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  • 所属章节:第2节 基因表达与性状的关系

  • 【简答题】铁蛋白是细胞内储存多余Fe3+的蛋白,铁蛋白合成的调节与游离的Fe3+、铁调节蛋白、铁应答元件等有关。铁应答元件是位于铁蛋白mRNA起始密码上游的特异性序列,能与铁调节蛋白发生特异性结合,阻遏铁蛋白的合成。当Fe3+浓度高时,铁调节蛋白由于结合Fe3+而丧失与铁应答元件的结合能力,核糖体能与铁蛋白mRNA一端结合,沿mRNA移动,遇到起始密码后开始翻译(如下图所示)。回答下列问题:
     YAWEN OFFICE
    (1)图中甘氨酸的密码子是____,铁蛋白基因中决定 的模板链碱基序列为____________________。
    (2)Fe3+浓度低时,铁调节蛋白与铁应答元件结合干扰了________,从而抑制了翻译的起始;Fe3+浓度高时,铁调节蛋白由于结合Fe3+而丧失与铁应答元件的结合能力,铁蛋白mRNA能够翻译。这种调节机制既可以避免____对细胞的毒性影响,又可以减少_____________________。
    (3)若铁蛋白由n个氨基酸组成,指导其合成的mRNA的碱基数远大于3n,主要原因是_______________________________。
    (4)若要改造铁蛋白分子,将图中色氨酸变成亮氨酸(密码子为UUA、UUG、CUU、CUC、CUA、CUG),可以通过改变DNA模板链上的一个碱基来实现,即由__________。

    【答案】:(1)GGU …CCACTGACC…(…CCAGTCACC…)
    (2)核糖体在mRNA上的结合与移动 Fe3+ 细胞内物质和能量的浪费
    (3)mRNA两端存在不翻译的序列
    (4)C→A 

    【解析】:解析 从图中可以看出:甘氨酸在核糖体读取天冬氨酸密码子之前,其密码子应该为mRNA上的GGU; 在mRNA上的碱基序列为:…GGUGACUGG…,所以对应模板链的DNA碱基序列应为…CCACTGACC…;Fe3+浓度较低时,铁调节蛋白与铁应答元件结合,阻止了核糖体在mRNA上的结合与移动,抑制了翻译的正常进行;当Fe3+浓度高时翻译能够正常进行,既能有效减小Fe3+对细胞的毒性,又不致造成细胞内物质和能量的浪费;图中显示:mRNA的碱基数量远远大于3n(n为氨基酸数),是因为mRNA两端存在不翻译氨基酸的碱基序列;要使色氨酸(密码子为UGG)变为亮氨酸(密码子为UUG),只要模板链上的ACC→AAC,即中间的碱基C→A。