Question

鐵蛋白是細(xì)胞內(nèi)儲(chǔ)存多余Fe3＋的蛋白，鐵蛋白合成的調(diào)節(jié)與游離的Fe3＋、鐵調(diào)節(jié)蛋白、鐵應(yīng)答元件等有關(guān)。鐵應(yīng)答元件是位于鐵蛋白mRNA起始密碼上游的特異性序列，能與鐵調(diào)節(jié)蛋白發(fā)生特異性結(jié)合，阻遏鐵蛋白的合成。當(dāng)Fe3＋濃度高時(shí)，鐵調(diào)節(jié)蛋白由于結(jié)合Fe3＋而喪失與鐵應(yīng)答元件的結(jié)合能力，核糖體能與鐵蛋白mRNA一端結(jié)合，沿mRNA移動(dòng)，遇到起始密碼后開始翻譯(如下圖所示)。回答下列問題：

(1)圖中甘氨酸的密碼子是 。鐵蛋白基因中決定“”的模板鏈堿基序列為 。

(2)Fe3＋濃度低時(shí)，鐵調(diào)節(jié)蛋白與鐵應(yīng)答元件結(jié)合干擾了 ，從而抑制了翻譯的起始；Fe3＋濃度高時(shí)，鐵調(diào)節(jié)蛋白由于結(jié)合Fe3＋而喪失與鐵應(yīng)答元件結(jié)合能力，鐵蛋白mRNA能夠翻譯。這種調(diào)節(jié)機(jī)制既可以避免 對(duì)細(xì)胞的毒性影響，又可以減少 。

(3)若鐵蛋白由n 個(gè)氨基酸組成，指導(dǎo)其合成的mRNA的堿基數(shù)遠(yuǎn)大于3n，主要原因是 。

(4)若要改造鐵蛋白分子，將圖中色氨酸變成亮氨酸(密碼子為UUA、UUG、CUU、CUC、CUA、CUG)，可以通過改變DNA模板鏈上的一個(gè)堿基來實(shí)現(xiàn)，即由 。

 

Answer 1

(1)GGU 　…CCACTGACC…(…CCAGTCACC…)

(2)核糖體在mRNA上的結(jié)合與移動(dòng)　Fe3＋　細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)和能量的浪費(fèi)　(3)mRNA兩端存在不翻譯的序列

(4)C→A

【解析】

試題分析：（1)根據(jù)圖示可知，天冬氨酸的密碼子為GAC，而甘氨酸位于天冬氨酸之前，所以GAC前的GGU即為甘氨酸的密碼子。mRNA的模板鏈與mRNA上的堿基互補(bǔ)，且不含U，而含T應(yīng)為…CCACTGACC…

(2)由圖可看出，鐵調(diào)節(jié)蛋白與鐵應(yīng)答元件結(jié)合后，核糖體就無法與mRNA結(jié)合，從而抑制了翻譯過程。該調(diào)節(jié)機(jī)制使得細(xì)胞內(nèi)Fe3＋濃度既不會(huì)過高毒害細(xì)胞，也不會(huì)過低，避免了物質(zhì)與能量的浪費(fèi)。

(3)mRNA 上有許多不編碼氨基酸的堿基序列，如鐵應(yīng)答元件和終止密碼子等。

(4)分析對(duì)比色氨酸與亮氨酸的密碼子，若只改變一個(gè)堿基，應(yīng)該是密碼子由UGG→UUG，即DNA模板鏈上C→A。

考點(diǎn)：本題考查基因表達(dá)相關(guān)知識(shí)，意在考查考生能從課外材料中獲取相關(guān)的生物學(xué)信息，并能運(yùn)用這些信息，結(jié)合所學(xué)知識(shí)解決相關(guān)的生物學(xué)問題。