真核基因组的特点
真核基因组的特点
真核基因组是指真核生物细胞中的所有基因组成的总和。真核生物包括动物、植物、真菌和原生动物等，其细胞具有真核膜核和细胞器等特征。真核基因组相对于原核生物的基因组具有以下几个特点。
1. 大小巨大：真核基因组通常比原核基因组大得多。人类基因组中大约有3亿个碱基对，而细菌的基因组只有数百万到数千万个碱基对。这是因为真核生物具有更复杂的生物学功能和更多的细胞类型，需要更多的基因来调控这些功能。
2. 基因密度低：真核基因组中的基因密度相对较低，即基因之间有较多的非编码区域。这些非编码区域可能包含调控序列、重复序列、转座子等。这些序列对基因的正常表达和调控起着重要的作用。
3. 基因结构复杂：真核基因通常由多个外显子和内含子组成。外显子是编码蛋白质的部分，内含子是非编码区域。在基因表达过程中，内含子会被剪接掉，只保留外显子部分用于蛋白质合成。这种剪接过程使得一个基因可以编码多个不同的蛋白质，增加了基因的功能多样性。
4. 基因重组和转座子活跃：真核基因组中的重组和转座子活动较高。重组是指基因组中的DNA片段在染色体上的重新组合，转座子是能够在基因组中移动的DNA片段。重组和转座子活动可以导致基因组的重排和基因的插入、删除或重复，从而增加基因组的多样性。
5. 染色体结构复杂：真核基因组通常由多个染色体组成。每个染色体上含有一条或多条线性DNA分子，DNA分子上的基因以及调控序列等被包裹在染色体上。染色体的结构和组织方式对基因的表达和调控起着重要作用。
6. 基因调控复杂：真核基因的调控非常复杂，包括转录调控、RNA 剪接、转运调控、翻译调控、修饰修饰等多个层面。这些调控机制使得真核生物能够对环境的变化做出快速反应，并调节基因的表达水平和时机。
7. 基因家族丰富：真核基因组中常常存在大量的基因家族。基因家族是指一组相似的基因，它们通过基因复制和基因重组等机制在基因组中扩增和演化。基因家族的存在使得真核生物能够产生更多的调控变体和功能多样性的蛋白质。
真核基因组相对于原核基因组具有基因数量多、基因结构复杂、基因调控复杂、基因家族丰富等特点。这些特点使得真核生物能够适应更加复杂的环境和完成更多的生物学功能。真核基因组的研究对于揭示生命的起源和进化，以及疾病的发生和发展具有重要意义。
真核生物基因组
第二讲真核生物基因组 真核生物的基因组比较庞大，并且不同生物种间差异很大，例如人的单倍体基因组由3.16×109 bp组成。在人细胞的整个基因组中实际上只有很少一部份（约占2%~3％）的DNA序列用以编码蛋白质。 第一节真核生物基因组特点 真核生物体细胞内的基因组分细胞核基因组与细胞质基因组，细胞核基因组是双份的（二倍体，diploid），即有两份同源的基因组；细胞质基因组可有许多拷贝。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。细胞核基因组存在重复序列，重复次数可达百万次以上，大多为非编码序列；因此，基因组中不编码的区域多于编码区域。大部分基因含有内含子，因此，基因是不连续的。真核生物基因组远远大于原核生物的基因组，具有许多复制起点，但每个复制子的长度较小。 一、细胞核基因组与细胞质基因组 （一）细胞核基因组 细胞核基因组的DNA与蛋白质结合形成染色体（chromosome）。除配子细胞外，体细胞有两个同源染色体，因此基因组有两份同源的基因组。染色体储存于细胞核内，是基因组遗传信息的载体。 （二）线粒体基因组 线粒体基因组DNA（mitochondrial DNA，mtDNA）为双链环状超螺旋分子，类似
于质粒DNA，分子量小，大多在1~200×106之间，如人类mtDNA仅由16569bp组成。mtDNA的复制属于半保留复制，可以是θ型复制，或滚环复制，或D环复制，由线粒体DNA聚合酶催化完成。 线粒体基因组主要编码与生物氧化有关的一些蛋白质和酶，如：呼吸链中的细胞色素氧化酶有七个亚基，其中三个亚基由mtDNA编码，其余四个亚基由细胞核DNA编码；细胞色素还原酶有七个亚基，基中的一个亚基由mtDNA编码；ATP酶含有十个亚基，其中四个亚基由mtDNA编码。线粒体基因组可能还包括一些抗药性基因。此外，线粒体基因组有自己的rRNA，tRNA，核糖体等系统，因此线粒体本身的一些蛋白质基因也可以在线粒体内独立地进行表达。 近几年的研究发现，哺乳动物mtDNA的遗传密码与通用的遗传密码有以下区别：①UGA不是终止密码，而是编码色氨酸的密码；②多肽内部的甲硫氨酸由AUG和AUA 两个密码子编码，而起始甲硫氨酸由AUG、AUA、AUU和AUC四个密码子编码；③AGA、AGG不是精氨酸的密码子，而是终止密码子，因此，在线粒体密码翻译系统中有4个终止密码子（UAA、UAG、AGA、AGG）。 二、单顺反子结构 真核细胞结构基因为单顺反子（monocistron），一个结构基因经过转录生成一个单顺反子mRNA分子，翻译成一条多肽链，真核生物基本上没有操纵子结构。 三、断裂基因 真核细胞基因组的大部分序列属于非编码区，不编码具有生物活性的蛋白质或多肽。编码区通常为结构基因，结构基因不仅在两侧有非编码区，而且在基因内部也有许多不编码蛋白质的间隔序列（intervening sequences），因此，真核细胞的基因大多由不连续的几个编码序列所组成，称之为断裂基因（split gene）。 （一）内含子与外显子 内含子（intron）是结构基因中的非编码序列，往往与编码序列呈间隔排列。当基因转录后，在mRNA的成熟过程中被剪切（splicing）。 外显子（exon）是结构基因中的编码序列，当基因转录后，mRNA在成熟过程中切去内含子，外显子才被拼接成完整的序列，成为成熟的mRNA作为指导蛋白质合成的模板。
真核生物的基因组结构与功能分析
真核生物的基因组结构与功能分析真核生物是指在生命进化过程中逐渐形成的一类生物，其基本特征之一是存在真核细胞核。真核生物的基因组结构较为复杂，包含多个线性染色体和一些质粒。对基因组结构的分析与理解，对于揭示其生物功能和进化机制是至关重要的。 一、真核生物的基因组结构 真核生物的基因组大小较大，同一物种不同个体之间的基因组大小存在较大的差异。基因组大小与细胞大小和复杂度之间存在着类似关联性。人类基因组大小约为3亿个碱基对，其中蛋白编码基因仅占大约2%。真核生物的基因组在基本结构上与细菌大相径庭，主要包括以下几个方面。 1. 染色体 染色体是真核生物中最重要、最基本的遗传物质，是基因在生物体内的物质传递介质，是遗传信息的载体。在精细结构上，真核细胞中存在很多复杂的染色体结构，如核小体、类固醇激素受体、平衡染色体等。
2. 基因组复制 真核生物的基因组复制主要包括原核生物和真核生物的不同模式，其中原核生物中存在着DNA单线复制机制，而真核生物则采用DNA复制机器进行自我复制。与原核生物不同的是，真核生物的DNA复制机器必须满足染色体的线性特性和复杂的三维结构，包括多个酶和蛋白质。 3. 基因只读 基因只读是指通过读取基因组中的基因序列，进而达到生物高效功能表达和调节的过程。真核生物基因组的序列阅读具有高度异质性，不同物种、不同个体之间存在大量的序列差异，这在一定程度上阻碍了对真核生物的功能研究。 二、真核生物的基因组功能分析 真核生物的基因组分析主要包括以下几个方面。
1. 蛋白编码基因预测 蛋白编码基因是真核生物基因组的重要组成部分，对真核生物的基因组进行蛋白编码基因预测，可以揭示其生物功能和进化机制。目前，已经建立了多种基于序列、结构、相对位置等的蛋白编码基因预测算法与工具，如Glimmer、InterProScan、Pfam等。 2. 生物信息分析 真核生物的基因组分析需要大量的计算资源和分析工具，这就需要借助生物信息学的手段来实现。BioPerl、BioJava、VEGA、Ensembl等是常用的生物信息工具。 3. 重要基因与信号通路的研究 基因组学研究的重点在于发现和研究与人类疾病、生物进化，以及基因调控等相关的信号通路。对于不同物种、不同基因的功能分析，此类研究都是大量的。 三、总结
原核生物基因组和真核生物基因组比较区别 (1)
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
北京化工大学分子生物学期末考试总结
简答题 第一章染色体与DNA： 一、真核生物基因组特征 1.真核基因组庞大，一般远大于原核生物的基因组。 2.真核基因组存在大量的重复序列。 3.真核基因组大部分为非编码序列，占整个基因组序列的90%以上，这是真核生物与原核生物的重要区别。 4.真核基因组的转录产物为单顺反子。 5.真核基因是断裂基因，有内含子结构。 6.真核基因组存在大量的顺式作用元件。 7.真核基因组中存在大量的DNA多态性。 8.真核基因组具有端粒结构。 二、原核生物基因组特征 1结构简练：DNA中的大部分结构是用来编码蛋白质 2存在转录单元：在原核生物中功能相关的蛋白的基因往往集中在基因组的一个或几个特定部位如大肠杆菌乳糖操纵子 3有重叠基因：两种或两种以上的基因公用部分DNA序列，则这些基因互称重叠基因 三、真核生物DNA复制特点 1、真核生物每条染色体上有多个复制起点，多复制子（约150bp左右）； 2、复制叉移动的速度较慢（约50bp／秒），仅为原核生物的1／10。 3、真核生物染色体在全部复制完之前,各个起始点不再重新开始DNA复制；真核生物快速生长时，往往采用更多的复制起点。 4、真核生物有多种DNA聚合酶。 5、真核生物DNA复制过程中的引物及冈崎片段的长度均小于原核生物。（真核冈崎片段长约100-200bp，原核冈崎片段长约1000-2000bp。） 6、真核生物线性DNA末端具有端粒结构 四、原核和真核生物DNA的复制特点比较 ①复制起点（ori）：原核一个，真核多个； ②复制子：原核一个，真核多个； ③复制子长度：原核长；真核短； ④复制叉：原核多个；真核多个； ⑤复制移动速度：原核较快；真核较慢； ⑥真核生物染色体在全部完成复制前，各起始点的DNA复制不能再开始。而在快速生长的原核生物中，复制起点上可以连续开始新的DNA复制。 ⑦原核生物染色体的复制与细胞分裂同步，可以多次复制；真核生物染色体的复制发生在S期，是细胞分类的特定时期，而且仅此一次。 五、大肠杆菌复制体完成复制的过程 1双链的解开 2 RNA引物的合成 3 DNA链的延伸 4切除RNA引物，填补缺口，连接相邻的DNA片段 六、P-转座子特征 1.当p转座子在转座酶的催化下，会导致不育。 2.p型果蝇存在p转座子，m型没有。 3.p型果蝇在细胞质中存在一个可遗传的、抑制转座酶表达的因子，m型没有 七、转座引起的遗传学效应 1.插入突变 2.转座产生新基因 3.转座产生染色体畸变 4.转座引起生物进化 八、端粒的结构与功能 结构：是一段DNA序列和蛋白质形成的复合体，由多个串联在一起的非转录序列(TTAGGG)组成。 功能： 1、保证线性DNA的完整复制 2、保护染色体末端不受核酸酶水解和不发生染色体的异常重组
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
分子生物学问答题
1.什么是转座 ?转座因子在一个DNA分子内部或者两个DNA之间不同位置间的 移动。 2.病毒基因组有哪些特点 ?答：不同病毒基因组大小相差较大；不同病毒基 因组可以是不同结构的核酸；除逆转录病毒外，为单倍体基因组；病毒基因组有的是连续的，有的分节段；有的基因有内含子；病毒基因组大部分为编码序列； 功能相关基因转录为多顺反子 mRNAt基因重叠现象。 3.原核生物基因组有哪些特点？答：基因组由一条环状双链DNA fi 成；只 有一个复制起始点；大多数结构基因组成操纵子结构；结构基因无重叠现象；无内含子，转录后不需要剪接；基因组中编码区大于非编码区；重复基因少，结构基因一般为单拷贝；有编码同工酶的等基因；基因组中存在 可移动的DNA序列；非编码区主要是调控序列。 4.真核生物基因组有哪些特点？答：每一种真核生物都有一定的染色体 数目；远大于原核基因组，结构复杂，基因数庞大；真核生物基因转录为单顺反子；有大量重复序列；真核基因为断裂基因；非编码序列多于编码序列；功能相关基因构成各种基因家族。 5.基因重叠有什么意义？答：利用有限的核酸储存更多的遗传信息，提高 自身在进化过程中的适应能力。 6.质粒有哪些特性？答：在宿主细胞内可自主复制；细胞分裂时恒定地传 给子代；所携带的遗传信息能赋予宿主特定的遗传性状；质粒可以转移。 7.什么是顺式作用元件？答：基因中能影响基因表达，但不编码 RNA 和蛋 白质的DNA序列。顺式作用元件主要包括启动子、增强子、负调控元件等。 8.简述原核基因表达的特点。答:⑴只有一种RNA聚合酶。⑵原核 生物的基因表达以操纵子为基本单位。 (3) 转录和翻译是偶联进行的。 (4)mR NA翻译起始部位有特殊的碱基序列-SD序列。(5)原核生物基因表达的调控主要
阐述真核生物基因组结构特点
真核生物是一类拥有真正的细胞核的生物。它们的基因组结构与原核生物不同，具有以下几个特点： 1.基因组大小不一：真核生物的基因组大小不一，从数百万到数十亿个碱基对不等。这是 因为真核生物的基因组中不仅包含编码蛋白质的基因，还包含其他功能基因，如调控基因、功能未知基因等。 2.基因组有组织结构：真核生物的基因组呈现出组织结构，分布在染色体上。染色体是由 DNA 和蛋白质构成的，在细胞核内进行染色体分离和细胞分裂过程中发挥重要作用。 3.基因组中含有多种基因：真核生物的基因组中含有多种基因，包括编码蛋白质的基因、 调控基因、功能未知基因等。这些基因在基因组中的分布不均匀，有的集中在染色体的某些区域，有的分布在整个基因组的各个部分。 4.基因组中含有冗余信息：真核生物的基因组中含有大量冗余信息，即同一基因的多个副 本。这是因为真核生物的基因组经常经历染色体重组，使得同一基因的多个副本分布在染色体的不同位置，从而增加了基因组的冗余度。冗余信息在基因组的稳定性中起着重要作用，可以在基因组遭受损伤时提供替代品。 5.基因组中含有跨基因区：真核生物的基因组中含有跨基因区，即与编码蛋白质无关的 DNA 序列。这些序列可能具有调控基因表达的功能，也可能是遗传信息的载体。跨基因区在基因组的结构和功能中发挥着重要作用。 总的来说，真核生物的基因组结构具有复杂性和多样性，与原核生物相比具有较大的差异。这些差异决定了真核生物的生物学特征，如多倍体、染色体分离、细胞分裂、发育等。研究真核生物的基因组结构，不仅有助于我们了解真核生物的生物学特征，还能为我们提供重要的基础知识，帮助我们解决生物学问题。
真核生物基因表达调控的特点
真核生物基因表达调控的特点一、真核生物基因表达调控的特征 •基因组和染色体结构复杂：更多的调控信息，更复杂的 转录起始机制； •细胞结构复杂：转录和翻译在时空上分开； •多细胞，多组织生物：细胞内外环境，细胞发育的不同 阶段、细胞分化 •真核基因表达的多层次调控:染色质水平、转录水平、转录后水平、翻译水平和翻译后水平。 二、真核生物染色质结构与基因活性 1.真核生物染色质结构 •组蛋白：富含Arg、Lys的碱性蛋白质；在中性pH条件 下带正电荷、高度保守的蛋白质；重复基因、连续基 因、不加polyA；可以被修饰（乙酰化，甲基化） •核小体：有组蛋白和DNA组成，直径11nm。 •真核生物染色质经过不同层次的折叠形成高度压缩的规 则结构；真核生物RNApol与启动子的结合收染色质结构的限制；真核生物基因转录的活化依赖于染色质重塑 （remodeling） 2.组蛋白对基因转录活性的影响 •组蛋白和转录因子竞争基因的转录调控区。 •非乙酰化组蛋白可以抑制转录，乙酰化组蛋白可以抑制转录。形成新的组蛋白共价键修饰(去甲基化)可以抑制 基因转录活性。 3.DNA甲基化对基因转录活性的影响
4.常染色质和异染色质 •异染色质比常染色质压缩得更紧，因此异染色质区域的基因转录受到抑制。 二、转录激活因子对转录的影响 1.转录激活因子的结构 •真核生物的基因转录不仅需要激活染色质，还需要激活基因。 •顺式作用元件：启动子和增强子。反式作用因子：基础 转录因子（basal transcription factors),通用转录因子（general transcription factors）转录激活因子 （transactivators）辅激活因子（coactivators） •转录激活因子的结构：DNA结合构域；转录激活结构域； 二聚化结构域；效应分子结合位点。每一个DNA结合结 构域都含有一个DNA结合模体（motif） •增强器没有位置限制(从近到远都能看到)；无方向性 (反转后依然有效)。 2.转录激活因子的作用机制 •结构转录因子（architectural transcription factor）改变DNA调控区形状，促进转录； •dna上游序列多个增强子共存。多个增强子的存在使基因对激活因子的不同组合做出不同的应答，使细胞对不同 组织，不同发育时期的基因表达进行精细调控。 •绝缘子或沉默子（insulator）：保护一段dna序列，使得它不与转录因子结合 •介导因子（mediator）：也称辅激活因子 （coactivator）：依赖于转录激活因子，在没有激活因
简述真核生物基因的结构特点
简述真核生物基因的结构特点 真核生物基因的结构特点包括以下几个方面: 1. 真核生物基因位于染色体上，是真核生物细胞中的核心结构。染色体是由 DNA 和蛋白质组成的复合物，是在细胞分裂时传递遗传信息的基本单位。真核生物基因组的 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，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 (monocistron),即一个结构基因转录、翻译成一个 mRNA 分子，一条多肽链。真核生物的基因转录是在 DNA 模板上以 RNA 为模板进行转录，产生的 mRNA 是单链，在细胞质中由核糖体(ribosome) 进行翻译。 3. 真核生物基因组中存在大量重复序列，包括高度重复序列和中度重复序列。高度重复序列重复频率可达 106 次，包括卫星 DNA、反向重复序列和较复杂的重复单位组成的重复序列;中度重复序列可达 103～104 次，如为数众多的Alu 家族序列，KpnI 家族，Hinf 家族序列，以及一些编码区序列如 rRNA 基因、tRNA 基因、组蛋白基因等。 4. 真核生物基因是不连续的，在真核生物结构基因的内部存在许多不编码蛋白质的间隔序列 (interveningsequences),称为内含子 (intron),编码区则称为外显子 (exon)。内含子与外显子相间排列，转录时一起被转录下来，然后RNA 中的内含子被切掉，外显子连接在一起成为成熟的 mRNA，作为指导蛋白质合成的模板。 5. 真核生物基因组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。真核生物基因组 DNA 与蛋白质结合形成染色体，储存于细
「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（ｕnｉｑ ue-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
基因组学试题
2021基因组学试题 1. 什么是基因组〔5分〕？真核生物基因组有什么特点〔15分〕？ 基因组是指一种微生物〔包括细菌和病毒〕或其它生物体细胞中的总DNA或RNA(是指逆转录病毒),包括核DNA，细胞器DNA(动植物线粒体DNA和植物叶绿体DNA)和染色体外遗传成分(如细菌的质粒DNA)。 结构：真核生物基因组结构特点： 真核基因组远远大于原核生物的基因组。 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。 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。 真核生物基因组中含有大量重复顺序。 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%。 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那么为外显子。 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。 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。 功能: (一)真核基因表达调控的环节更多 基因表达是基因经过转录、翻译、产生有生物活性的蛋白质的整个过程。同原核生物一样，转录依然是真核生物基因表达调控的主要环节。但真核基因转录发生在细胞核(线粒体基因的转录在线粒体内)，翻译那么多在胞浆，两个过程是分开的，因此其调控增加了更多的环节和复杂性，转录后的调控占有了更多的分量。此外，真核细胞中还会发生基因扩增(gene amplification)，基因的扩增无疑能够大幅度提高基因表达产物的量，但这种调控机理至今还不清楚。 (二)真核基因的转录与染色质的结构变化相关 真核基因组DNA绝大局部都在细胞核内与组蛋白等结合成染色质，染色质的结构、染色质中NA和组蛋白的结构状态都影响转录，至少有以下现象：1.染色质结构影响基因转录2.组蛋白的作用 3.转录活泼区域对核酸酶作用敏感度增加 4.DNA拓扑结构变化 5.DNA碱基修饰变化 (三)真核基因表达以正性调控为主 真核RNA聚合酶对启动子的亲和力很低，要依赖多种激活蛋白的协同作用。真核基因调控中有负性调控元件，但并不普遍；真核基因转录表达的调控蛋白是以激活蛋白的作用为主。真核基因组蛋白质编码的基因绝大多数是不连续的,采取逐个基因调控表达的形式。真核基因表达调控的环节多，录后调控的方式也很多 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。
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。
真核基因一般结构特征
真核基因一般结构特征 摘要 本文旨在介绍真核生物基因的一般结构特征。真核基因是人类和其他 真核生物中的基本遗传单位，其结构在细胞核中起着重要的功能。本文将 依次介绍基因的定义和基本概念、基因组的组织结构以及真核基因的一般 结构特征。了解真核基因的结构特征对于理解生物的基本遗传机制具有重 要意义。 1.基因的定义和基本概念 基因是指编码特定蛋白质或R NA分子的DN A序列，是遗传信息的基本 单位。基因由一段或多段D NA组成，通过转录和翻译过程转化为蛋白质。基因的核心概念包括外显子、内含子、启动子和终止子。 2.基因组的组织结构 基因组是一个真核生物所有基因的集合，包括DN A双螺旋的线性排列。真核生物的基因组将D NA分为染色质和非染色质两部分。染色质主要包 括核酸和蛋白质组成的染色体，而非染色质包括线粒体和叶绿体D NA等。基因组的组织结构对维持细胞的正常功能和遗传传递起着重要的作用。 3.真核基因的一般结构特征 真核基因通常包括编码区和调控区两部分。编码区包括外显子和内含子，负责编码蛋白质；调控区负责控制基因的表达。下面将详细介绍真核 基因的一般结构特征。 3.1编码区 编码区包括外显子和内含子，外显子是基因的功能区域，负责编码蛋 白质序列。外显子通常比较短，它们通过剪接的方式连接成连续的编码序列。内含子是外显子之间的非编码区域，其长度一般比外显子长得多。内 含子在转录过程中会被切除，仅保留外显子。 3.2调控区
调控区包括启动子、增强子和转录因子结合位点等。启动子位于基因的上游区域，是转录过程的起始点，它包含转录起始位点和转录因子结合位点。增强子位于启动子附近，可以增加基因的转录活性。转录因子结合位点则是调控蛋白质合成的关键区域。 3.3其他结构特征 除了编码区和调控区，真核基因还具有一些其他的结构特征。例如，5'端U TR（非翻译区）位于起始密码子之前，对转录和翻译起到调控作用。3'端U TR位于终止密码子之后，也参与基因的调控过程。此外，基因组中还存在着反向重复序列和转座子等。 结论 真核基因的一般结构特征包括编码区和调控区两部分，编码区包括外显子和内含子，负责编码蛋白质；调控区则包括启动子、增强子和转录因子结合位点等，调控基因的表达。了解真核基因的结构特征有助于我们深入理解生物的遗传机制，对于生物学研究具有重要意义。
真核表达基础知识
真核基因表达调控 一、真核基因组的复杂性 与原核生物比较，真核生物的基因组更为复杂，可列举如下。 ▲真核基因组比原核基因组大得多，大肠杆菌基因组约4×106bp，哺乳类基因组在109bp数量级，比细菌大千倍；大肠杆菌约有4000个基因，人则约有10万个基因。 ▲真核生物主要的遗传物质与组蛋白等构成染色质，被包裹在核膜内，核外还有遗传成分(如线粒体DNA等)，这就增加了基因表达调控的层次和复杂性。 ▲原核生物的基因组基本上是单倍体，而真核基因组是二倍体。 ▲如前所述，细菌多数基因按功能相关成串排列，组成操纵元的基因表达调控的单元，共同开启或关闭，转录出多顺反子(polycistron)的mRNA；真核生物则是一个结构基因转录生成一条mRNA，即mRNA是单顺反子(monocistron)，基本上没有操纵元的结构，而真核细胞的许多活性蛋白是由相同和不同的多肽形成的亚基构成的，这就涉及到多个基因协调表达的问题，真核生物基因协调表达要比原核生物复杂得多。 ▲原核基因组的大部分序列都为基因编码，而核酸杂交等实验表明：哺乳类基因组中仅约10%的序列为蛋白质、rRNA、tRNA等编码，其余约90%的序列功能至今还不清楚。 ▲原核生物的基因为蛋白质编码的序列绝大多数是连续的，而真核生物为蛋白质编码的基因绝大多数是不连续的，即有外显子(exon)和内含子(intron)，转录后需经剪接(splicing)去除内含子，才能翻译获得完整的蛋白质，这就增加了基因表达调控的环节。 ▲原核基因组中除rRNA、tRNA基因有多个拷贝外，重复序列不多。哺乳动物基因组中则存在大量重复序列(repetitive sequences)。用复性动力学等实验表明有三类重复序列：①高度重复序列(highly repetitive sequences)，这类序列一般较短，长10－300bp，在哺乳类基因组中重复106次左右，占基因组DNA 序列总量的10－60%，人的基因组中这类序列约占20%，功能还不明了。②中度重复序列(moderately repetitive sequences)，这类序列多数长100－500bp，重复101－105次，占基因组10-40%。例如哺乳类中含量最多的一种称为Alu的序列，长约300bp，在哺乳类不同种属间相似，在基因组中重复3-×105次，在人的基因组中约占7%，功能也还不很清楚。在人的基因组中18S/28SrRNA基因重复280次，5SrRNA基因重复2000次，tRNA基因重复1300次，5种组蛋白的基因串连成簇重复30-40次，这些基因都可归入中度重复序列范围。③单拷贝序列(single copy sequences)。这类序列基本上不重复，占哺乳类基因组的50-80%，