Question

多數真核生物基因中編碼蛋白質的序列被一些不編碼蛋白質的序列隔開，每個不編碼蛋白質的序列稱為一個內含子．這類基因經轉錄、加工形成的mRNA中只含有編碼蛋白質的序列．研究者為檢測某基因中是否存在內含子，做了如下實驗：
（1）實驗一：
步驟①：獲取該基因的雙鏈DNA片段以及其產物mRNA；
步驟②：使雙鏈DNA片段成為兩條DNA單鏈a、b，具體方法是：

 

步驟③：DNA單鏈a與步驟①所獲得的mRNA進行堿基配對，形成雙鏈分子；
步驟④：制片、染色、電鏡觀察，結果如圖．
實驗結果表明，該基因中有

 

個內含子．凸環形成的原因是

 

．
（2）實驗二：
步驟①：讓該基因形成的mRNA在

 

酶的作用下得到DNA單鏈c．
步驟②：讓DNA單鏈c與實驗一步驟②中的DNA單鏈

 

進行堿基配對形成新的雙鏈DNA分子．
推測：在顯微鏡下能觀察到的現象是

 

，其原因是

 

．
（3）在上述兩個實驗中，需要的核苷酸原料共有

 

種．DNA與mRNA形成的雙鏈分子時的堿基配對方式都有哪些？

 

．

Answer 1

考點：遺傳信息的轉錄和翻譯

專題：

分析：因為mRNA中沒有與內含子配對的序列，所以DNA單鏈a與相應的mRNA進行堿基配對時，所形成雙鏈分子的內含子處的DNA單鏈就會形成凸環．以mRNA為模板逆轉錄形成DNA單鏈c時，需要逆轉錄酶．因為內含子不編碼氨基酸，所以以mRNA為模板逆轉錄形成DNA單鏈c不含內含子，若DNA單鏈b中含內含子序列，則會在顯微鏡下觀察到單鏈b上有凸環．

解答： 解：（1）步驟②：因為DNA分子在高溫下會變性，因此在80-100℃條件下加熱，可使雙鏈DNA片段分開成為兩條DNA單鏈a、b，也可以加入解旋酶使DNA雙鏈分開．
結果表明：因為mRNA中沒有與內含子配對的序列，所以DNA單鏈a與相應的mRNA進行堿基配對時，所形成雙鏈分子的內含子處的DNA單鏈就會形成凸環．圖中有7個凸環，即該基因中有7個內含子．
（2）步驟①：以mRNA為模板逆轉錄形成DNA單鏈c時，需要逆轉錄酶．
步驟②：讓DNA單鏈c與實驗一步驟②中的DNA單鏈b進行堿基配對形成新的雙鏈DNA分子．
推測：因為內含子不編碼氨基酸，所以以mRNA為模板逆轉錄形成DNA單鏈c不含內含子，若DNA單鏈b中含內含子序列，則會在顯微鏡下觀察到單鏈b上有凸環．
（3）在上述兩個實驗中，需要的核苷酸原料共有8種，即四種脫氧核苷酸和四種核糖核苷酸．根據堿基互補配對原則，DNA與mRNA形成的雙鏈分子時，其堿基配對方式為A-U、T-A、C-G、G-C．
故答案為：
（1）步驟②：在80-100℃條件下加熱，使雙鏈分開（或答“加入解旋酶”）
結果表明：7；  mRNA中沒有與內含子配對的序列，內含子處的DNA單鏈形成凸環
（2）步驟①：逆轉錄            步驟②：b
推測：單鏈b上有凸環（不答“單鏈b”不得分）；  DNA單鏈b中含內含子序列
（3）8  　A-U、T-A、C-G

點評：本題考查遺傳信息的轉錄和翻譯及探究實驗，意在考查考生理解所學知識要點，把握知識間內在聯系的能力；能運用所學知識，解決生物學問題的能力；能具有對一些生物學問題進行初步探究的能力，并能對實驗現象和結果進行解釋、分析和處理．