Question

回答有關(guān)遺傳信息表達(dá)的問題．
鐵蛋白是細(xì)胞內(nèi)儲(chǔ)存多余Fe³⁺的蛋白，鐵應(yīng)答元件參與鐵蛋白的合成，當(dāng)鐵應(yīng)答元件與鐵調(diào)節(jié)蛋白發(fā)生特異性結(jié)合時(shí)，會(huì)阻遏鐵蛋白的合成．當(dāng)游離的Fe³⁺濃度高時(shí)，鐵調(diào)節(jié)蛋白與Fe³⁺結(jié)合而喪失與鐵應(yīng)答元件的結(jié)合能力，此時(shí)核糖體便能與鐵蛋白mRNA一端結(jié)合，沿mRNA移動(dòng)，遇到起始密碼后開始翻譯（如圖所示）．

（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

 

，圖中核糖體相對(duì)mRNA移動(dòng)方向?yàn)?div id="aqycccm" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 

．
（2）圖中的鐵應(yīng)答元件的物質(zhì)屬性是

 

．
A．mRNA上的特異性序列   B．一種蛋白質(zhì)   C．一種輔酶    D．一種tRNA
（3）Fe³⁺濃度高時(shí)，鐵調(diào)節(jié)蛋白與Fe³⁺結(jié)合而喪失與鐵應(yīng)答元件的結(jié)合能力，鐵蛋白mRNA能夠翻譯；Fe³⁺濃度低時(shí)，鐵調(diào)節(jié)蛋白與鐵應(yīng)答元件結(jié)合干擾了

 

，從而抑制了

 

的起始．這種調(diào)節(jié)機(jī)制既可以避免

 

對(duì)細(xì)胞的毒性影響，又可以減少細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)和能量的浪費(fèi)，維持了內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定，可看做是一種

 

調(diào)節(jié)．
（4）鐵調(diào)節(jié)蛋白只能與鐵應(yīng)答元件結(jié)合，而不能與mRNA的其余部分結(jié)合，其決定性的因素是鐵調(diào)節(jié)蛋白的

 

．
（5）現(xiàn)發(fā)現(xiàn)鐵蛋白分子中的色氨酸變成了亮氨酸（密碼子為UUA、UUG、CUU、CUC、CUA、CUG），其實(shí)質(zhì)是DNA模板鏈上的一個(gè)堿基發(fā)生了突變，突變的堿基是由

 

變?yōu)?div id="meyk8qa" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 

Answer 1

考點(diǎn)：遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯,基因突變的特征

專題：

分析：分析題圖：Fe³⁺濃度高時(shí)，鐵調(diào)節(jié)蛋白與Fe³⁺結(jié)合而喪失與鐵應(yīng)答元件的結(jié)合能力，鐵蛋白mRNA能夠翻譯；Fe³⁺濃度低時(shí)，鐵調(diào)節(jié)蛋白與鐵應(yīng)答元件結(jié)合，核糖體不能與鐵蛋白mRNA的一端結(jié)合，不能沿mRNA移動(dòng)，從而抑制了翻譯的開始．鐵應(yīng)答原件在mRNA上，是mRNA上的特異性序列．
甘氨酸、天冬氨酸、色氨酸和丙氨酸的密碼子依次是：GGU、GAC、UGG、GCA．

解答： 解：（1）據(jù)圖可知，甘氨酸的反密碼子（tRNA上）是CCA，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，甘氨酸的密碼子是GGU．據(jù)圖可知，鐵蛋白基因中決定“…-甘-天-色-…”的mRNA鏈堿基序列為…GGUGACUGG…，mRNA是以DNA的一條鏈為模板轉(zhuǎn)錄而來的，所以根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，其模板鏈堿基序列為…CCAGTCACC…，則基因上的堿基序列為CCAGTCACC∥GGTCAGTGG．根據(jù)多肽鏈的長(zhǎng)度可知，核糖體相對(duì)mRNA移動(dòng)方向?yàn)閺淖笙蛴遥?br />（2）由圖可知鐵應(yīng)答原件在mRNA上，是mRNA上的特異性序列．
（3）Fe³⁺濃度高時(shí)，鐵調(diào)節(jié)蛋白與Fe³⁺結(jié)合而喪失與鐵應(yīng)答元件的結(jié)合能力，鐵蛋白mRNA能夠翻譯；Fe³⁺濃度低時(shí)，鐵調(diào)節(jié)蛋白與鐵應(yīng)答元件結(jié)合，核糖體不能與鐵蛋白mRNA的一端結(jié)合，不能沿mRNA移動(dòng)，從而抑制了翻譯的開始；這種調(diào)節(jié)機(jī)制既可以避免Fe³⁺對(duì)細(xì)胞的毒性影響（鐵蛋白是細(xì)胞內(nèi)儲(chǔ)存多余Fe³⁺的蛋白），又可以減少細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)和能量的浪費(fèi)，維持了內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定，可看做是一種反饋調(diào)節(jié)．
（3）鐵調(diào)節(jié)蛋白具有特異性，只能與鐵應(yīng)答元件結(jié)合，而不能與mRNA的其余部分結(jié)合．
（5）色氨酸的密碼子為UGG，亮氨酸的密碼子有UUA、UUG、CUU、CUC、CUA、CUG，其中與色氨酸的密碼子相差最小的是UUG，即可由UGG變?yōu)閁UG，故DNA模板鏈上的堿基變化是由C→A．
故答案：（1）GGU    CCAGTCACC∥GGTCAGTGG     從左向右
（2）A  
（3）核糖體與鐵蛋白mRNA的一端結(jié)合     翻譯     Fe³⁺反饋
（4）特異性
（5）C→A

點(diǎn)評(píng)：本題以鐵蛋白為載體，考查遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯、基因突變等相關(guān)知識(shí)，意在考查考生分析題圖獲取有效信息的能力；理解所學(xué)知識(shí)知識(shí)要點(diǎn)，把握知識(shí)間內(nèi)在聯(lián)系的能力；能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)與觀點(diǎn)，通過比較、分析與綜合等方法對(duì)某些生物學(xué)問題進(jìn)行解釋、推理，做出合理的判斷或得出正確的結(jié)論．