Question

【題目】多數真核生物基因包括編碼區和非編碼區，編碼區中編碼蛋白質的序列被一些不編碼蛋白質的序列隔開，每一個不編碼蛋白質的序列稱為一個內含子。這類基因經轉錄形成前mRNA、加工后形成的mRNA巾只含有編碼蛋白質的序列，具體過程如下圖所示。

(1)基因的非編碼區____（填“具有”或“不具有”）遺傳效應，內含子中發生堿基對的增添、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____（填數字）序列轉錄而來，把前mRNA經逆轉錄產生DNA分子，所需原料為____，該DNA分子中____（填“含有”或“不含有”）非編碼區。

(3)某小組用限制酶把圖示基因完整切割下來，經加熱變成單鏈，并同mRNA進行分子雜交，互補區段可形成雙鏈分子，非互補區段在兩端呈游離單鏈，在中間會形成單鏈環形結構。請推斷，該雜交分子兩端的區段存在形式為____，原因為____中間的單鏈環形結構有____個。

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，mRNA中無對應互補序列 4

【解析】本題結合圖形考查基因的結構及其功能，難度較大，真核基因的結構由編碼區和非編碼區組成，其中編碼區又由外顯子和內含子組成；轉錄時先得到的前體mRNA與基因結構中的編碼區等長，然后加工成成熟的mRNA時要去掉內含子對應的區段，故最終形成的成熟mRNA與基因結構中的外顯子之和等長，可據此分析結合圖形答題。

(1)基因是具有遺傳效應的DNA片段，基因的結構由編碼區和非編碼區組成，因此基因的非編碼區具有遺傳效應；真核基因的內含子只具有轉錄功能而不具有翻譯功能，因此真核基因的內含子中發生堿基對的增添、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序列轉錄而來，把前mRNA經逆轉錄產生DNA分子，所需原料為四種脫氧（核糖）核苷酸，逆轉錄產生的該DNA分子長度僅對應基因結構中的編碼區，故逆轉錄產生的該DNA分子中不含有非編碼區。

(3)根據題意，用限制酶把圖示基因完整切割下來，經加熱變成單鏈，并同mRNA進行分子雜交，互補區段（基因結構中的外顯子區段）可形成雙鏈分子，非互補區段（基因結構中的非編碼區）在兩端呈游離單鏈，在中間會形成單鏈環形結，故該雜交分子兩端的區段存在形式為游離單鏈，原因為基因兩端為非編碼區，mRNA中無對應互補序列；由于基因結構中每一端的非編碼區解旋后會形成2條游離的單鏈，故中間的單鏈環形結構有4個。