroplast. These DNA molecules are also considered as a part of prokaryotic genome.
Prokaryotic vs Eukaryotic Genome
? Prokaryotic genome contains only one chromosome, but eukaryotic genome contains multiple chromosomes. Due to this difference, a large part of eukaryotic genome is present inside a nucleus which is the largest organelle in a live cell. There is no such organelle found in prokaryotes so that their genome can be found in the cytoplasm.
? Generally prokaryotic DNA has a circular structure, but there are exc eptions. DNA linear strands are present in the eukaryotic cells.
? Unlike the prokaryotic genome, the eukaryotic genome is more complex with longer genes.
? Prokaryotic genome has up to 90% coding sequences while the coding sequence in eukaryotic genome is often around 3%.
? ‘Supercoiling of DNA’ during the cellular cycle does exist in both prokaryotic and eukaryotic genomes, but still, the supercoiling patterns are different. Since the prokaryotes have circular genomes, the domains tend to be pinched off from the loop to form small supercoiled domains.
? One replication site is needed for circular prokaryotic genome. The starting point of replication is known as ‘ori’. Replication starts from this point and proceeds in both direction resulting in very quick division rates in prokaryotes, more than in eukaryotes.
? Non coding DNA ends, also known as telomeres, are present in eukaryotic genome. Telomeres cannot be copied during the replication process. The prokaryotic genome, being circular, has no such end or telomere so that the entire genome can be copied.
? Eukaryotic genome can be either haploid or diploid while prokaryotic genome cannot be haploid as prokaryotes have only one chromosome in their genome.
? Introns are DNA fragments between sections of a r eal gene. These introns are more common in eukaryotic genome while they are very rare in prokaryotic genome.
? Eukaryotes can have long stretches of two or more repeating nucleotides. Therefore, unlike in eukaryotic genome, repeated sequences are very rare in prokaryotic genome.
? Unlike in the eukaryotic genome, high amount of protein encoding genes are available in the prokaryotic genome.
? Normally eukaryotic genome has hundreds of rRNA genes while prokaryotic genome has 1 to 10 rRNA genes (mean <5).
原核生物基因组和真核生物基因组比较区别
原核生物基因组和真核生物基因组的区别： 1、真核生物基因组指一个物种的单倍体染色体组(1n)所含有的一整套基因。还包括叶绿体、线粒体的基因组。 原核生物一般只有一个环状的DNA分子，其上所含有的基因为一个基因组。 2、原核生物的染色体分子量较小，基因组含有大量单一顺序 （unique-sequences），DNA仅有少量的重复顺序和基因。 真核生物基因组存在大量的非编码序列。包括： .内含子和外显子、.基因家族和假基因、重复DNA序列。真核生物的基因组的重复顺序不但大量，而且存在复杂谱系。 3、原核生物的细胞中除了主染色体以外，还含有各种质粒和转座因子。质粒常为双链环状DNA，可独立复制，有的既可以游离于细胞质中，也可以整合到染色体上。转座因子一般都是整合在基因组中。 真核生物除了核染色体以外，还存在细胞器DNA，如线粒体和叶绿体的DNA，为双链环状，可自主复制。有的真核细胞中也存在质粒，如酵母和植物。 4、原核生物的DNA位于细胞的中央，称为类核（nucleoid）。 真核生物有细胞核，DNA序列压缩为染色体存在于细胞核中。 5、真核基因组都是由DNA序列组成，原核基因组还有可能由RNA组成，如RNA病毒。 原核生物和真核生物区别（从细胞结构、基因组结构和遗传过程分析）主要差别 由真核细胞构成的生物。包括原生生物界、真菌界、植物界和动物界。真核细胞与原核细胞的主要区别是：
【从细胞结构】 1.真核细胞具有由染色体、核仁、核液、双层核膜等构成的细胞核；原核细胞无核膜、核仁，故无真正的细胞核，仅有由核酸集中组成的拟核 2.真核细胞有内质网、高尔基体、溶酶体、液泡等细胞器，原核细胞没有。 真核细胞有发达的微管系统，其鞭毛（纤毛）、中心粒、纺锤体等都与微管有关，原核生物则否。 3.真核细胞有由肌动、肌球蛋白等构成的微纤维系统，后者与胞质环流、吞噬作用等密切相关；而原核生物却没有这种系统，因而也没有胞质环流和吞噬作用。 真核细胞的核糖体为80S型，原核生物的为70S型，两者在化学组成和形态结构上都有明显的区别。 4.原核细胞功能上与线粒体相当的结构是质膜和由质膜内褶形成的结构，但后者既没有自己特有的基因组，也没有自己特有的合成系统。真核生物的植物含有叶绿体，它们亦为双层膜所包裹，也有自己特有的基因组和合成系统。与光合磷 酸化相关的电子传递系统位于由叶绿体的内膜内褶形成的片层上。原核生物中的蓝细菌和光合细菌，虽然也具有进行光合作用的膜结构，称之为类囊体，散布于细胞质中，未被双层膜包裹，不形成叶绿体。 【从基因组结构】 1.真核生物中除某些低等类群（如甲藻等）的细胞以外，染色体上都有5种或4种组蛋白与DNA结合，形成核小体；而在原核生物则无。 2.真核生物中除某些低等类群（如甲藻等）的细胞以外，染色体上都有5种或4种组蛋白与DNA结合，形成核小体；而在原核生物则无。 3.真核细胞含有的线粒体，为双层被膜所包裹，有自己特有的基因组、核酸合成系统与蛋白质合成系统，其内膜上有与氧化磷酸化相关的电子传递链
真核细胞的基因结构
真核细胞的基因结构 在遗传学上通常将能编码蛋白质的基因称为结构基因。真核生物的结构基因是断裂的基因。一个断裂基因能够含有若干段编码序列，这些可以编码的序列称为外显子。在两个外显子之间被一段不编码的间隔序列隔开，这些间隔序列称为内含子。每个断裂基因在第一个和最后一个外显子的外侧各有一段非编码区，有人称其为侧翼序列。在侧翼序列上有一系列调控序列(图1)。 调控序列主要有以下几种：①在5′端转录起始点上游约20～30个核苷酸的地方，有TA TA框(TATA box)。TA TA框是一个短的核苷酸序列，其碱基顺序为TATAATAAT。TA TA 框是启动子中的一个顺序，它是RNA聚合酶的重要的接触点，它能够使酶准确地识别转录的起始点并开始转录。当TATA框中的碱基顺序有所改变时，mRNA的转录就会从不正常的位置开始。②在5′端转录起始点上游约70～80个核苷酸的地方，有CAAT框(CAAT box)。CAAT框是启动子中另一个短的核苷酸序列，其碱基顺序为GGCTCAATCT。CAAT框是RNA 聚合酶的另一个结合点，它的作用还不很肯定，但一般认为它控制着转录的起始频率，而不影响转录的起始点。当这段顺序被改变后，mRNA的形成量会明显减少。③在5′端转录起始点上游约100个核苷酸以远的位置，有些顺序可以起到增强转录活性的作用，它能使转录活性增强上百倍，因此被称为增强子。当这些顺序不存在时，可大大降低转录水平。研究表明，增强子通常有组织特异性，这是因为不同细胞核有不同的特异因子与增强子结合，从而对不同组织、器官的基因表达有不同的调控作用。例如，人类胰岛素基因5′末端上游约250个核苷酸处有一组织特异性增强子，在胰岛素β细胞中有一种特异性蛋白因子，可以作用于这个区域以增强胰岛素基因的转录。在其他组织细胞中没有这种蛋白因子，所以也就没有此作用。这就是为什么胰岛素基因只有在胰岛素β细胞中才能很好表达的重要原因。④在3′端终止密码的下游有一个核苷酸顺序为AA TAAA，这一顺序可能对mRNA的加尾(mRNA尾部添加多聚A)有重要作用。这个顺序的下游是一个反向重复顺序。这个顺序经转录后可形成一个发卡结构(图2)。发卡结构阻碍了RNA聚合酶的移动。发卡结构末尾的一串U与转录模板DNA中的一串A之间，因形成的氢键结合力较弱，使mRNA与DNA杂交部分的结合不稳定，mRNA就会从模板上脱落下来，同时，RNA聚合酶也从DNA上解离下来，转录终止。AA TAAA顺序和它下游的反向重复顺序合称为终止子，是转录终止的信号。
原核生物基因组和真核生物基因组比较区别
、真核生物基因组指一个物种地单倍体染色体组()所含有地一整套基因.还包括叶绿体、线粒体地基因组. 原核生物一般只有一个环状地分子，其上所含有地基因为一个基因组. 、原核生物地染色体分子量较小，基因组含有大量单一顺序（），仅有少量地重复顺序和基因.个人收集整理勿做商业用途 真核生物基因组存在大量地非编码序列.包括：.内含子和外显子、.基因家族和假基因、重复序列.真核生物地基因组地重复顺序不但大量，而且存在复杂谱系.个人收集整理勿做商业用途 、原核生物地细胞中除了主染色体以外，还含有各种质粒和转座因子.质粒常为双链环状，可独立复制，有地既可以游离于细胞质中，也可以整合到染色体上.转座因子一般都是整合在基因组中.个人收集整理勿做商业用途 真核生物除了核染色体以外，还存在细胞器，如线粒体和叶绿体地，为双链环状，可自主复制.有地真核细胞中也存在质粒，如酵母和植物.个人收集整理勿做商业用途 、原核生物地位于细胞地中央，称为类核（）. 真核生物有细胞核，序列压缩为染色体存在于细胞核中. 、真核基因组都是由序列组成，原核基因组还有可能由组成，如病毒. 原核生物和真核生物区别（从细胞结构、基因组结构和遗传过程分析）主要差别 由真核细胞构成地生物.包括原生生物界、真菌界、植物界和动物界.真核细胞与原核细胞地主要区别是： 【从细胞结构】 .真核细胞具有由染色体、核仁、核液、双层核膜等构成地细胞核；原核细胞无核膜、核仁，故无真正地细胞核，仅有由核酸集中组成地拟核个人收集整理勿做商业用途 .真核细胞有内质网、高尔基体、溶酶体、液泡等细胞器，原核细胞没有. 真核细胞有发达地微管系统，其鞭毛（纤毛）、中心粒、纺锤体等都与微管有关，原核生物则否. .真核细胞有由肌动、肌球蛋白等构成地微纤维系统，后者与胞质环流、吞噬作用等密切相关；而原核生物却没有这种系统，因而也没有胞质环流和吞噬作用.个人收集整理勿做商业用途 真核细胞地核糖体为型，原核生物地为型，两者在化学组成和形态结构上都有明显地区别. .原核细胞功能上与线粒体相当地结构是质膜和由质膜内褶形成地结构，但后者既没有自己特有地基因组，也没有自己特有地合成系统真核生物地植物含有叶绿体，它们亦为双层膜所包裹，也有自己特有地基因组和合成系统.与光合磷酸化相关地电子传递系统位于由叶绿体地内膜内褶形成地片层上.原核生物中地蓝细菌和光合细菌，虽然也具有进行光合作用地膜结构，称之为类囊体，散布于细胞质中，未被双层膜包裹，不形成叶绿体.个人收集整理勿做商业用途 【从基因组结构】 .真核生物中除某些低等类群（如甲藻等）地细胞以外，染色体上都有种或种组蛋白与结合，形成核小体；而在原核生物则无.个人收集整理勿做商业用途 .真核生物中除某些低等类群（如甲藻等）地细胞以外，染色体上都有种或种组蛋白与结合，形成核小体；而在原核生物则无.个人收集整理勿做商业用途 .真核细胞含有地线粒体，为双层被膜所包裹，有自己特有地基因组、核酸合成系统与蛋白质合成系统，其内膜上有与氧化磷酸化相关地电子传递链个人收集整理勿做商业用途 【从遗传过程】 .真核细胞地转录在细胞核中进行，蛋白质地合成在细胞质中进行，而原核细胞地转录与蛋
原核生物和真核生物基因组的对比(英文版)
Prokaryotic Genome Usually prokaryotic organisms have relatively small genomes consisting of one or more DNA molecule. In some prokaryotes, the cells may contain one or more copies of accessory DNA molecules known as ‘plasmids’. The genome and plasmids are often circular in prokaryotes, but there can be exceptions too. Usually plasmids contain some non-essential information in their cells. The genome and plasmids are found in the cytoplasm of the prokaryotic cells. Eukaryotic Genome Eukaryotic genome contains larger and linear DNA molecules packaged with histone proteins into chromosomes. These chromosomes are gathered inside a nucleus enclosed in a nuclear envelope. Apart from that, circular DNA molecules can be found in the mitochondria and chloroplast. These DNA molecules are also considered as a part of prokaryotic genome. Prokaryotic vs Eukaryotic Genome ? Prokaryotic genome contains only one chromosome, but eukaryotic genome contains multiple chromosomes. Due to this difference, a large part of eukaryotic genome is present inside a nucleus which is the largest organelle in a live cell. There is no such organelle found in prokaryotes so that their genome can be found in the cytoplasm. ? Generally prokaryotic DNA has a circular structure, but there are exc eptions. DNA linear strands are present in the eukaryotic cells. ? Unlike the prokaryotic genome, the eukaryotic genome is more complex with longer genes. ? Prokaryotic genome has up to 90% coding sequences while the coding sequence in eukaryotic genome is often around 3%.
原核生物染色体
拟核存在于原核生物，有类似细胞核的功能，只有一个位边界不明显区域的环形DNA 分子。内含遗传物质。里面的核酸为双股螺旋形式的环状DNA。 一．从基因组的组织结构来看，原核生物DNA有以下特征: 1、结构简练。原核生物的DNA绝大部分是用来编码蛋白质，不编码序列很少。蛋白质基因通常以单拷贝的形式存在。一般而言，蛋白编码的核苷酸顺序是连续的，中间不被非编码顺序所打断。一般情况下越简单的生物，其基因数目越接近用DNA 分子量所估计的基因数。这些序列中不表达的序列通常是用来控制基因表达的。如果扣除基因中的不编码功能区，如附着点attP ，复制起点、黏着末端、启动区、操纵基因等，几乎就没有不编码的序列了。这点与真核生物明显不同，据估算，真核生物不编码序列可占基因组的90 ％以上。这些不编码序列，其中大部分是重复序列。功能密切相关的基因常高度集中，越简单的生物，集中程度越高。例如，除已知的操纵子外，λ噬菌体7 个头部基因和11 个尾部基因都各自相互邻接。头部和尾部基因又相邻接又如，有关DNA 复制基因O 、P ；整合和切离基因int ，xis ；重组基因red α、red β；调控基因N 、c Ⅰ、c Ⅱ、c Ⅲ、cro 也集中在一个区域，而且和有关的结构基因又相邻近。10 DNA绝大部分用于编码蛋白质，结构基因多为单拷贝
2、存在转录单元。原核生物序列DNA中功能相关的RNA和蛋白质基因，往往丛集在基因组的一个或几个特定的部位。形成功能单位或转录单位，它们可以一起被转录为含多个MRNA的分子，叫多顺反子MRNA。例如见书34页2 补充 单顺反子是真核基因的转录形式。一个启动子后仅具有一个编码序列。即一种mRNA只编码一种蛋白质。 而多顺反子出现于原核生物，即若干个基因由一个启动子控制，转录在一条mRNA上。即一条mRNA链编码几种功能相关联的蛋白质。 3有重叠基因。 （1）一个基因完全在另一个基因里面。如基因A在基因B里面。 （2）部分重叠，如基金C和基因K的部分重叠。 （3）两个基因只有一个碱基对重叠。如D基因终止密码子的最后一个碱基是J基因起始密码子的第一个碱基。 举例见书 11、结构基因中无重叠现象（一段DNA序列编码几种蛋白质多肽链） 12、基因组中存在可移动的DNA序列，如转座子和质粒等 真核生物只有一条链能翻译，原核生物两链互为友谊链
病毒、真核和原核生物的基因组结构特点
病毒、真核和原核生物的基因组结构特点 病毒基因组结构特点： 1.病毒基因组所含核酸类型不同 2.不同病毒基因组大小相差较大 3.病毒基因组可以是连续的也可以是不连续的 4.病毒基因组的编码序列大 5.基因可以是连续的也可以是间断的 6.病毒基因组都是单倍体和单拷贝 7.基因重叠 8.病毒基因组功能单位或转录单位 9.病毒基因组含有不规则结构基因 （1）几个结构基因的编码区无间隔 （2）结构基因本身没有翻译起始序列 （3） mRNA没有 5’端的帽结构 原核生物基因组结构特点： 1.细菌等原核生物的基因组是一条双链闭环的DNA分子 2.具有操纵子结构 3.原核基因组中只有1个复制起点 4.结构基因无重叠现象 5.基因序列是连续的，无内含子，因此转录后不需要剪切 6.编码区在基因组中所占的比例远远大于真核基因组，但又远远小于病毒基 因组。非编码区主要是一些调控序列
7.基因组中重复序列很少 8.具有编码同工酶的基因 9.细菌基因组中存在着可移动的DNA序列，包括插入序列和转座子 10.在DNA分子中具有多种功能的识别区域，如复制起始区、复制终止区、转 录启动区和终止区等。这些区域往往具有特殊的序列，并且含有反向重复序列 真核生物基因组结构特点： 1）真核基因组远远大于原核生物的基因组。 2）真核基因具有许多复制起点，每个复制子大小不一。每一种真核生物都有一定的染色体数目，除了配子为单倍体外，体细胞一般为双倍体， 即含两份同源的基因组。 3）真核基因都出一个结构基因与相关的调控区组成，转录产物的单顺反子，即一分子mRNA只能翻译成一种蛋白质。 4）真核生物基因组中含有大量重复顺序。 5）真核生物基因组内非编码的顺序（NCS）占90%以上。编码序列占5%。 6）真核基因产断列基因，即编码序列被非编码序列分隔开来，基因与基因内非编码序列为间隔DNA，基因内非编码序列为内含子，被内含子隔 开的编码序列则为外显子。 7）真核生物基因组功能相关的基因构成各种基因家族，它们可串联在一起，亦可相距很远，但即使串联在一起成族的基因也是分别转录的。 8）真核生物基因组中也存在一些可移动的遗传因素，这些DNA顺序并无明显生物学功能，似科为自己的目的而级织，故有自私DNA之称，其移 动多被RNA介导，也有被DNA介导的。
真核生物转录特点
真核生物RNA的转录与原核生物RNA的转录过程在总体上基本相同，但是，其过程要复杂得多，主要有以下几点不同（图3-27）。 ⒈真核生物RNA的转录是在细胞核内进行的，而蛋白质的合成则是在细胞质内进行的。所以，RNA转录后首先必须从核内运输到细胞质内，才能指导蛋白质的合成。 ⒉真核生物一个mRNA分子一般只含有一个基因，原核生物的一个mRNA分子通常含有多个基因，而除少数较低等真核生物外，一个mRNA分子一般只含有一个基因，编码一条多态链。 ⒊真核生物RNA聚合酶较多在原核生物中只有一种RNA聚合酶，催化所有RNA的合成，而在真核生物中则有RNA聚合酶Ⅰ、RNA聚合酶Ⅱ和RNA聚合酶Ⅲ三种不同酶，分别催化不同种类型RNA的合成。三种RNA聚合酶都是由10个以上亚基组成的复合酶。RNA聚合酶Ⅰ存在于细胞核内，催化合成除5SrRNA 以外的所有rRNA的合成；RNA聚合酶Ⅱ催化合成mRNA前体，即不均一核RNA(hnRNA)的合成；RNA 聚合酶Ⅲ催化tRNA和小核RNA的合成。 ⒋真核生物RNA聚合酶不能独立转录RNA 。原核生物中RNA聚合酶可以直接起始转录合成RNA ，真核生物则不能。在真核生物中，三种RNA聚合酶都必须在蛋白质转录因子的协助下才能进行RNA的转录。另外，RNA聚合酶对转录启动子的识别，也比原核生物更加复杂，如对RNA聚合酶Ⅱ来说，至少有三个DNA的保守序列与其转录的起始有关，第一个称为TATA框(TATA box)，具有共有序列TATAAAA，其位置在转录起始点的上游约为25个核苷酸处，它的作用可能与原核生物中的－10共有序列相似，与转录起始位置的确定有关。第二个共有序列称为CCAAT框（CCAAT box），具有共有序列GGAACCTCT，位于转录起始位置上游约为50-500个核苷酸处。如果该序列缺失会极大地降低生物的活体转录水平。第三个区域一般称为增强子（enhancer），其位置可以在转录起始位置的上游，也可以在下游或者在基因之内。它虽不直接与转录复合体结合，但可以显著提高转录效率。
原核生物的基因结构特点
原核生物的基因结构特点 ①为一条环状双链DNA；②只有一个复制起点；③具有操纵子结构；④绝大部分为单拷贝； ⑤可表达基因约50%，大于真核生物小于病毒；⑥基因一般是连续的，无内含子；⑦重复序列很少。 PCR技术的主要用途 1.目的基因的克隆 2.基因的体外突变 3.DNA的微量分析 4.mRNA含量分析 5.基因突变分析 探针的种类 1. DNA探针主要优点：①这类探针多克隆在质粒载体中，可以无限繁殖，取之不尽，制备方法简便。②DNA探针不易降解（相对RNA而言），一般能有效抑制DNase活性。③DNA 探针的标记方法较成熟，有多种方法可供选择，如缺口平移法，随机引物法，PCR标记法等。 2. cDNA探针主要用途：1.从已构建的cDNA文库中筛查和分离目的基因。2.cDNA探针不含有内含子序列，因此适用于基因表达检测。 3. RNA探针：具有DNA探针所不能比拟的高杂交效率，但RNA探针也存在易于降解和标记方法复杂等缺点。 4. 寡核苷酸探针主要优点：（1）杂交时间短。（2）可用于点突变的检测。（3）价格低 八.巨噬细胞在固有性免疫和适应性免疫中的桥梁作用。 巨噬细胞在固有免疫中的作用主要是在感染的早期起到吞噬、杀伤病原体的作用。如果无法彻底清除抗原则会启动适应性免疫应答，作为抗原提呈细胞来加工、提呈抗原，分泌细胞因子。在适应性免疫方面巨噬细胞通过分泌多种细胞因子可以增强杀伤靶细胞能力，如活化巨噬细胞增强其吞噬杀伤作用，可以借助ADCC效应杀伤靶细胞。还可以进行免疫调节如1.激活的巨噬细胞高表达B7和MHC II类分子从而具有更强的提呈抗原和激活CD4+T细胞的能力分泌IL-12使Th0向Th1分化进一步扩大Th1的细胞应答能力，2.IL-1和IFN-r可以促进T细胞和B细胞活化，3.TNF-a可以促进CTL活化增殖和分化，4.IL-10可以抑制巨噬细胞和NK细胞活化，抑制巨噬细胞抗原提呈作用
真核生物染色体基因组的结构和功能
真核生物染色体基因组的结构和功能 ?真核生物基因组特点 ?高度重复序列 o反向重复序列 o卫星DNA o较复杂的重复单位组成的重复顺序 o高度重复序列的功能 ?中度重复顺序 o Alu家族 o KpnⅠ家族 o Hinf家族 o rRNA基因 o多聚dＴ－dＧ家族 o组蛋白基因 ?单拷贝顺序（低度重复顺序） ?多基因家族与假基因 ?自私DNA(selfish DNA) 真核生物的基因组一般比较庞大，例如人的单倍体基因组由3×106 bp硷基组成，按1000个碱基编码一种蛋白质计，理论上可有300万个基因。但实际上，人细胞中所含基因总数大概会超过10万个。这就说明在人细胞基因组中有许多DNA序列并不转录成mRNA用于指导蛋白质的合成。DNA的复性动力学研究发现这些非编码区往往都是一些大量的重复序列，这些重复序列或集中成簇，或分散在基因之间。在基因内部也有许多能转录但不翻译的间隔序列（内含子）。因此，在人细胞的整个基因组当中只有很少一部份（约占2-3％）的DNA 序列用以编码蛋白质。 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为单顺反子。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。高度重复序列： 高度重复序列在基因组中重复频率高，可达百万(106)以上，因此复性速度很快。在基因组中所占比例随种属而异，约占10-60％，在人基因组中约占20％。高度重复顺序又按其结构特点分为三种。 （1）倒位（反向）重复序列 这种重复顺序复性速度极快，即使在极稀的DNA浓度下，也 能很快复性，因此又称零时复性部分，约占人基因组的5％。反向 重复序列由两个相同顺序的互补拷贝在同一DNA链上反向排列而 成。变性后再复性时，同一条链内的互补的拷贝可以形成链内碱基 配对，形成发夹式或“+”字形结构。倒位重复（即两个互补拷贝） 间可有一到几个核苷酸的间隔，也可以没有间隔。没有间隔的又称 回文（palimdr－ome），这种结构约占所有倒位重复的三分之一。若以两个互补拷贝组成的倒位重复为一个单位，则倒位重复的单位约长300bp或略少。两个单位之间有一平均1.6kb 的片段相隔，两对倒位重复单位之间的平均距离约12kb，亦即它们多数散布非群集于基因组中。 （2）卫星DNA 卫星DNA(satelliteDNA)是另一类高度重复序列，这类重复顺序的重复单位一般由 2-10bp组成，成串排列。由于这类序列的碱基组成不同于其他部份，可用等密度梯度离心法将其与主体DNA分开，因而称为卫星DNA或随体DNA。在人细胞组中卫星DNA约占5-6％。按照它们的浮力密度不同，人的卫星DNA可分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四种。果蝇的卫星DNA顺序已经搞清楚，可分为三类，这三类卫星DNA都是由7bp组成的高度重复顺序：卫星Ⅰ为5'ACAACT3',卫星Ⅱ为5'ACAAATT3'。而蟹的卫星DNA为只有AT两个碱基的重复顺序组成。 （3）较复杂的重复单位组成的重复顺序 这种重复顺序为灵长类所独有。用限制性内切酶HindⅢ消化非洲绿猴DNA，可以得到重复单位为172bp的高度重复顺序，这种顺序大部份由交替变化的嘌呤和嘧啶组成。有人把这类称为α卫星DNA。而人的α卫星DNA更为复杂，含有多顺序家族。 （4）高度重复顺序的功能 a.参与复制水平的调节反向序列常存在于DNA复制起点区的附近。另外，许多反向重复序列是一些蛋白质（包括酶）和DNA的结合位点。
基因组的特点
基因组的特点 真核生物基因组的特点： 1.基因组较大。真核生物的基因组由多条线形的染色体构成，每条染色体有一个线形的DNA分子，每个DNA分子有多个复制起点； 2.不存在操纵子结构。真核生物的同一个基因簇的基因，不会像原核生物的操纵子结构那样，转录到同一个mRNA上； 3.存在大量的重复序列。真核生物的基因组里存在大量重复序列，通过其重复程度可将其分成高度重复序列、中度重复序列、低度重复序列和单一序列； 4.有断裂基因。大多数真核生物为蛋白质编码的基因都含有“居间序列”，即不为多肽编码，其转录产物在mRNA前体的加工过程中被切除的成分； 5.真核生物基因转录产物为单顺反子； 6.功能相关基因构成各种基因家族。 原核生物基因组的特点： 1.基因组较小，通常只有一个环形或线形的DNA分子； 2.通常只有一个DNA复制起点； 3.非编码区主要是调控序列； 4.存在可移动的DNA序列； 5.基因密度非常高，基因组中编码区大于非编码区； 6.结构基因没有内含子，多为单拷贝，结构基因无重叠现象； 7.重复序列很少，重复片段为转座子； 8.有编码同工酶的等基因； 9.基因组的大部分序列是用来编码蛋白质的，基因之间的间隔序列很短；
10.功能相关的序列常串连在一起，由共同的调控元件调控，并转录成同一mRNA分子，可指导多种蛋白质的合成，这种结构称操纵子。 病毒基因组的特点： 1.不同病毒基因组大小相差较大； 2.不同病毒基因组可以是不同结构的核酸； 3.除逆转录病毒外，通常为单倍体基因组； 4.有的病毒基因组是连续的，有的病毒基因组分节段； 5.有的基因有内含子； 6.病毒基因组大部分为编码序列； 7.基因重叠，即同一段DNA片段能够编码两种或两种以上的蛋白质分子，这种现象在其他生物细胞中仅见于线粒体和质粒DNA。
原核细胞与真核细胞相比最主要特点
. 原核细胞与真核细胞相比最主要特点：没有核膜包围的典型细胞核。 2. 细胞分裂间期最主要变化：DNA的复制和有关蛋白质的合成。 3. 构成蛋白质的氨基酸的主要特点是：（a-氨基酸）都至少含一个氨基和一个羧基，并且都有一氨基酸和一个羧基连在同一碳原子上。 4. 核酸的主要功能：一切生物的遗传物质，对生物的遗传、变异及蛋白质的生物合成有重要意义。 5. 细胞膜的主要成分是蛋白质分子和磷脂分子。 6. 选择透过性膜主要特点是水分子可自由通过，被选择吸收的小分子、离子可以通过，而其他小分子、离子、大分子却不能通过。 7. 线粒体功能：细胞进行有氧呼吸的主要场所。 8. 叶绿体色素的功能：吸收、传递和转化光能。 9. 细胞核的主要功能：遗传物质的储存和复制场所，是细胞遗传性和代谢活动的控制中心。 10. 新陈代谢主要场所：细胞质基质。 11. 细胞有丝分裂的意义：使亲代和子代细胞之间保持遗传性状的稳定性。 12. A TP的功能：生物体生命活动所需能量的直接来源。 13. 与分泌蛋白形成有关的细胞器：核糖体、内质网、高尔基体、线粒体。 14. 能产生ATP的细胞器（结构）：线粒体、叶绿体、（细胞质基质（结构））。能产生水的细胞器（结构）：线粒体、叶绿体、核糖体、（细胞核（结构））。能碱基互补配对的细胞器（结构）：线粒体、叶绿体、核糖体、（细胞核（结构））。 15. 渗透作用必备的条件是：一是半透膜；二是半透膜两侧要有浓度差。 16. 内环境稳态的生理意义：机体进行正常生命活动的必要条件。 17. 呼吸作用的意义是：（1）提供生命活动所需能量；（2）为体内其他化合物的合成提供原料。 18. 减数分裂和受精作用的意义是：对维持生物体前后代体细胞染色体数目的恒定性，对生物的遗传和变异有重要意义。 19. DNA是主要遗传物质的理由是：绝大多数生物的遗传物质是DNA，仅少数病毒遗传物质是RNA。 20. DNA规则双螺旋结构的主要特点是：（1）DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋成的双螺旋结构。（2）DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接，排列在外侧，构成基本骨架；碱基排列在内侧。（3）DNA分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，遵循碱基互补配对原则。 21. DNA结构的特点是：稳定性——DNA两单链有氢键等作用力；多样性——DNA碱基对的排列顺序千变万化；特异性——特定的DNA分子有特定的碱基排列顺序。 22. 遗传信息：DNA（基因）的脱氧核苷酸排列顺序。遗传密码或密码子：mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基。 23. DNA复制的意义：使遗传信息从亲代传给子代，从而保持了遗传信息的连续性。DNA 复制的特点：半保留复制，边解旋边复制。 24. 基因是指控制生物性状的遗传物质的基本单位，是有遗传效应的DNA片段。 25. 基因的表达是指基因使遗传信息以一定的方式反映到蛋白质的分子结构上，从而使后代表现出与亲代相同的性状。包括转录和翻译两阶段。 26. 遗传信息的传递过程：中心法则。 27. 基因自由组合定律的实质：位于非同源染色体上的非等位基因的分离或组合是互不干扰的。在进行减数分裂形成配子的过程中，同源染色体上的等位基因彼此分离，同时，非
原核生物基因组的特点
一、原核生物基因组结构的特征: 1、原核生物的染色体是由一个核酸分子（DNA或RNA）组成的，DNA（RNA）呈环状或线性，而且它的染色体分子量较小。 2、功能相关的基因大多以操纵子形式出现。如大肠杆菌的乳糖操纵子等。操纵子是细菌的基因表达和调控的一个完整单位，包括结构基因、调控基因和被调控基因产物所识别的DNA 调控原件（启动子等）。 3、蛋白质基因通常以单拷贝的形式存在。一般而言，为蛋白编码的核苷酸顺序是连续的，中间不被非编码顺序所打断。 4、基因组较小，只含有一个染色体，呈环状，只有一个复制起点，一个基因组就是一个复制子。 6、重复序列和不编码序列很少。越简单的生物，其基因数目越接近用DNA 分子量所估计的基因数。如MS 2 和λ噬菌体，它们每一个基因的平均碱基对数目大约是1300 。如果扣除基因中的不编码功能区，如附着点attP ，复制起点、黏着末端、启动区、操纵基因等，几乎就没有不编码的序列了。这点与真核生物明显不同，据估算，真核生物不编码序列可占基因组的90 ％以上。这些不编码序列，其中大部分是重复序列。在原核生物中只有嗜盐细菌、甲烷细菌和一些嗜热细菌、有柄细菌的基因组中有较多的重复序列，在一般细菌中只有rRNA 基因等少数基因有较大的重复。 9、功能密切相关的基因常高度集中，越简单的生物，集中程度越高。例如，除已知的操纵子外，λ噬菌体7 个头部基因和11 个尾部基因都各自相互邻接。头部和尾部基因又相邻接，又如，有关DNA 复制基因O 、P ；整合和切离基因int ，xis ；重组基因red α、red β；调控基因N 、c Ⅰ、c Ⅱ、c Ⅲ、cro 也集中在一个区域，而且和有关的结构基因又相邻近。 10 DNA绝大部分用于编码蛋白质，结构基因多为单拷贝 11、结构基因中无重叠现象（一段DNA序列编码几种蛋白质多肽链） 12、基因组中存在可移动的DNA序列，如转座子和质粒等 二、原核生物基因组功能的特点： 1、染色体不与组蛋白结合。 2、不同生活习性下原核生物基因组大小与GC含量的关系 基因组GC含量( G与C 所占的百分比) 是基因组组成的标志性指标。有两种观点来解释不同生物之间GC含量的差异: 中性说和选择说。中性说主要强调不同生物之间GC含量的差异是由碱基的随机突变和漂移造成, 而选择说则认为GC 含量的差异是环境及生物的生活习性等因素综合作用的结果。 原核生物基因组大小与GC含量的总体相关性 实验证明，当所分析的原核生物基因组大小大部分都在1~6Mb范围内, 而GC 含量则一般在20%~ 75%之间，回归分析显示, 基因组大小与GC 含量总体上存在着具统计学意义的正相关.寄生生活习性对维持或增强基因组大小与基因组GC 含量的相关性有较大的作用。 3、原核生物中有些基因不是从第一个ATG 起始的（如大肠杆菌和枯草杆菌基因）原因： 首先，原核生物( 包括病毒) 的mRNA 可以是多顺反子, 即可以有几个基因同时被转录成一个mRNA, 共同使用一个启动调控区; 真核生物的mRNA 都是单顺反子, 一个mRNA 只携带一个基因. 真核生物的核糖体从mRNA 的5’末端向3’端滑动时, 把所碰到的第一个AUG 作为蛋白质合成的起始. 而原核生物的核糖体从mRNA 的5’末端向3’端滑动时, 碰到第一个AU G 能
原核生物基因的转录的过程
原核生物基因的转录的过程转录过程包括启动、延伸和终止。 启动RNA聚合酶正确识别DNA模板上的启动子并形成由酶、DNA和核苷三磷酸(NTP)构成的三元起始复合物，转录即自此开始。DNA模板上的启动区域常含有TATAATG顺序，称普里布诺(Pribnow)盒或P盒。复合物中的核苷三磷酸一般为GTP,少数为ATP,因而原始转录产物的5′端通常为三磷酸鸟苷(pppG)或腺苷三磷酸(pppA)。真核DNA上的转录启动区域也有类似原核DNA的启动区结构，和在-30bp（即在酶和DNA结合点的上游30核苷酸处，常以—30表示，bp为碱基对的简写）附近也含有TATA结构，称霍格内斯(Hogness)盒或TATA盒。第一个核苷三磷酸与第二个核苷三磷酸缩合生成3′-5′磷酸二酯键后,则启动阶段结束，进入延伸阶段。 延伸σ亚基脱离酶分子，留下的核心酶与DNA的结合变松，因而较容易继续往前移动。核心酶无模板专一性，能转录模板上的任何顺序，包括在转录后加工时待切除的居间顺序。脱离核心酶的σ亚基还可与另外的核心酶结合，参与另一转录过程。随着转录不断延伸，DNA 双链顺次地被打开,并接受新来的碱基配对，合成新的磷酸二酯键后，核心酶向前移去，已使用过的模板重新关闭起来，恢复原来的双链结构。一般合成的RNA链对DNA模板具有高度的忠实性。RNA合成的速度，原核为25～50个核苷酸／秒，真核为45～100个核苷酸／秒。
终止转录的终止包括停止延伸及释放RNA聚合酶和合成的RNA。在原核生物基因或操纵子的末端通常有一段终止序列即终止子；RNA合成就在这里终止。原核细胞转录终止需要一种终止因子ρ（四个亚基构成的蛋白质）的帮助。真核生物DNA上也可能有转录终止的信号。已知真核DNA转录单元的3′端均含富有AT的序列〔如AATAA(A)或ATTAA(A)等〕，在相隔0～30bp之后又出现TTTT顺序（通常是3～5个T）,这些结构可能与转录终止或者与3′端添加多聚A顺序有关。
真核生物基因组DNA的提取和含量测定
实验报告 课程名称： 生物化学实验 实验名称： 真核生物基因组DNA 的提取和含量测定 指导老师： 同组学生： 廖杰 成绩：__________________ 真核生物基因组DNA 的提取和含量测定 【实验原理】 制备具有生物活性的大分子核酸，必需采取温和的制备条件，避免过酸、过碱 的反应环境和剧烈的搅拌，防止核酸酶的作用，并要求在低温下进行操作 。 一、 真核生物基因组DNA 的提取 本实验选用小鼠肝脏细胞作为实验材料，采用匀浆法破碎组织细胞。 DNP 在0.14mol/L NaCl 中不溶解,而RNP 可溶解。 用无菌水溶解沉淀，加入蛋白酶消化液（含有蛋白酶K 和SDS ）。 １温和方法的破碎细胞而不产生机械剪切以致破坏DNA 的完整性， ２可以变性Dnase ， ３还可以去除部分的蛋白。 ４使核蛋白体从DNA 上解离。 然后加RNase 以去除RNA ，再用苯酚:氯仿抽提法反复抽提提取DNA 苯酚:氯仿抽提法： 酚、氯仿是有机溶剂，能有效地使蛋白质变性。纯酚在与水混合时处于下层。然而有机相和水相会难于分开。 专业： 药学 姓名： 阿卜杜合力力 学号： 3100105256 日期： 2012.5.10 地点： 生化实验室 装 订 线
若使用酚：氯仿混合物抽提，由于氯仿的比重较大(1.47)，可在很大程度上解决这个问题，促进两相的分离。 异戊醇则可减少操作过程中产生的气泡。 变性蛋白一般集中在两相之间的界面层，而脂类则有效地分配在有机相中，核酸则被留于上层水相。 该法其具有操作条件比较温和，能迅速使蛋白质变性并同时抑制核酸酶的活性，可得到具有生物活性的高聚合度的核酸等优点。 但其操作步骤较为繁琐，去除蛋白质需要反复进行多次。 砷盐、氟化物、柠檬酸、EDTA等可抑制DNase的活性；皂土等可抑制RNase 的活性。 收集上清液后用乙醇沉淀DNA，最后用TE缓冲液溶解DNA，并用紫外吸收法测定DNA的含量及纯度。 二、紫外吸收法测定基因组DNA的含量及纯度 1．紫外分光光度法测定核酸含量： 由于DNA在260nm处有最大的吸收峰，因此，可以用260nm波长进行分光测定DNA浓度，吸光度A值为1相当于大约50μg /ml双链DNA。 2．紫外分光光度法测定DNA纯度： 由于DNA在260nm处有最大的吸收峰，而蛋白质在280nm处有最大的吸收峰，DNA纯品的算A260/ A280为1.8（1.7~1.9），故根据算A260/ A280的值可以估计DNA的纯度。 若比值较高说明含有RNA，比值较低说明有残余蛋白质存在。