基因表达课件
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生物课件 基因的表达
1、某信使RNA中有碱基40个，其中C+U为15个，那么转 录 此RNA的DNA中G+A为 A．15 B．25 C．30 D．40
2、某DNA分子片段中碱基为2400对，则由此片段所控制 合成的多肽链中，最多有氨基酸（ ）种 A．800 B．400 C．200 D．20 3、已知tRNA一端的三个碱基是CUA，则此tRNA运载的 氨 基酸是 A．亮氨酸 B．天冬氨酸 C．丙氨酸 D．缬氨酸 4、在胰蛋白质酶合成过程中，决定它性质的根本因素是 A．mRNA B．tRNA C．DNA D．核糖
原核基因 编码区 非编码区
非编码区
启动子
与RNA聚合酶 结合位点
外显子
内含子
终止子
真核基因
3、基因的功能 二、基因控制蛋白质的合成
DNA ⑴传递遗传信息功能；通过复制来实现。 [问题 ] DNA能否直接 mRNA 控制蛋白质的合成？为 ⑵表达遗传信息功能。 什么？ 细胞核
问题：为什么RNA适 于作DNA的信使？
C 亮氨酸 亮氨酸 亮氨酸 脯氨酸 脯氨酸码子，只有61个决定氨基酸的密码子， U 异亮氨酸 苏氨酸 天门冬酰胺 丝氨酸 决定氨基酸的密码子共有多少种？ 3个为终止密码不决定氨基酸。 C 异亮氨酸 苏氨酸 天门冬酰胺 丝氨酸
A
组氨酸 谷氨酰胺 谷氨酰胺
精氨酸 精氨酸 精氨酸
密码子:
U
第一个 字母
第三个 信使 3个相邻的碱基。 字母 U RNA上决定一个氨基酸的 C A G
第二个字母
苯丙氨酸 密码子 苯丙氨酸 亮氨酸 亮氨酸
丝氨酸 酪氨酸 密码子酪氨酸 丝氨酸 丝氨酸 终止 丝氨酸 终止
半胱氨酸 密码子 半胱氨酸
终止
色氨酸
《原核基因表达》课件
《原核基因表达》PPT课 件
欢迎大家来到今天的课堂！在本课件中，我们将深入了解原核基因表达的基 础概念，并探讨DNA和RNA之间的区别。
基因的转录和翻译的过程
1
转录
RNA合成，从DNA模板合成mRNA分子。
2
翻译
mRNA被翻译成蛋白质的氨基酸序列。
3
蛋白质折叠
蛋白质通过复杂的过程折叠成特定的形状，决定其功能。
RNA剪接的作用
1 多样性
RNA剪接通过重组外显子 和内含子，增加基因的多 样性。
2 调控基因表达
选择性的剪接产生不同类 型的mRNA，影响特定蛋 白质的表达。
3 调节细胞功能
剪接变体可以调节细胞内 信号转导和代谢途径。
原核和真核的基因表达差异
原核细胞
基因转录和翻译同时发生，没有剪接过程。
真核细胞
基因转录和翻译分离，有复杂的剪接和后转录修饰 过程。
应用举例和展望
医学
研究基因表达异常与疾病的 关联，开发新的治疗方法。
农业
提高农作物产量和抗性，改 良品种。
工业
利用基因工程技术生产高效 的工业酶和其他有用的化合 物。
欢迎大家来到今天的课堂！在本课件中，我们将深入了解原核基因表达的基 础概念，并探讨DNA和RNA之间的区别。
基因的转录和翻译的过程
1
转录
RNA合成，从DNA模板合成mRNA分子。
2
翻译
mRNA被翻译成蛋白质的氨基酸序列。
3
蛋白质折叠
蛋白质通过复杂的过程折叠成特定的形状，决定其功能。
RNA剪接的作用
1 多样性
RNA剪接通过重组外显子 和内含子，增加基因的多 样性。
2 调控基因表达
选择性的剪接产生不同类 型的mRNA，影响特定蛋 白质的表达。
3 调节细胞功能
剪接变体可以调节细胞内 信号转导和代谢途径。
原核和真核的基因表达差异
原核细胞
基因转录和翻译同时发生，没有剪接过程。
真核细胞
基因转录和翻译分离，有复杂的剪接和后转录修饰 过程。
应用举例和展望
医学
研究基因表达异常与疾病的 关联，开发新的治疗方法。
农业
提高农作物产量和抗性，改 良品种。
工业
利用基因工程技术生产高效 的工业酶和其他有用的化合 物。
基因的表达ppt课件演示文稿
权威解读 1.概述遗传信息的转 录与翻译。 1.遗传信息的转录和 2 ．运用数学方法， 翻译(Ⅱ) 分析碱基与氨基 2．基因与性状的关 酸的对应关系。 系( Ⅱ ) 3．掌握基因决定性 状的两条途径。
考纲要求
• 一、遗传信息的转录 • 1．RNA的结构和种类 • (1)RNA与DNA的区别 物质组成 五碳糖 特有碱基 脱氧核 T(胸腺嘧 啶) 糖 核糖 U(尿嘧啶) 结构特点 一般是双 链 通常是单 链
复制 ATP
转录 都需要
翻译
解旋酶、 解旋酶、 DNA聚合 RNA聚合 合成酶 酶 酶 酶 2个双链 1个单链 多肽链(或 产物 DNA RNA 蛋白质) 传递到2个 离开细胞核 组成细胞结 产物去向 子细胞或 进入细胞 构蛋白或 子代 质 功能蛋白
特点 边解旋边转 翻译结束后， 边解旋边复 mRNA被 录，转录 制，半保
• 2．密码子 • (1)概念：在⑧________上决定1个氨基酸的 3个相邻的碱基。 • (2) 种类：⑨ __________ 种，其中决定氨基 酸的密码子有⑩________种。 • 3．tRNA • (1) 结构特点：形状像三叶草，一端有携带 ⑪__________的部位，另一端有 3个碱基可 与密码子互补配对，称为⑫________。 • (2)种类：⑬__________种。
• 二、遗传信息、密码子和反密码子的比较 • 1．区别 存在位 置 含义 生理作用
脱氧核苷 酸(碱基 遗传信 DNA 对)的排 息 列顺序
mRNA上3 密码子 mRNA 个相邻
直接决定mRNA 中碱基排列顺 序，间接决定 氨基酸排列顺 序 直接决定翻译 的起止和氨基
• 2.联系 • (1) 遗传信息是基因中脱氧核苷酸的排列顺 序，通过转录，使遗传信息传递到mRNA的 核糖核苷酸的排列顺序上。 • (2)mRNA 的密码子直接控制蛋白质分子中 氨基酸的排列顺序，反密码子则起到识别 密码子的作用。 • 3.对应关系
考纲要求
• 一、遗传信息的转录 • 1．RNA的结构和种类 • (1)RNA与DNA的区别 物质组成 五碳糖 特有碱基 脱氧核 T(胸腺嘧 啶) 糖 核糖 U(尿嘧啶) 结构特点 一般是双 链 通常是单 链
复制 ATP
转录 都需要
翻译
解旋酶、 解旋酶、 DNA聚合 RNA聚合 合成酶 酶 酶 酶 2个双链 1个单链 多肽链(或 产物 DNA RNA 蛋白质) 传递到2个 离开细胞核 组成细胞结 产物去向 子细胞或 进入细胞 构蛋白或 子代 质 功能蛋白
特点 边解旋边转 翻译结束后， 边解旋边复 mRNA被 录，转录 制，半保
• 2．密码子 • (1)概念：在⑧________上决定1个氨基酸的 3个相邻的碱基。 • (2) 种类：⑨ __________ 种，其中决定氨基 酸的密码子有⑩________种。 • 3．tRNA • (1) 结构特点：形状像三叶草，一端有携带 ⑪__________的部位，另一端有 3个碱基可 与密码子互补配对，称为⑫________。 • (2)种类：⑬__________种。
• 二、遗传信息、密码子和反密码子的比较 • 1．区别 存在位 置 含义 生理作用
脱氧核苷 酸(碱基 遗传信 DNA 对)的排 息 列顺序
mRNA上3 密码子 mRNA 个相邻
直接决定mRNA 中碱基排列顺 序，间接决定 氨基酸排列顺 序 直接决定翻译 的起止和氨基
• 2.联系 • (1) 遗传信息是基因中脱氧核苷酸的排列顺 序，通过转录，使遗传信息传递到mRNA的 核糖核苷酸的排列顺序上。 • (2)mRNA 的密码子直接控制蛋白质分子中 氨基酸的排列顺序，反密码子则起到识别 密码子的作用。 • 3.对应关系
基因的克隆与表达课件
----TAC -----TTG GAC CTT AAG GAT CCA---
DNA序列
AAT CGG AAG AAT TCA GAC CTA GGT TTA GCC TTC TTA AGT CTG GCT CCA
基因的克隆与表达课件
位相载体----含有3种读码框的系列载体
基因的克隆与表达课件
优点： • 表达效率高 • 产物稳定 • 易鉴定：融合蛋白分子量大，电泳可
➢基因克隆(gene cloning) ➢基因表达(gene expression)
-原核基因表达 -真核基因表达
基因的克隆与表达课件
基因克 隆 Gene Cloning
基因的克隆与表达课件
➢概述 ➢克隆载体 ➢受体细胞 ➢体外重组的策略 ➢基因克隆工作流程
基因的克隆与表达课件
一、概述
• 确定了遗传信息的携带者，即基因的盆 子载体是DNA而不是蛋白质
基因的克隆与表达课件
（二）体外重组 连接体系的建立： • 温度：粘末端连接：12-18℃
平末端连接：室温（低于30℃) • DNA量：载体分子数/目的基因分子数
=1：1-3 • 酶量：平端连接时需加大酶量
基因的克隆与表达课件
（三）转化—Cacl2法、电击法
（四）重组子的筛选及鉴定
1、筛选：平板法（抗生素、蓝白斑）
基因的克隆与表达课件
二．原核生物基因结构和表达特点
基因的克隆与表达课件
• 原核生物染色体DNA是裸露的环形 DNA，其转录和翻译是偶联的连续 进行。
• 原核生物形成多顺反子mRNA： mRNA在合成过程中和多个核糖体 结合，翻译形成多条肽链。
基因的克隆与表达课件
3、一般不含内含子（intron），没有转 录及翻译后加工系统
基因表达教学课件ppt
翻译是将基因中的遗传信息转变成蛋白质的过程，是基因表达的重要环节之 一。
翻译的场所
翻译主要在细胞质的核糖体上进行，核糖体是由RNA和蛋白质组成的复合体 。
翻译的起始
起始密码子
翻译的起始信号是mRNA上的起始密码子，它与核糖体上的起始因子结合，起始 翻译过程。
起始因子的作用
起始因子与起始密码子结合后，可以促进核糖体与mRNA的结合，并启动翻译过 程。
02
基因表达研究在农业领域也得到了广泛应用，通过对植物和动物基因表达的研 究，可以更好地了解生长发育和适应环境的机制，提高生产效率。
03
基因表达研究在环境科学领域也扮演着重要的角色，通过对不同生物在相同环 境下的基因表达比较，可以更好地了解生物对环境的适应性，为环境保护提供 科学依据。
基因表达研究的发展趋势
02
基因表达的转录
转录的概述
01
02
03
定义
转录是指将DNA序列转 化为RNA序列的过程。
转录的酶
转录需要RNA聚合酶的 参与。
转录的场所
转录主要发生在细胞核内 。
转录的启动
启动子
转录的启动子是RNA聚合酶识别和结合DNA序列的位点。
转录起始复合物
启动子与RNA聚合酶结合形成转录起始复合物。
转录起始复合物的形成过程
基因表达谱
通过基因表达谱可以了解疾病状态下哪些基因在发生变化，从而 为疾病的诊断提供依据。
生物标志物
一些基因表达产物可以作为疾病的生物标志物，例如：前列腺癌 中的PSA基因。
疾病分型
基因表达数据可以用于疾病的分型，例如：肺癌可以分为鳞状细 胞癌、腺癌和小细胞肺癌。
基因表达异常与疾病的治疗
靶向治疗
翻译的场所
翻译主要在细胞质的核糖体上进行，核糖体是由RNA和蛋白质组成的复合体 。
翻译的起始
起始密码子
翻译的起始信号是mRNA上的起始密码子，它与核糖体上的起始因子结合，起始 翻译过程。
起始因子的作用
起始因子与起始密码子结合后，可以促进核糖体与mRNA的结合，并启动翻译过 程。
02
基因表达研究在农业领域也得到了广泛应用，通过对植物和动物基因表达的研 究，可以更好地了解生长发育和适应环境的机制，提高生产效率。
03
基因表达研究在环境科学领域也扮演着重要的角色，通过对不同生物在相同环 境下的基因表达比较，可以更好地了解生物对环境的适应性，为环境保护提供 科学依据。
基因表达研究的发展趋势
02
基因表达的转录
转录的概述
01
02
03
定义
转录是指将DNA序列转 化为RNA序列的过程。
转录的酶
转录需要RNA聚合酶的 参与。
转录的场所
转录主要发生在细胞核内 。
转录的启动
启动子
转录的启动子是RNA聚合酶识别和结合DNA序列的位点。
转录起始复合物
启动子与RNA聚合酶结合形成转录起始复合物。
转录起始复合物的形成过程
基因表达谱
通过基因表达谱可以了解疾病状态下哪些基因在发生变化，从而 为疾病的诊断提供依据。
生物标志物
一些基因表达产物可以作为疾病的生物标志物，例如：前列腺癌 中的PSA基因。
疾病分型
基因表达数据可以用于疾病的分型，例如：肺癌可以分为鳞状细 胞癌、腺癌和小细胞肺癌。
基因表达异常与疾病的治疗
靶向治疗
必修2：基因的表达中图版ppt课件
A A T C AA T AG
G
A A T C AA T AG
RNA 聚合酶
G
A A T C AA T AG UU
G
A A T C AA T AG U UA G
G
A A T C AA T AG U UA G U
G
A A T C AA T AG U UA G UU
G
A A T C AA T AG U UA G UU A
亮氨酸
肽键
天门冬 氨酸
异亮氨酸
CU A UAG U U A G AU AUC
亮氨酸
天门冬 氨酸
异亮氨酸
UAG U U A G AU AUC
U U A G AU AUC
转录、翻译与DNA复制的比较
模板
原料
产物
酶
碱基互补
DNA复制 DNA DNA
转录 DNA RNA
亲代DNA 的两条链
游离的脱 氧核苷酸
G
A A T C AA T AG U UA G UU AU
G
A A T C AA T AG U UA G UU AUC
G
A A T C AA T AG U UA G UU AUC
mRNA
G
细胞核
A A T C AA T AG U U A GAU AUC
mRNA
核孔
细胞质
2翻译——以信使RNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白 质的过程。翻译是在细胞质中进行的
细胞质
U U A G AU AUC mRNA
核糖体
U U A G AU AUC
亮氨酸
A AU U U A G AU AUC
亮氨酸
天门冬 氨酸
G
A A T C AA T AG
RNA 聚合酶
G
A A T C AA T AG UU
G
A A T C AA T AG U UA G
G
A A T C AA T AG U UA G U
G
A A T C AA T AG U UA G UU
G
A A T C AA T AG U UA G UU A
亮氨酸
肽键
天门冬 氨酸
异亮氨酸
CU A UAG U U A G AU AUC
亮氨酸
天门冬 氨酸
异亮氨酸
UAG U U A G AU AUC
U U A G AU AUC
转录、翻译与DNA复制的比较
模板
原料
产物
酶
碱基互补
DNA复制 DNA DNA
转录 DNA RNA
亲代DNA 的两条链
游离的脱 氧核苷酸
G
A A T C AA T AG U UA G UU AU
G
A A T C AA T AG U UA G UU AUC
G
A A T C AA T AG U UA G UU AUC
mRNA
G
细胞核
A A T C AA T AG U U A GAU AUC
mRNA
核孔
细胞质
2翻译——以信使RNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白 质的过程。翻译是在细胞质中进行的
细胞质
U U A G AU AUC mRNA
核糖体
U U A G AU AUC
亮氨酸
A AU U U A G AU AUC
亮氨酸
天门冬 氨酸
第四章 基因的表达 教学课件 PPT (全.)
三.基因的功能 ①.通过复制传递遗传信息.（亲DNA 子 DNA） ②. 通过一定的方式表达遗传信息.
基因的表达：基因可以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似的性状。
遗传信息是如何传递给蛋白质的？
细胞核（DNA）
信使 m？RNA
细胞质（蛋白 质）
DNA与RNA的比较
A A U CUA
异亮氨酸
tRNA有61种 U A G 一种tRNA只能携带一种氨基酸? 一种氨基酸只能由一种tRNA携带?
小结 1、复制、转录、翻译的比较
项目 复 制
转录
翻译
时间 分裂间期
整个生长、发育过程
场所 细胞核
细胞核
模板 DNA的两条链 DNA的一条链
C、C-G
人教版必修2
第4章 基因的表达 第1节 基因指导蛋白质的合成
一.基因的概念（三个要点）
①基因是决定生物性状的基本单位。
②基因在染色体上呈线性排列。染色体 是基因的主要载体.
③基因是有遗传效应的ＤＮＡ片段。
二.基因、DNA和染色体三者之间
的关系
1条染色体上
1个或2个DNA分子
很多个基因
每个基因是由成百上千 个脱氧核苷酸
场所：主要在细胞核内
时期： 在细胞分裂的间期G1和G2
原料： 四种核糖核苷酸；
酶： 解旋酶、RNA聚合酶
模板：DNA 解旋后的一条链（模板链）
原则： 碱基互补配对 产物： mRNA
A-U、T-A、 G-C、C-G。
能量： ATP；
遗传信息传递方向： DNA 的遗传信息就传递到mRNA上 RNA
二、遗传信息的翻译
产物：_蛋___白__质___ 遗传信息传递方向：_m__R_N__A_____蛋__白___质__
《基因表达与性状的关系》基因的表达PPT精品课件
胰岛素基因
+++
+++
+++
卵清蛋白 mRNA
+ － －
珠蛋白 mRNA
－ + －
1.这3种细胞中合成的蛋白质种类有什么差别？
这3种细胞中合成的蛋白质种类不完全相同
胰岛素 mRNA
－ － +
基因的选择性表达与细胞分化
检测的3种细胞
输卵管细胞 红细胞 胰岛细胞
卵清蛋白基因珠 蛋白基因
胰岛素基因
+++
这段碱基序列的甲基化程度越高， Avy基因的表达受到的抑制越明显， 小鼠体色体毛的颜色就越深。
表观遗传：生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发
生可遗传变化的现象，叫作表观遗传。
DNA甲基化调控基因表达机制：
RNA聚合酶
RNA聚合酶
DNA甲基化后转录异常
RNA聚合酶
DNA甲基化常发生在CG碱基对上
三、表观遗传
表观遗传现象普遍存在于生物体的生长、发育和衰老的整个生 命活动过程中。
除了DNA甲基化，构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化、 磷酸化等修饰也会影响基因的表达。
工蜂
表观遗传形成的原因
亲本
环境
遗传
诱发
DNA甲基化等 表观遗传修饰
有研究表明：吸烟会使人的体细胞内 DNA的甲基化水平升高，对染色体上的组 蛋白也会产生影响。不仅如此，还有研究 发现男性吸烟者的精子活力下降，精子中 DNA的甲基化水平明显升高。
血友病。下列叙述错误的是（ C ）
A、该项研究说明人和羊共用一套遗传密码子
B、该羊的乳腺细胞中含有人的凝血因子基因
+++
+++
+++
卵清蛋白 mRNA
+ － －
珠蛋白 mRNA
－ + －
1.这3种细胞中合成的蛋白质种类有什么差别？
这3种细胞中合成的蛋白质种类不完全相同
胰岛素 mRNA
－ － +
基因的选择性表达与细胞分化
检测的3种细胞
输卵管细胞 红细胞 胰岛细胞
卵清蛋白基因珠 蛋白基因
胰岛素基因
+++
这段碱基序列的甲基化程度越高， Avy基因的表达受到的抑制越明显， 小鼠体色体毛的颜色就越深。
表观遗传：生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和表型发
生可遗传变化的现象，叫作表观遗传。
DNA甲基化调控基因表达机制：
RNA聚合酶
RNA聚合酶
DNA甲基化后转录异常
RNA聚合酶
DNA甲基化常发生在CG碱基对上
三、表观遗传
表观遗传现象普遍存在于生物体的生长、发育和衰老的整个生 命活动过程中。
除了DNA甲基化，构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化、 磷酸化等修饰也会影响基因的表达。
工蜂
表观遗传形成的原因
亲本
环境
遗传
诱发
DNA甲基化等 表观遗传修饰
有研究表明：吸烟会使人的体细胞内 DNA的甲基化水平升高，对染色体上的组 蛋白也会产生影响。不仅如此，还有研究 发现男性吸烟者的精子活力下降，精子中 DNA的甲基化水平明显升高。
血友病。下列叙述错误的是（ C ）
A、该项研究说明人和羊共用一套遗传密码子
B、该羊的乳腺细胞中含有人的凝血因子基因
《基因表达的随机性》课件
因表达水平会有所不同。
基因表达的随机性的来源
基因表达的随机性来源于基因调控网络的复杂性，细胞内外环境的变化及遗
传因素。
随机性对生命体的影响
1
多样性
2
个体发育
3
进化
基因表达的随机性导致细
基因表达的随机性决定个
随机性对基因突变的选择
胞和生物体之间的差异，
体内不同细胞的功能和分
和保留起着关键作用，影
产生多样性，有助于适应
工，推动个体的发育和分
响生物体的进化和适应能
环境变化。
化。
ห้องสมุดไป่ตู้
力。
基因表达的控制
基因调控通过调整基因活性、转录和翻译水平来精确控制基因表达。它是维持生物体内稳态的关键机制。
基因调控的重要性及其应用
基因调控的研究对于理解疾病发生机制、开发新药物以及改善农作物的生长
和抗病性具有重要意义。
基因表达随机性的研究前景
随着单细胞技术的发展，研究基因表达随机性的方法和技术不断创新，将为生命科学研究提供更深入的理解和
应用。
总结
基因表达的随机性是生命体多样性和进化的基础，基因调控对维持生物体内
稳态至关重要，研究基因表达随机性具有广阔的前景。
希望本课件为大家带来了启示，感谢大家的聆听。
基因表达的随机性
基因表达是指基因信息转录为RNA分子并翻译为蛋白质的过程。本课程将介
绍基因表达的随机性及其对生命体的影响，以及基因调控的重要性和研究前
景。
什么是基因表达？
基因表达是生物体将基因信息转化为蛋白质的过程。它是细胞功能的基础，
对生物体的发育和功能发挥至关重要。
基因表达的随机性
基因表达的随机性指的是在相同的基因底物和环境条件下，不同细胞中的基
基因表达的随机性的来源
基因表达的随机性来源于基因调控网络的复杂性，细胞内外环境的变化及遗
传因素。
随机性对生命体的影响
1
多样性
2
个体发育
3
进化
基因表达的随机性导致细
基因表达的随机性决定个
随机性对基因突变的选择
胞和生物体之间的差异，
体内不同细胞的功能和分
和保留起着关键作用，影
产生多样性，有助于适应
工，推动个体的发育和分
响生物体的进化和适应能
环境变化。
化。
ห้องสมุดไป่ตู้
力。
基因表达的控制
基因调控通过调整基因活性、转录和翻译水平来精确控制基因表达。它是维持生物体内稳态的关键机制。
基因调控的重要性及其应用
基因调控的研究对于理解疾病发生机制、开发新药物以及改善农作物的生长
和抗病性具有重要意义。
基因表达随机性的研究前景
随着单细胞技术的发展，研究基因表达随机性的方法和技术不断创新，将为生命科学研究提供更深入的理解和
应用。
总结
基因表达的随机性是生命体多样性和进化的基础，基因调控对维持生物体内
稳态至关重要，研究基因表达随机性具有广阔的前景。
希望本课件为大家带来了启示，感谢大家的聆听。
基因表达的随机性
基因表达是指基因信息转录为RNA分子并翻译为蛋白质的过程。本课程将介
绍基因表达的随机性及其对生命体的影响，以及基因调控的重要性和研究前
景。
什么是基因表达？
基因表达是生物体将基因信息转化为蛋白质的过程。它是细胞功能的基础，
对生物体的发育和功能发挥至关重要。
基因表达的随机性
基因表达的随机性指的是在相同的基因底物和环境条件下，不同细胞中的基