Question

【題目】當(dāng)某些基因轉(zhuǎn)錄形成的mRNA分子難與模板鏈分離時(shí)，會(huì)形成三鏈核酸結(jié)構(gòu)，稱為R環(huán)（如圖所示），由于新產(chǎn)生的mRNA與DNA模板鏈形成了穩(wěn)定的雜合鏈，導(dǎo)致該片段中DNA模板鏈的互補(bǔ)鏈只能以單鏈狀態(tài)存在。請(qǐng)回答下列相關(guān)問(wèn)題：

（1）R環(huán)常出現(xiàn)在轉(zhuǎn)錄過(guò)程中，圖中酶A為__________。三鏈雜合片段中嘌呤堿基總數(shù)不一定等于嘧啶堿基總數(shù)，原因是________________________________________。

（2）R環(huán)通常出現(xiàn)在DNA非轉(zhuǎn)錄模板鏈上含較多堿基G的片段，富含G的片段容易形成R環(huán)的原因是________________________________________。

（3）R環(huán)的形成會(huì)降低DNA的穩(wěn)定性，導(dǎo)致mRNA分子和模板DNA分子出現(xiàn)差錯(cuò)。若轉(zhuǎn)錄出的mRNA不能指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成，則原因可能是____________________；若DNA分子中部分堿基對(duì)發(fā)生缺失，則該DNA分子中嘌呤堿基所占比例__________（填不變、增大或減小），其原因是________________________________________。

Answer 1

【答案】RNA聚合酶 RNA鏈中嘌呤堿基總數(shù)與嘧啶堿基總數(shù)不一定相等（或雜合鏈部分因嘌呤堿基與嘧啶堿基配對(duì)，嘌呤堿基與嘧啶堿基的數(shù)量相等，但DNA單鏈部分嘌呤堿基與嘧啶堿基數(shù)量不一定相等） 模板鏈與mRNA之間形成的氫鍵比例高，mRNA不易從模板鏈上脫離 mRNA上的起始密碼子消失 不變 DNA分子中堿基對(duì)由嘌呤堿基與嘧啶堿基組成，當(dāng)嘌呤堿基增減時(shí)，嘧啶堿基也將相應(yīng)的隨之增減

【解析】

據(jù)圖題意分析，DNA轉(zhuǎn)錄過(guò)程中，以DNA的一條鏈為模板，合成信使RNA，當(dāng)轉(zhuǎn)錄形成的mRNA從分子與模板鏈不易分離時(shí)，會(huì)形成RNA-DNA雜交鏈，此時(shí)非模板鏈、RNA-DNA雜交體共同構(gòu)成三鏈雜合片段。

（1）催化轉(zhuǎn)錄過(guò)程的酶A是RNA聚合酶；三鏈雜合片段是由兩條DNA分子鏈和單鏈的RNA組成，RNA鏈中嘌呤堿基總數(shù)與嘧啶堿基總數(shù)不一定相等（或雜合鏈部分因嘌呤堿基與嘧啶堿基配對(duì)，嘌呤堿基與嘧啶堿基的數(shù)量相等，但DNA單鏈部分嘌呤堿基與嘧啶堿基數(shù)量不一定相等），所以三鏈雜合片段中嘌呤堿基總數(shù)不一定等于嘧啶堿基總數(shù)。

（2）根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)的原則，GC配對(duì)形成3個(gè)氫鍵，AT配對(duì)形成2個(gè)氫鍵，氫鍵數(shù)目越多，模板鏈與mRNA之間形成的氫鍵比例高，mRNA不易從模板鏈上脫離，所以富含G的片段容易形成R環(huán)。

（3）核糖體與mRNA上的起始密碼子結(jié)合后，開(kāi)始翻譯過(guò)程，指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成，如果mRNA上的起始密碼子消失，則轉(zhuǎn)錄出的mRNA不能指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成；DNA分子中部分堿基對(duì)發(fā)生缺失，但DNA分子中堿基對(duì)由嘌呤堿基與嘧啶堿基組成，并且按照堿基互補(bǔ)配對(duì)的原則進(jìn)行配對(duì)，當(dāng)嘌呤堿基增減時(shí)，嘧啶堿基也將相應(yīng)的隨之增減，因此嘌呤堿基所占比例不變。