原核生物和真核生物基因表达调控特点的比较说课讲解
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原核生物和真核生物基因表达调控特点的比较——不同点——复制
真核生物和原核生物转录的不同点：
1.真核生物的转录在细胞核内进行，原核生物则在拟核区进行。 2. 真 核 生 物 mRNA 分 子 一 般 只 编 码 一 个 基 因 ， 原 核 生 物 的 一 个 mRNA分子通常含多个基因。 3.真核生物有三种不同的RNA聚合酶催化RNA合成，而在原核生物 中只有一种RNA聚合酶催化所有RNA 的合成。 4.真核生物的RNA聚合酶不能独立转录RNA，三种聚合酶都必须在 蛋白质转录因子的协助下才能进行RNA的转录，其RNA聚合酶对转 录启动子的识别也比原核生物要复杂得多。原核生物的RNA聚合酶 可以直接起始转录合成RNA。
真核生物
DNA与蛋白质结合形成， 储存于细胞核内，除配子细胞外，体 细胞内的基因组是双份的（即双倍体）
复制子 基因组较小，只有一个复制子
基因组较大，具有许多复制起点，而 每个复制子的长度较小。
顺反子
多顺反子，功能上相关的几个基因 单顺反子，一个结构基因经过转录和
往往在一起组成操纵子结构。
翻译生成wk.baidu.com个mRNA分子和一条肽链。
5. 真核基因组中不编码的区域多于编码区域。原核基因组大部分 为编码序列，不编码区域仅占一小部分。
6. 真核生物基因组存在重复序列，重复次数可达百万次以上基因 组远远大于原核生物的基因组。
7. 真核生物基因组存在多基因家族、超基因家族和假基因。
项目
基因结构
染色体组成
场所
原核生物
条环状双链DNA分子组成， 染色体形成类核，无核膜与胞浆分 开
2. 原核生物DNA的复制是单起点的，而真核生物染色体的复制则 为多起点的。
3. 真核生物中前导链的合成并不像原核生物那样是连续的，而是 以半连续的方式，由一个复制起点控制一个复制子的合成，最 后由连接酶将其连接成一条完整的新链。
4. 真核生物DNA的合成所需的RNA引物及后随链上合成的冈崎片 段的长度比原核生物要短。
有外显子和 内含子
基因不连续， 有间隔
典型的真核细胞基因结构图
整个编码区 能编码蛋白 质
外显子编码 蛋白质，内 含子不编码 蛋白质
基因组小 基因组大
典型的原核细胞基因结构图 重复性高 重复性小
原核生物和真核生物基因表达调控特点的比较——结构决定功能
真核生物基因组与原核生物基因组的主要区别：
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，体细胞内的基因组是双份的（即双倍体）。细 菌染色体基因组通常由一条环状双链DNA分子组成，染色体形成 类核，无核膜与胞浆分开。
2. 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。
3. 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分子和一条肽链。原核生物基因转录产物为 多顺反子，功能上相关的几个基因往往在一起组成操纵子结构。
4. 真核基因组大部分基因含有内含子，因此，基因是不连续的， 称为断裂基因，需要进行转录后加工；原核基因组没有内含子 结构，不需进行转录后剪接加工。
原核生物转录过程示意图
真核生物转录 过程示意图
原核生物和真核生物基因表达调控特点的比较——不同点——转录
真核生物和原核生物翻译的不同点：
内含子 连续 转录后加工 编码序列
没有内含子 基因是连续的， 不需进行转录后剪接加工
原核基因组大部分为编码序列，不 编码区域仅占一小部分
有内含子 基因是不连续（断裂基因） 需要进行转录后加工
真核基因组中不编码的区域多于编码 区域
重复序列 很少
重复次数可达百万次以上基因组远远 大于原核生物的基因组
复杂性 较简单
原核生物和真核生物 基因表达调控 特点的比较
Content
翻译
转录
复制
原核生物和真核生物 基因表达调控特点的比较
结构 决定 功能
原核生物和真核生物基因表达调控特点的比较——目录
结构决定功能
相同：
都具有编码区和非编码区 都具有RNA聚合酶结合位点
不同：
原核
没有外显子 和内含子
基因连续， 没有间隔
真核
条完整的新链
片段长度
DNA聚合酶 染色体端体复制
RNA引物、冈崎片段长 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种聚合酶 染色体大多数为环状
RNA引物、冈崎片段短 α、β、γ、ε、δ五种聚合酶 染色体为线状，末端有特殊DNA序列组
成的结构成为端体
转录
原核生物
真核生物
场所
细胞核内
拟核区
mRNA RNA聚合酶 独立转录
mRNA分子一般只编码一个基因
一个mRNA分子通常含多个基因
一种
三种
可以直接起始转录合成RNA 不能独立转录RNA，三种聚合酶都必须
在蛋白质转录因子的协助下才能进行
翻译
原核生物
RNA的转录
真核生物
氨基酸的活化 起始氨基酸是甲酰甲硫氨酸
从生成甲硫氨酰-tRNAi开始
翻译的起始 起始tRNA是fMet-tRNA，30s小 起始tRNA是 Met-tRNA，40s小亚基首先
亚基首先与mRNA模板相结合， 与Met-tRNA相结合，再与模板mRNA结
再与fMet-tRNA结合，最后与 合，最后与60s大亚基结合生成起始复
50s大亚基结合
合物
肽链的终止
三种释放因子RF1,RF2,RF3
eRF1和eRF3
真核生物和原核生物复制的不同点：
1. 真核生物DNA的合成只是在细胞周期的S期进行，而原核生物则 在整个细胞生长过程中都可进行DNA合成
5. 原核生物中有DNA聚合酶Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种聚合酶，并有DNA聚 合酶Ⅲ同时控制两条链的合成。真核生物中有α、β、γ、ε、δ五 种聚合酶。聚合酶α、δ是DNA 合成的主要酶，分别控制不连续 的后随链以及前导链的生成。聚合酶β可能与DNA修复有关，聚 合酶γ则是线粒体中发现的唯一一种DNA聚合酶.
6. 染色体端体复制不同。原核生物染色体大多数为环状，而真核 生物染色体为线状。末端有特殊DNA序列组成的结构成为端体。
真核生物基因组存在多基因家族、超 基因家族和假基因
不同点
复制
转录
翻译
DNA
RNA
蛋白质
原核生物和真核生物基因表达调控特点的比较——不同点——目录
复制
原核生物
真核生物
时间 起点
整个细胞生长过程 单起点
细胞周期的S期 多起点
前导链的合成
连续
半连续，由一个复制起点控制一个复制
子的合成，最后由连接酶将其连接成一
真核生物和原核生物转录的不同点：
1.真核生物的转录在细胞核内进行，原核生物则在拟核区进行。 2. 真 核 生 物 mRNA 分 子 一 般 只 编 码 一 个 基 因 ， 原 核 生 物 的 一 个 mRNA分子通常含多个基因。 3.真核生物有三种不同的RNA聚合酶催化RNA合成，而在原核生物 中只有一种RNA聚合酶催化所有RNA 的合成。 4.真核生物的RNA聚合酶不能独立转录RNA，三种聚合酶都必须在 蛋白质转录因子的协助下才能进行RNA的转录，其RNA聚合酶对转 录启动子的识别也比原核生物要复杂得多。原核生物的RNA聚合酶 可以直接起始转录合成RNA。
真核生物
DNA与蛋白质结合形成， 储存于细胞核内，除配子细胞外，体 细胞内的基因组是双份的（即双倍体）
复制子 基因组较小，只有一个复制子
基因组较大，具有许多复制起点，而 每个复制子的长度较小。
顺反子
多顺反子，功能上相关的几个基因 单顺反子，一个结构基因经过转录和
往往在一起组成操纵子结构。
翻译生成wk.baidu.com个mRNA分子和一条肽链。
5. 真核基因组中不编码的区域多于编码区域。原核基因组大部分 为编码序列，不编码区域仅占一小部分。
6. 真核生物基因组存在重复序列，重复次数可达百万次以上基因 组远远大于原核生物的基因组。
7. 真核生物基因组存在多基因家族、超基因家族和假基因。
项目
基因结构
染色体组成
场所
原核生物
条环状双链DNA分子组成， 染色体形成类核，无核膜与胞浆分 开
2. 原核生物DNA的复制是单起点的，而真核生物染色体的复制则 为多起点的。
3. 真核生物中前导链的合成并不像原核生物那样是连续的，而是 以半连续的方式，由一个复制起点控制一个复制子的合成，最 后由连接酶将其连接成一条完整的新链。
4. 真核生物DNA的合成所需的RNA引物及后随链上合成的冈崎片 段的长度比原核生物要短。
有外显子和 内含子
基因不连续， 有间隔
典型的真核细胞基因结构图
整个编码区 能编码蛋白 质
外显子编码 蛋白质，内 含子不编码 蛋白质
基因组小 基因组大
典型的原核细胞基因结构图 重复性高 重复性小
原核生物和真核生物基因表达调控特点的比较——结构决定功能
真核生物基因组与原核生物基因组的主要区别：
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，体细胞内的基因组是双份的（即双倍体）。细 菌染色体基因组通常由一条环状双链DNA分子组成，染色体形成 类核，无核膜与胞浆分开。
2. 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。
3. 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分子和一条肽链。原核生物基因转录产物为 多顺反子，功能上相关的几个基因往往在一起组成操纵子结构。
4. 真核基因组大部分基因含有内含子，因此，基因是不连续的， 称为断裂基因，需要进行转录后加工；原核基因组没有内含子 结构，不需进行转录后剪接加工。
原核生物转录过程示意图
真核生物转录 过程示意图
原核生物和真核生物基因表达调控特点的比较——不同点——转录
真核生物和原核生物翻译的不同点：
内含子 连续 转录后加工 编码序列
没有内含子 基因是连续的， 不需进行转录后剪接加工
原核基因组大部分为编码序列，不 编码区域仅占一小部分
有内含子 基因是不连续（断裂基因） 需要进行转录后加工
真核基因组中不编码的区域多于编码 区域
重复序列 很少
重复次数可达百万次以上基因组远远 大于原核生物的基因组
复杂性 较简单
原核生物和真核生物 基因表达调控 特点的比较
Content
翻译
转录
复制
原核生物和真核生物 基因表达调控特点的比较
结构 决定 功能
原核生物和真核生物基因表达调控特点的比较——目录
结构决定功能
相同：
都具有编码区和非编码区 都具有RNA聚合酶结合位点
不同：
原核
没有外显子 和内含子
基因连续， 没有间隔
真核
条完整的新链
片段长度
DNA聚合酶 染色体端体复制
RNA引物、冈崎片段长 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种聚合酶 染色体大多数为环状
RNA引物、冈崎片段短 α、β、γ、ε、δ五种聚合酶 染色体为线状，末端有特殊DNA序列组
成的结构成为端体
转录
原核生物
真核生物
场所
细胞核内
拟核区
mRNA RNA聚合酶 独立转录
mRNA分子一般只编码一个基因
一个mRNA分子通常含多个基因
一种
三种
可以直接起始转录合成RNA 不能独立转录RNA，三种聚合酶都必须
在蛋白质转录因子的协助下才能进行
翻译
原核生物
RNA的转录
真核生物
氨基酸的活化 起始氨基酸是甲酰甲硫氨酸
从生成甲硫氨酰-tRNAi开始
翻译的起始 起始tRNA是fMet-tRNA，30s小 起始tRNA是 Met-tRNA，40s小亚基首先
亚基首先与mRNA模板相结合， 与Met-tRNA相结合，再与模板mRNA结
再与fMet-tRNA结合，最后与 合，最后与60s大亚基结合生成起始复
50s大亚基结合
合物
肽链的终止
三种释放因子RF1,RF2,RF3
eRF1和eRF3
真核生物和原核生物复制的不同点：
1. 真核生物DNA的合成只是在细胞周期的S期进行，而原核生物则 在整个细胞生长过程中都可进行DNA合成
5. 原核生物中有DNA聚合酶Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种聚合酶，并有DNA聚 合酶Ⅲ同时控制两条链的合成。真核生物中有α、β、γ、ε、δ五 种聚合酶。聚合酶α、δ是DNA 合成的主要酶，分别控制不连续 的后随链以及前导链的生成。聚合酶β可能与DNA修复有关，聚 合酶γ则是线粒体中发现的唯一一种DNA聚合酶.
6. 染色体端体复制不同。原核生物染色体大多数为环状，而真核 生物染色体为线状。末端有特殊DNA序列组成的结构成为端体。
真核生物基因组存在多基因家族、超 基因家族和假基因
不同点
复制
转录
翻译
DNA
RNA
蛋白质
原核生物和真核生物基因表达调控特点的比较——不同点——目录
复制
原核生物
真核生物
时间 起点
整个细胞生长过程 单起点
细胞周期的S期 多起点
前导链的合成
连续
半连续，由一个复制起点控制一个复制
子的合成，最后由连接酶将其连接成一