Question

有关分子遗传学问题
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（如图所示）．回答下列问题：

（1）图中甘氨酸的密码子是

 

，铁蛋白基因中决定“”的基因片段碱基序列为

 

．
（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，又可以减少细胞内

 

的浪费．
（3）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

 

．

Answer 1

考点：遗传信息的转录和翻译

专题：

分析：分析题图：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；当Fe³⁺浓度较低时，铁调节蛋白与铁应答原件结合，阻止核糖体在mRNA上的结合移动，遏制翻译的起始．

解答： 解：（1）根据携带甘氨酸的tRNA的反密码子CCA可以判断甘氨酸的密码子为GGU，“-甘-天-色-”对应的密码子为-GGUGACUGG-，由此可判断模板链碱基序列为-CCACTGACC-，则相应基因中的碱基序列为CCACTGACC∥GGTGACTGG．
（2）当Fe³⁺浓度较低时，铁调节蛋白与铁应答原件结合，使蛋白质的翻译缺少起始代码，从而阻止核糖体在mRNA上的结合移动，遏制翻译的起始．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，这种机制技能减少Fe³⁺对细胞的毒性，又能在其含量较低时减少铁蛋白的合成从而减少细胞内物质和能源的消耗．
（3）色氨酸密码子为UGG，对应模式链碱基序列为ACC，当第二个碱基C→A时，此序列对应的密码子变为UUG，编码亮氨酸．
故答案为：
（1）GGU　CCACTGACC∥GGTGACTGG
（2）核糖体在mRNA上的结合移动　 Fe³⁺　 物质和能量
（3）C→A

点评：本题属于信息题，结合题图，考查遗传信息的转录和翻译，要求考生识记遗传信息的转录和翻译过程，能根据题干信息认真分析题图，利用题干和图中信息答题，属于考纲识记和理解层次的考查．