Question

【題目】瘦素是動(dòng)物脂肪細(xì)胞分泌的一種蛋白質(zhì)激素，機(jī)體脂肪儲(chǔ)存量越大，瘦素分泌越多。下丘腦的某些細(xì)胞接受到瘦素信號(hào)后，機(jī)體能通過(guò)復(fù)雜的神經(jīng)內(nèi)分泌網(wǎng)絡(luò)調(diào)節(jié)攝食行為,從而調(diào)控體重。請(qǐng)回答下列有關(guān)問(wèn)題：

（1）A基因可編碼瘦素蛋白。轉(zhuǎn)錄時(shí)，首先與A基因啟動(dòng)部位結(jié)合的酶是_________。A基因剛轉(zhuǎn)錄出來(lái)的RNA全長(zhǎng)有4500個(gè)堿基，而翻譯成的瘦素蛋白是由107個(gè)氨基酸組成，說(shuō)明________。翻譯時(shí)，一個(gè)核糖體從起始密碼子到達(dá)終止密碼子約需4秒鐘，實(shí)際上合成100個(gè)瘦素蛋白分子所需的時(shí)間約為1分鐘，其原因是_________。若A基因中編碼第105位精氨酸的CCT突變成ACT，翻譯就此終止，由此推斷，mRNA上的 ______為終止密碼子。

（2）現(xiàn)有一只因A基因發(fā)生突變而患肥胖癥的小鼠，A基因突變前的部分序列（含起始密碼信息）如下圖所示。

（注：起始密碼子為AUG，終止密碼子為UAA,UAG或UGA）

如圖所示的基因片段在轉(zhuǎn)錄時(shí)，以____________鏈為模板合成mRNA；若“↑”所指堿基對(duì)缺失，該基因控制合成的肽鏈最多含____________個(gè)氨基酸。

Answer 1

【答案】 RNA聚合酶 轉(zhuǎn)錄出來(lái)的RNA需要加工才能翻譯 一條mRNA上有多個(gè)核糖體同時(shí)翻譯 UGA 乙 5

【解析】【試題分析】

本題綜合考查基因表達(dá)的相關(guān)知識(shí)。啟動(dòng)子是一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位，有了它才能驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄出mRNA，最終獲得所需要的蛋白質(zhì)。真核細(xì)胞中在細(xì)胞核內(nèi)轉(zhuǎn)錄出來(lái)的mRNA需要加工為成熟的RNA才能作為翻譯的模板。密碼子是指mRNA上決定一個(gè)氨基酸的相鄰的3個(gè)堿基，mRNA上的堿基序列與DNA模板鏈上堿基序列互補(bǔ)配對(duì)。據(jù)此答題。

（1）A基因轉(zhuǎn)錄時(shí)，首先與A基因啟動(dòng)部位結(jié)合的酶是RNA聚合酶；翻譯成由107個(gè)氨基酸組成的瘦素蛋白需要的mRNA至少有堿基107×3＝321個(gè)，而A基因剛轉(zhuǎn)錄出來(lái)的RNA全長(zhǎng)有4500個(gè)堿基，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于321個(gè)，說(shuō)明轉(zhuǎn)錄出來(lái)的RNA需要加工才能翻譯；翻譯時(shí)，一個(gè)核糖體從起始密碼子到達(dá)終止密碼子約需4秒鐘，實(shí)際上合成100個(gè)瘦素蛋白分子所需的時(shí)間約為1分鐘（遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于400秒），說(shuō)明一條mRNA上有多個(gè)核糖體同時(shí)翻譯，加快了蛋白質(zhì)的合成速度；A基因中編碼第105位精氨酸的GCT突變成ACT，翻譯就此終止，由此推斷，ACT對(duì)應(yīng)的密碼子UGA為終止密碼子。

（2）根據(jù)起始密碼子（AUG）可知，如圖所示的基因片段在轉(zhuǎn)錄時(shí)，以乙鏈為模板合成mRNA，且乙鏈中的TAC序列轉(zhuǎn)錄形成起始密碼子（AUG）；若“↑”所指堿基對(duì)缺失，則乙鏈的堿基序列為：--CGC CGC TAC CCT TAG AGT TAC ACT GTG AC--，其轉(zhuǎn)錄形成的mRNA的堿基序列為：--GCG GCG AUG（起始密碼子）GGA AUC UCA AUG UGA（終止密碼子）CAC UG--。終止密碼不編碼氨基酸，所以“↑”處堿基對(duì)缺失后的基因控制合成的肽鏈含5個(gè)氨基酸。