Question

成人的血紅蛋白（HbA）由四條肽鏈組成，其中有兩條α鏈各含141個氨基酸，兩條β鏈各含146個氨基酸．β鏈第63位氨基酸是組氨酸，其密碼子為CAU或CAC．當(dāng)β鏈第63位組氨酸被酪氨酸（UAU或UAC）替代后，出現(xiàn)異常血紅蛋白（HbM），導(dǎo)致一種貧血癥；當(dāng)β鏈第63位組氨酸被精氨酸（CGU或CGC）替代，產(chǎn)生異常血紅蛋白（HbZ），引起另外一種貧血癥．
（1）血紅蛋白分子的肽鍵數(shù)目共有

 

個．
（2）控制合成α鏈的mRNA分子至少含有

 

個核苷酸（包括終止密碼子）．
（3）寫出正常血紅蛋白基因中，決定β鏈第63位組氨酸密碼子的堿基對組成：

 

．
（4）在決定β鏈第63位組氨酸密碼子的DNA三個堿基對中，任意一個堿基對發(fā)生變化都將產(chǎn)生異常血紅蛋白嗎？

 

．為什么？

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯

專題：

分析：本題是對轉(zhuǎn)錄、翻譯過程及基因突變的考查．回憶轉(zhuǎn)錄與翻譯過程及基因突變導(dǎo)致性狀變異的機(jī)理，然后根據(jù)問題的具體要求進(jìn)行解答．

解答： 解：（1）根據(jù)肽鍵數(shù)=氨基酸數(shù)-肽鏈數(shù)可知，肽鍵數(shù)=141×2+146×2-4=570個．
（2）α鏈的氨基酸為141個，根據(jù)mRNA中的堿基數(shù)：蛋白質(zhì)的氨基酸數(shù)=3：1可知，控制合成α鏈的mRNA分子含有141×3=423個核苷酸，由于終止密碼子不決定任何氨基酸，故控制合成α鏈的mRNA分子至少含有423+3=426個核苷酸．
（3）由題意可知，組氨酸的密碼子為CAU或CAC，關(guān)鍵密碼子寫出轉(zhuǎn)錄的模板鏈上對應(yīng)的DNA的堿基序列是GTA或GTG，根據(jù)DNA的模板鏈的堿基序列寫出非模板鏈上對應(yīng)的堿基序列是CAT或CAC．
（4）由于密碼子具有簡并性，在決定β自鏈第63位組氨酸密碼子的DNA三個堿基對中，任意一個堿基對發(fā)生變化不一定產(chǎn)生異常的血紅蛋白，如當(dāng)中的第三對堿基發(fā)生A?T→T?C或G?C→A?T變化后，產(chǎn)生的遺傳密碼為CAC或CAU，仍然是組氨酸的密碼子，因而不影響產(chǎn)生正常血紅蛋白．
故答案應(yīng)為：
（1）570
（2）426
（3）

（4）不一定　　　　原因是當(dāng)　中的第三對堿基發(fā)生A?T→T?C或G?C→A?T變化后，產(chǎn)生的遺傳密碼為CAC或CAU，仍然是組氨酸的密碼子，因而不影響產(chǎn)生正常血紅蛋白

點(diǎn)評：本題的知識點(diǎn)是根據(jù)轉(zhuǎn)錄的mRNA的堿基序列寫出DNA的堿基序列，密碼子的簡并性，基因突變與性狀的關(guān)系，對轉(zhuǎn)錄、翻譯過程的理解與掌握是解題的關(guān)鍵，基因突變與性狀變異的關(guān)系是難點(diǎn)，分析時要從密碼子的簡并性突破．