问题 问答题 简答题

简述原核生物和真核生物在染色体结构与DNA复制过程中的主要差异。

答案

参考答案:

真核与原核细胞染色体除了外观结构不同之外,它们在细胞内的存在方式也不同。细菌染色体外裹着稀疏的蛋白质,这些蛋白质有些与DNA的折叠有关,另一些则参与DNA复制、重组及转录过程。真核细胞的染色体中,DNA与蛋白质完全融合在一起,其蛋白质与相应DNA的质量比约为2:1。这些蛋白质,包括组蛋白和非组蛋白,在染色体的结构中起着重要作用。这样,DNA、组蛋白和非组蛋白及部分RNA(主要是尚未完成转录而仍与模板DNA相连接的那些RNA,其含量不到DNA的10%)组成了染色体。

因为原核生物没有真正的细胞核,DNA一般位于一个类似“核”的结构——类核体上。细菌DNA是一条相对分子质量在109左右的共价、闭合双链分子,通常也称为染色体。虽然快速生长期内的大肠杆菌可以有几条染色体,但一般情况下只含有一条染色体。因此,大肠杆菌和其他原核细胞一样都是单倍的。真核细胞都有明显的核结构,除了性细胞以外,真核细胞的染色体都是二倍体,而性细胞即生殖细胞的染色体数目是体细胞的一半,故称为单倍体。在二倍体阶段,每个基因都有两个拷贝,其中的一个拷贝会通过配子,即性细胞(精子或卵子)从亲本传到子代。精、卵细胞结合形成合子,也称受精卵,它包含了从父、母本来的各一个拷贝的所有基因,从而创造了一个新生的二倍体。在这个新的个体内,基因的一个拷贝来自父本,另一个拷贝来自母本。

真核生物DNA的复制与原核生物DNA复制的相同之处在于它们都是半保留和半不连续复制。复制过程都存在引发、延长和终止3个阶段,都必须有相应功能的蛋白质(如SSB)和酶(如DNA聚合酶)参与。不同之处在于真核生物基因组要比原核生物大得多,其DNA和5种组蛋白(H1、H2A、H2B、H3和H4)一起构成核小体,以染色质的形式存在于细胞核中。在细胞分裂期,核内染色质会发生形态和结构的重大变化,密度明显提高。因此,真核生物DNA的复制与原核生物DNA复制有很多不同:

①真核生物每条染色体上可以有多处复制起始点,而原核生物上只有一个起始点;

②真核生物的染色体在全部完成复制之前,各个起始点上DNA的复制不能再开始,而在快速生长的原核生物中,复制起始点上可以连续开始新的DNA复制,表现为虽只有一个复制单元,但可有多个复制叉。

单项选择题
单项选择题