Question

17．下图为鸡β-珠蛋白基因与其mRNA杂交的示意图，①～⑦表示基因的不同功能区．
据图回答：
（1）上述分子杂交的原理是碱基互补配对原则；细胞中β-珠蛋白基因编码区不能翻译的序列是③⑤（填写图中序号），这类不参与翻译的编码区片段叫内含子．
（2）启动子在①或⑦（填写图中序号），β-珠蛋白基因开始转录时，能识别和结合启动子的酶是RNA聚合酶．
（3）β-珠蛋白基因编码区中一个A替换成T，则由该卵原细胞产生的卵细胞携带该突变基因的概率是$\frac{1}{4}$．
（4）如果将此β-珠蛋白基因成功导入大肠杆菌，能否生产β-珠蛋白？不能．
（5）已知鸡的成熟红细胞合成β珠蛋白，胰岛细胞合成胰岛素．用上述两种蛋白质的基因作探针，分别对两种细胞中提取的总DNA片段和总RNA片段进行杂交，结果分别显示如下：

	实验一细胞总DNA		实验二细胞总RNA
	成熟红细胞	胰岛细胞	成熟红细胞	胰岛细胞
β珠蛋白基因探针	+	+	+	-
胰岛素基因探针	+	+	-	+

注：+为阳性结果；-为阴性结果
①实验一结果表明：两种细胞均含有珠蛋白基因和胰岛素基因；实验二结果表明：珠蛋白基因和胰岛素基因分别在红细胞和胰岛细胞中表达．
②试分析：成熟红细胞合成β珠蛋白而不合成胰岛素的根本原因是：基因的选择性表达．

Answer 1

分析 根据题意和图示分析可知：②③④⑤⑥是真核基因结构的编码区，其中②④⑥是外显子，能编码蛋白质，③⑤是内含子，不能编码蛋白质，①⑦是非编码区．

解答 解：（1）真核生物的基因结构是由编码区和非编码区构成的，编码区又由外显子和内含子构成，其中内含子不能指导蛋白质的合成，通过转录产生的mRNA仅外显子对应的部分进入细胞质指导蛋白质的合成．人β-珠蛋白基因与其mRNA杂交（通过碱基互补配对：A-U、T-A、G-C、C-G）的示意图中，未配对部分是内含子的碱基序列，即③和⑤．
（2）启动子在非编码区即①或⑦，β-珠蛋白基因开始转录时，能识别和结合启动子的酶是RNA聚合酶．
（3）若一个卵原细胞的一条染色体上，β-珠蛋白基因的编码区中一个A替换成T，复制的该染色体进入次级卵母细胞的概率是$\frac{1}{2}$，该染色体中含突变基因的DNA分子的比例为$\frac{1}{2}$，所以突变基因进入卵细胞的概率是$\frac{1}{2}$，总概率是$\frac{1}{2}$×$\frac{1}{2}$=$\frac{1}{4}$．
（4）如果将此β-珠蛋白基因成功导入大肠杆菌，由于大肠杆菌细胞内没有内质网、高尔基体等，所以不能生产具有生物活性的β-珠蛋白．
（5）根据题意和图表分析可知：
①实验一结果表明：两种细胞均含有珠蛋白基因和胰岛素基因；
实验二结果表明：珠蛋白基因和胰岛素基因分别在红细胞和胰岛细胞中表达．
②结论：成熟红细胞合成β珠蛋白而不合成胰岛素的根本原因是基因的选择性表达．
故答案为：
（1）碱基互补配对   ③⑤内含子
（2）①或⑦RNA聚合酶
（3）$\frac{1}{4}$   
（4）不能
（5）①两种细胞均含有珠蛋白基因和胰岛素基因    珠蛋白基因和胰岛素基因分别在红细胞和胰岛细胞中表达
②基因的选择性表达

点评 本题考查基因的结构、基因突变、细胞分化等相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题的能力．