Question

以大肠杆菌和人为例 简述原核生物和真核生物在基因组结构和基因结构方面的差异

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Answer 1

真核细胞与原核细胞的主要区别是：
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真核细胞的转录在细胞核中进行，蛋白质的合成在细胞质中进行，而原核细胞的转录与蛋白质的合成交联在一起进行。
③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。
④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。
⑤真核细胞在细胞周期中有专门的DNA复制期（S期）；原核细胞则没有，其DNA复制常是连续进行的。
⑥真核细胞的有丝分裂是原核细胞所没有的。
⑦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。
⑧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。
⑨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。
⑩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。
11真核生物细胞较大，一般10~100纳米，原核生物细胞较小，大约1~10纳米。
12真核生物一般含有细胞器（线粒体和叶绿体等），原核生物的细胞器没有膜包裹。
13真核生物新陈代谢为需氧代谢（除了amitochondriats)，原核生物新陈代谢类型多种多样。
14真核生物细胞壁由纤维素或几丁质组成，动物没有细胞壁，原核生物真细菌中为肽聚糖。
15真核生物动植物中为有性的减数分裂式的受精、有丝分裂，
原核生物通过一分为二或出芽生殖、裂变。
16真核生物遗传重组为减数分裂过程中的重组，原核生物为单向的基因传递。
17真核生物鞭毛为卷曲式，主要由微管蛋白组成，原核生物鞭毛为旋转式，由鞭毛蛋白组成。
18真核生物通过线粒体进行呼吸作用，原核生物通过膜进行呼吸作用。
　　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。
　　最原始的真核生物的直接祖先很可能是一种异常巨大的原核生物，体内具有由质膜内褶而成的象内质网那样的内膜系统和原始的微纤维系统，能够作变形运动和吞噬。以后内膜系统的一部分包围了染色质，于是就形成了最原始的细胞核。内膜系统的其他部分则分别发展为高尔基体、溶酶体等细胞器。按照美国学者L.马古利斯等重新提出的“内共生说”（见细胞起源），线粒体起源于胞内共生的能进行氧化磷酸化的真细菌，而叶绿体则起源于胞内共生的能进行光合作用的蓝细菌。