Question

【题目】当某些基因转录形成的mRNA分子难与模板链分离时，会形成三链核酸结构，称为R环（如图所示），由于新产生的mRNA与DNA模板链形成了稳定的杂合链，导致该片段中DNA模板链的互补链只能以单链状态存在。请回答下列相关问题：

（1）R环常出现在转录过程中，图中酶A为__________。三链杂合片段中嘌呤碱基总数不一定等于嘧啶碱基总数，原因是________________________________________。

（2）R环通常出现在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）R环的形成会降低DNA的稳定性，导致mRNA分子和模板DNA分子出现差错。若转录出的mRNA不能指导蛋白质的合成，则原因可能是____________________；若DNA分子中部分碱基对发生缺失，则该DNA分子中嘌呤碱基所占比例__________（填不变、增大或减小），其原因是________________________________________。

Answer 1

【答案】RNA聚合酶 RNA链中嘌呤碱基总数与嘧啶碱基总数不一定相等（或杂合链部分因嘌呤碱基与嘧啶碱基配对，嘌呤碱基与嘧啶碱基的数量相等，但DNA单链部分嘌呤碱基与嘧啶碱基数量不一定相等） 模板链与mRNA之间形成的氢键比例高，mRNA不易从模板链上脱离 mRNA上的起始密码子消失 不变 DNA分子中碱基对由嘌呤碱基与嘧啶碱基组成，当嘌呤碱基增减时，嘧啶碱基也将相应的随之增减

【解析】

据图题意分析，DNA转录过程中，以DNA的一条链为模板，合成信使RNA，当转录形成的mRNA从分子与模板链不易分离时，会形成RNA-DNA杂交链，此时非模板链、RNA-DNA杂交体共同构成三链杂合片段。

（1）催化转录过程的酶A是RNA聚合酶；三链杂合片段是由两条DNA分子链和单链的RNA组成，RNA链中嘌呤碱基总数与嘧啶碱基总数不一定相等（或杂合链部分因嘌呤碱基与嘧啶碱基配对，嘌呤碱基与嘧啶碱基的数量相等，但DNA单链部分嘌呤碱基与嘧啶碱基数量不一定相等），所以三链杂合片段中嘌呤碱基总数不一定等于嘧啶碱基总数。

（2）根据碱基互补配对的原则，GC配对形成3个氢键，AT配对形成2个氢键，氢键数目越多，模板链与mRNA之间形成的氢键比例高，mRNA不易从模板链上脱离，所以富含G的片段容易形成R环。

（3）核糖体与mRNA上的起始密码子结合后，开始翻译过程，指导蛋白质的合成，如果mRNA上的起始密码子消失，则转录出的mRNA不能指导蛋白质的合成；DNA分子中部分碱基对发生缺失，但DNA分子中碱基对由嘌呤碱基与嘧啶碱基组成，并且按照碱基互补配对的原则进行配对，当嘌呤碱基增减时，嘧啶碱基也将相应的随之增减，因此嘌呤碱基所占比例不变。