Question

【題目】多數(shù)真核生物基因包括編碼區(qū)和非編碼區(qū)，編碼區(qū)中編碼蛋白質(zhì)的序列被一些不編碼蛋白質(zhì)的序列隔開(kāi)，每一個(gè)不編碼蛋白質(zhì)的序列稱為一個(gè)內(nèi)含子。這類基因經(jīng)轉(zhuǎn)錄形成前mRNA、加工后形成的mRNA巾只含有編碼蛋白質(zhì)的序列，具體過(guò)程如下圖所示。

(1)基因的非編碼區(qū)____（填“具有”或“不具有”）遺傳效應(yīng)，內(nèi)含子中發(fā)生堿基對(duì)的增添、缺失或替換____(填“影響”或“不影響”)肽鏈中氨基酸序列。

(2)從上圖推斷，起始密碼子和終止密碼子分別由基因中____（填數(shù)字）序列轉(zhuǎn)錄而來(lái)，把前mRNA經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生DNA分子，所需原料為____，該DNA分子中____（填“含有”或“不含有”）非編碼區(qū)。

(3)某小組用限制酶把圖示基因完整切割下來(lái)，經(jīng)加熱變成單鏈，并同mRNA進(jìn)行分子雜交，互補(bǔ)區(qū)段可形成雙鏈分子，非互補(bǔ)區(qū)段在兩端呈游離單鏈，在中間會(huì)形成單鏈環(huán)形結(jié)構(gòu)。請(qǐng)推斷，該雜交分子兩端的區(qū)段存在形式為____，原因?yàn)?/span>____中間的單鏈環(huán)形結(jié)構(gòu)有____個(gè)。

Answer 1

【答案】 具有 不影響 1和5 四種脫氧（核糖）核苷酸 不含有 游離單鏈 基因兩端為非編碼區(qū)，mRNA中無(wú)對(duì)應(yīng)互補(bǔ)序列 4

【解析】本題結(jié)合圖形考查基因的結(jié)構(gòu)及其功能，難度較大，真核基因的結(jié)構(gòu)由編碼區(qū)和非編碼區(qū)組成，其中編碼區(qū)又由外顯子和內(nèi)含子組成；轉(zhuǎn)錄時(shí)先得到的前體mRNA與基因結(jié)構(gòu)中的編碼區(qū)等長(zhǎng)，然后加工成成熟的mRNA時(shí)要去掉內(nèi)含子對(duì)應(yīng)的區(qū)段，故最終形成的成熟mRNA與基因結(jié)構(gòu)中的外顯子之和等長(zhǎng)，可據(jù)此分析結(jié)合圖形答題。

(1)基因是具有遺傳效應(yīng)的DNA片段，基因的結(jié)構(gòu)由編碼區(qū)和非編碼區(qū)組成，因此基因的非編碼區(qū)具有遺傳效應(yīng)；真核基因的內(nèi)含子只具有轉(zhuǎn)錄功能而不具有翻譯功能，因此真核基因的內(nèi)含子中發(fā)生堿基對(duì)的增添、缺失或替換不影響肽鏈中氨基酸序列。

(2) 起始密碼子和終止密碼子均位于成熟的mRNA中，其中起始密碼子位于mRNA的起端，終止密碼子位于mRNA的末端；從上圖推斷，起始密碼子和終止密碼子分別由基因中1和5序列轉(zhuǎn)錄而來(lái)，把前mRNA經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生DNA分子，所需原料為四種脫氧（核糖）核苷酸，逆轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的該DNA分子長(zhǎng)度僅對(duì)應(yīng)基因結(jié)構(gòu)中的編碼區(qū)，故逆轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的該DNA分子中不含有非編碼區(qū)。

(3)根據(jù)題意，用限制酶把圖示基因完整切割下來(lái)，經(jīng)加熱變成單鏈，并同mRNA進(jìn)行分子雜交，互補(bǔ)區(qū)段（基因結(jié)構(gòu)中的外顯子區(qū)段）可形成雙鏈分子，非互補(bǔ)區(qū)段（基因結(jié)構(gòu)中的非編碼區(qū)）在兩端呈游離單鏈，在中間會(huì)形成單鏈環(huán)形結(jié)，故該雜交分子兩端的區(qū)段存在形式為游離單鏈，原因?yàn)?/span>基因兩端為非編碼區(qū)，mRNA中無(wú)對(duì)應(yīng)互補(bǔ)序列；由于基因結(jié)構(gòu)中每一端的非編碼區(qū)解旋后會(huì)形成2條游離的單鏈，故中間的單鏈環(huán)形結(jié)構(gòu)有4個(gè)。