Question

【題目】轉錄因子OrERF是一類蛋白質，在植物抵抗逆境時發揮作用。科研人員對水稻OrERF基因進行研究。請回答：

（1）對OrERF基因轉錄非模板鏈的上游部分測序，結果如下：

除編碼區以外，基因完成轉錄還至少需要的結構是__________，0rERF基因轉錄出的mRNA中的起始密碼子是__________。該基因在轉錄形成mRNA時，起始密碼子與模板鏈配對區域比下一個密碼子的配對區域氫鍵數少__________個。

（2）基因表達中，編碼序列在基因中所占比例一般不超過全部堿基對數量的10%，若一個基因片段中脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵有1198個，則該基因表達時需要的氨基酸總數不超過__________個（不考慮終止密碼）。

（3）①②③三個元件分別在高鹽、干旱、低溫不同信號的誘導下，導致此基因表達出不同的OrERF蛋白，以適應高鹽、干旱、低溫環境，此現象說明基因的表達也受__________影響。

（4）水稻窄葉為突變性狀，其突變基因位于2號染色體上。科研人員推測2號染色體上已知的三個突變基因可能與窄葉性狀出現有關。野生型與突變型水稻三個突變基因中堿基及相應蛋白質的變化如下表所示。

突變基因	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ
堿基變化	C→CG	C→T	CTT→C
蛋白質差異	分子結構無差異	氨基酸的差異數（?）	長度有明顯變化

據上表基因突變的類型包括_________________。上表Ⅱ中（?）內可能是________（A.0個B.1個C.很多）。

Answer 1

【答案】啟動子、終止子AUG120環境堿基對的增添、替換、缺失ABC

【解析】

基因突變是指DNA分子中發生堿基對的替換、增添和缺失，而引起的基因結構改變；基因突變若發生在配子中，將遵循遺傳規律傳遞給后代；若發生在體細胞中則不能遺傳。密碼子是指mRNA上決定某種氨基酸的三個相鄰的堿基．一個密碼子只能編碼一種氨基酸，但一種氨基酸可能由1種或多種密碼子決定。

（1）啟動子在基因的首段，它是RNA聚合酶的結合位點，能控制著轉錄的開始；終止子在基因的尾端，它控制著轉錄的結束，故基因完成轉錄還至少需要的結構是啟動子和終止子。根據圖示發現0rERF基因轉錄非模板鏈的起始密碼子編碼區的堿基排列順序為ATG，則轉錄模板鏈的堿基為TAC，因此起始密碼子為AUG。起始密碼子與模板鏈配對區域情況為：A=T、U=A、G≡C，下一個密碼子（UGC）的配對區域情況為：U=A、G≡C、C≡G，因此起始密碼子與模板鏈配對區域比下一個密碼子的配對區域氫鍵數少（2+3+3）-（2+2+3）=1個。

（2）若一個基因片段中脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵有1198個，則可以推測出其含有堿基數為1200個，又因為編碼序列在基因中所占比例一般不超過全部堿基對數量的10%，因此編碼序列為≤1200×10%=120個；根據基因表達過程中，DNA分子中堿基數：mRNA中堿基數：氨基酸數=6：3：1的關系，可以推測mRNA的堿基數≤60個，該基因表達時需要的氨基酸總數≤20個。

（3）①②③三個元件分別在高鹽、干旱、低溫不同信號的誘導下，導致此基因表達出不同的0rERF蛋白，以適應高鹽、干旱、低溫環境，此現象說明基因的表達受環境影響。

（4）根據表格信息分析可知，突變基因Ⅰ的堿基變化為C→CG，可判斷突變是堿基對增添造成的；突變基因Ⅱ的堿基變化為C→T，可判斷突變是堿基對替換造成的；突變基因Ⅲ的堿基變化為CTT→C，可判斷突變是堿基對缺失造成的。對于基因Ⅱ上的堿基C替換為T，密碼子肯定發生改變，但可能決定的氨基酸與未突變表達出的氨基酸是同一種，則氨基酸的差異數為0；也可能突變后決定的氨基酸種類發生了改變或者變成了終止密碼，則決定的氨基酸差異數可能有1個或多個，故選ABC。