Question

17．下圖為雞β-珠蛋白基因與其mRNA雜交的示意圖，①～⑦表示基因的不同功能區(qū)．
據圖回答：
（1）上述分子雜交的原理是堿基互補配對原則；細胞中β-珠蛋白基因編碼區(qū)不能翻譯的序列是③⑤（填寫圖中序號），這類不參與翻譯的編碼區(qū)片段叫內含子．
（2）啟動子在①或⑦（填寫圖中序號），β-珠蛋白基因開始轉錄時，能識別和結合啟動子的酶是RNA聚合酶．
（3）β-珠蛋白基因編碼區(qū)中一個A替換成T，則由該卵原細胞產生的卵細胞攜帶該突變基因的概率是$\frac{1}{4}$．
（4）如果將此β-珠蛋白基因成功導入大腸桿菌，能否生產β-珠蛋白？不能．
（5）已知雞的成熟紅細胞合成β珠蛋白，胰島細胞合成胰島素．用上述兩種蛋白質的基因作探針，分別對兩種細胞中提取的總DNA片段和總RNA片段進行雜交，結果分別顯示如下：

	實驗一細胞總DNA		實驗二細胞總RNA
	成熟紅細胞	胰島細胞	成熟紅細胞	胰島細胞
β珠蛋白基因探針	+	+	+	-
胰島素基因探針	+	+	-	+

注：+為陽性結果；-為陰性結果
①實驗一結果表明：兩種細胞均含有珠蛋白基因和胰島素基因；實驗二結果表明：珠蛋白基因和胰島素基因分別在紅細胞和胰島細胞中表達．
②試分析：成熟紅細胞合成β珠蛋白而不合成胰島素的根本原因是：基因的選擇性表達．

Answer 1

分析 根據題意和圖示分析可知：②③④⑤⑥是真核基因結構的編碼區(qū)，其中②④⑥是外顯子，能編碼蛋白質，③⑤是內含子，不能編碼蛋白質，①⑦是非編碼區(qū)．

解答 解：（1）真核生物的基因結構是由編碼區(qū)和非編碼區(qū)構成的，編碼區(qū)又由外顯子和內含子構成，其中內含子不能指導蛋白質的合成，通過轉錄產生的mRNA僅外顯子對應的部分進入細胞質指導蛋白質的合成．人β-珠蛋白基因與其mRNA雜交（通過堿基互補配對：A-U、T-A、G-C、C-G）的示意圖中，未配對部分是內含子的堿基序列，即③和⑤．
（2）啟動子在非編碼區(qū)即①或⑦，β-珠蛋白基因開始轉錄時，能識別和結合啟動子的酶是RNA聚合酶．
（3）若一個卵原細胞的一條染色體上，β-珠蛋白基因的編碼區(qū)中一個A替換成T，復制的該染色體進入次級卵母細胞的概率是$\frac{1}{2}$，該染色體中含突變基因的DNA分子的比例為$\frac{1}{2}$，所以突變基因進入卵細胞的概率是$\frac{1}{2}$，總概率是$\frac{1}{2}$×$\frac{1}{2}$=$\frac{1}{4}$．
（4）如果將此β-珠蛋白基因成功導入大腸桿菌，由于大腸桿菌細胞內沒有內質網、高爾基體等，所以不能生產具有生物活性的β-珠蛋白．
（5）根據題意和圖表分析可知：
①實驗一結果表明：兩種細胞均含有珠蛋白基因和胰島素基因；
實驗二結果表明：珠蛋白基因和胰島素基因分別在紅細胞和胰島細胞中表達．
②結論：成熟紅細胞合成β珠蛋白而不合成胰島素的根本原因是基因的選擇性表達．
故答案為：
（1）堿基互補配對   ③⑤內含子
（2）①或⑦RNA聚合酶
（3）$\frac{1}{4}$   
（4）不能
（5）①兩種細胞均含有珠蛋白基因和胰島素基因    珠蛋白基因和胰島素基因分別在紅細胞和胰島細胞中表達
②基因的選擇性表達

點評 本題考查基因的結構、基因突變、細胞分化等相關知識，意在考查學生的識記能力和判斷能力，運用所學知識綜合分析問題的能力．