Question

有關分子遺傳學問題
鐵蛋白是細胞內儲存多余Fe³⁺的蛋白，鐵蛋白合成的調節與游離的Fe³⁺、鐵調節蛋白、鐵應答元件等有關．鐵應答元件是位于鐵蛋白mRNA起始密碼上游的特異性序列，能與鐵調節蛋白發生特異性結合，阻遏鐵蛋白的合成．當Fe³⁺濃度高時，鐵調節蛋白由于結合Fe³⁺而喪失與鐵應答元件的結合能力，核糖體能與鐵蛋白mRNA一端結合，沿mRNA移動，遇到起始密碼后開始翻譯（如圖所示）．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“”的基因片段堿基序列為

 

．
（2）Fe³⁺濃度低時，鐵調節蛋白與鐵應答元件結合干擾了

 

，從而抑制了翻譯的起始；Fe³⁺濃度高時，鐵調節蛋白由于結合Fe³⁺而喪失與鐵應答元件的結合能力，鐵蛋白mRNA能夠翻譯．這種調節機制既可以避免

 

對細胞的毒性影響，又可以減少細胞內

 

的浪費．
（3）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模板鏈上的一個堿基來實現，即由

 

．

Answer 1

考點：遺傳信息的轉錄和翻譯

專題：

分析：分析題圖：當Fe³⁺濃度高時，鐵調節蛋白由于結合Fe³⁺而喪失與鐵應答元件的結合能力，核糖體能與鐵蛋白mRNA一端結合，沿mRNA移動，遇到起始密碼后開始翻譯；當Fe³⁺濃度較低時，鐵調節蛋白與鐵應答原件結合，阻止核糖體在mRNA上的結合移動，遏制翻譯的起始．

解答： 解：（1）根據攜帶甘氨酸的tRNA的反密碼子CCA可以判斷甘氨酸的密碼子為GGU，“-甘-天-色-”對應的密碼子為-GGUGACUGG-，由此可判斷模板鏈堿基序列為-CCACTGACC-，則相應基因中的堿基序列為CCACTGACC∥GGTGACTGG．
（2）當Fe³⁺濃度較低時，鐵調節蛋白與鐵應答原件結合，使蛋白質的翻譯缺少起始代碼，從而阻止核糖體在mRNA上的結合移動，遏制翻譯的起始．Fe³⁺濃度高時，鐵調節蛋白由于結合Fe³⁺而喪失與鐵應答元件的結合能力，鐵蛋白mRNA能夠翻譯，這種機制技能減少Fe³⁺對細胞的毒性，又能在其含量較低時減少鐵蛋白的合成從而減少細胞內物質和能源的消耗．
（3）色氨酸密碼子為UGG，對應模式鏈堿基序列為ACC，當第二個堿基C→A時，此序列對應的密碼子變為UUG，編碼亮氨酸．
故答案為：
（1）GGU　CCACTGACC∥GGTGACTGG
（2）核糖體在mRNA上的結合移動　 Fe³⁺　 物質和能量
（3）C→A

點評：本題屬于信息題，結合題圖，考查遺傳信息的轉錄和翻譯，要求考生識記遺傳信息的轉錄和翻譯過程，能根據題干信息認真分析題圖，利用題干和圖中信息答題，屬于考綱識記和理解層次的考查．