Question

【题目】当某些基因转录形成的mRNA分子难与模板链分离时，会形成RNA-DNA杂交体，这时非模板链、RNA-DNA杂交体共同构成R环结构。研究表明R环结构会影响DNA复制、转录和基因的稳定性等。如图是原核细胞DNA复制及转录相关过程的示意图。请回答下列问题：

（1）酶A、B、C分别是______________、____________、____________酶。

（2）RNA-DNA杂交体中通过氢键连接的碱基对是____________________。R环结构通常出现在DNA非转录模板链上含较多碱基G的片段，富含G的片段容易形成R环的原因是________________________。

（3）研究发现原核细胞DNA复制速率和转录速率相差很大。当DNA复制和基因转录同向进行时，如果转录形成R环，则DNA复制会被迫停止，这是由于________________。R环的形成会降低DNA的稳定性，如非模板链上胞嘧啶转化为尿嘧啶，经________次DNA复制后开始产生碱基对C—G替换为________________的突变基因。

Answer 1

【答案】DNA聚合酶 解旋酶 RNA聚合酶 A—T、U—A、G—C、C—G 模板链与mRNA之间形成的氢键多，mRNA不易脱离模板链 R环阻碍解旋酶（酶B）的移动 2 T—A

【解析】

本题主要考查DNA的结构、复制和基因表达的相关知识。

基因的表达包括转录和翻译两个过程。

1、转录：

（1）概念：在细胞核中，以DNA 的一条链为模板，合成RNA的过程。

（2）原料：4种游离的核糖核苷酸。

（3）碱基配对：A－U、C－G、G－C、T－A。

2、翻译：

（1）概念：游离在细胞质中的各种氨基酸，以mRNA 为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。

（2）场所：细胞质中的核糖体。

（3）运载工具：tRNA 。

（4）碱基配对：A－U、U－A、C－G、G－C。

3、题图图中的双链表示DNA，酶A是以DNA分子的每一条链为模板合成DNA的过程，这是DNA的复制，其中酶A代表DNA聚合酶，酶B代表解旋酶。R环是由RNA-DNA杂交体共同构成，表示正在发生转录过程，转录需要RNA聚合酶，因此酶C表示RNA聚合酶。据此分析回答相关内容。

（1）酶A、B、C分别是DNA聚合酶、解旋酶、RNA聚合酶。

（2）RNA-DNA杂交体中通过氢键连接的碱基对是A—T、U—A、G—C、C—G。R环结构通常出现在DNA非转录模板链上含较多碱基G的片段，富含G的片段容易形成R环的原因是C－G碱基对通过三个氢键相连接，A－U或A－T碱基对通过两个氢键相连接，因此模板链与mRNA之间形成的氢键多，mRNA不易脱离模板链。

（3）研究发现原核细胞DNA复制速率和转录速率相差很大。当DNA复制和基因转录同向进行时，如果转录形成R环，则DNA复制会被迫停止，这是由于某些R环的mRNA分子难与模板链分离，R环阻碍解旋酶（酶B）的移动造成的。R环的形成会降低DNA的稳定性，如非模板链上胞嘧啶（C）转化为尿嘧啶（U），这样的DNA分子再进行复制，第一次形成U－A碱基对，第二次复制形成T－A碱基对，因此经2次DNA复制后开始产生碱基对C—G替换为T—A 的突变基因。