碱基互补配对原则 碱基互补配对图

基因是蕴含遗传信息的DN段，也被称为遗传因子。

遗传效应指的是DNA转录为mRNA，进而翻译为蛋白质，或转录为核糖体RNA、转运RNA的功能过程。

图一展示了DNA上的基因分布。

一、基因的结构概述

基因在结构上主要分为编码区和非编码区。

编码区是能够转录成mRNA的区域，这些mRNA能够合成相应的蛋白质。

非编码区则无法转录信使RNA，但它对遗传信息的表达具有调控作用，如启动子等元素位于此区域。非编码区与基因的表达密切相关。

（一）真核细胞基因的构造

真核生物的基因编码区不连续，由外显子和内含子组成。外显子最终能够实现表达，体现在蛋白质的结构上。内含子虽属于编码区的一部分，但因其最终不能表达，所以在真核生物的基因表达过程中，转录产物——信使RNA需经过修剪才能指导翻译。

真核细胞的基因非编码区无法转录为信使RNA或编码蛋白质，但它含有调控遗传信息表达的核苷酸序列，特别是位于编码区上游的RNA聚合酶结合位点，对基因的表达起到重要的调控作用。

（二）原核细胞基因的结构特点

原核生物的基因编码区全部编码蛋白质，且是连续的，没有外显子和内含子的区分。

二、基因的表达过程

基因表达是指细胞将储存在DNA中的遗传信息通过转录和翻译过程，转化为具有生物活性的蛋白质分子。

1、转录过程详解

转录是在细胞核和细胞质内进行的，以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则合成RNA。

（1）转录条件包括RNA聚合酶、核糖核苷酸和ATP。

（2）转录过程中，DNA双链在RNA聚合酶的作用下打开，以其中一条链为模板，根据碱基互补配对原则合成mRNA，随后mRNA从DNA上脱落，通过核孔进入细胞质。

2、翻译过程解析

翻译过程涉及mRNA、tRNA和氨基酸的相互作用。

（1）首先提及的是DNA双链的转录过程。

（2）tRNA（反密码子）负责携带氨基酸并参与翻译过程中的密码子匹配。

翻译场所主要在细胞质中（原核生物的转录和翻译同在细胞质中进行）。

3、中心法则的阐释

（1）中心法则概述了DNA的复制、转录和翻译过程，即DNA作为遗传信息的载体，通过转录将信息传递给RNA，再由RNA通过翻译表达成蛋白质。

（2）中心法则的补充内容提到了RNA的复制可能性、反转录现象、RNA直接表现遗传信息的能力以及DNA的重排等现象。

图二至图十展示了相关过程和结构的示意图，以便更直观地理解基因和其表达过程。