高一生物基因控制蛋白质的合成

高一生物基因控制蛋白质的合成内容摘要：

白质中氨基酸数目的 3倍还要多一些。 (5)基因或 DNA上的碱基数目比对应的蛋白质中氨基酸数目的 6倍还要多一些。 特别提醒 ①因 DNA(基因 )、 mRNA上有一些碱基不编码氨基酸 (如 mRNA上终止密码等 )，故一般题干中求氨基酸数时有 “ 最多 ” 、求碱基数时有 “ 至少 ” 等字样。 ②原核细胞中转录和翻译同时进行，即边转录边翻译，而真核细胞中先进行转录，然后 mRNA再通过核孔进入细胞质中与核糖体结合进行翻译。 ③ 在细胞中的 DNA分子上，嘌呤数和嘧啶数一般相等。 但整个细胞中，既有 DNA，又有 RNA，所以，就整个细胞而言，嘌呤数和嘧啶数未必相等。 (2020年高考江苏卷 )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： 例 2 (1)图中甘氨酸的密码子是 ________，铁蛋白基因中决定 “ ” 的模板链碱基序列为 ________。 (2)Fe3＋ 浓度低时，铁调节蛋白与铁应答元件结合干扰了 _______________________________，从而抑制了翻译的开始； 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 ______________________________。 (3)若铁蛋白由 n个氨基酸组成，指导其合成的mRNA的碱基数远大于 3n，主要原因是________________________________________________________________________。 (4)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 ________。 【 思路点拨 】 本题以铁蛋白为载体，考查基因的表达，解答本题可从以下两方面入手： ① Fe3＋ 浓度与铁调节蛋白生理过程的关系。 ②基因表达中， mRNA上的碱基数与氨基酸数的对应关系。 【 尝试解答 】 (1)GGU …CCACTGACC…(…CCAGTCACC…) (2)核糖体在 mRNA上的结合与移动 Fe3＋ 细胞内物质和能量的浪费 (3)mRNA两端存在不翻译的序列 (4)C→A 【 解析 】 (1)据图可知，甘氨酸的反密码子(tRNA上 )是 CCA，根据碱基互补配对原则，甘氨酸的密码子是 GGU。 据图可知，铁蛋白基因中决定“ ”的 mRNA链碱基序列为 …GGUGACUGG… ，根据碱基互补配对原则，其模板链碱基序列为 …CCAGTCACC… 也可以是 …CCAGTCACC…( 转录方向与前者相反 )。 (2)Fe3＋ 浓度低时，铁调节蛋白与铁应答元件结合，核糖体不能与铁蛋白 mRNA一端结合，不能沿mRNA移动，从而抑制了翻译的开始； 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 Fe3＋ 对细胞的毒性影响 (铁蛋白是细胞内储存多余 Fe3＋ 的蛋白 )，又可以减少细胞内物质和能量的浪费。 (3)指导铁蛋白合成的 mRNA的碱基序列上存在不能决定氨基酸的密码子 (铁应答元件、终止密码等 )，故指导铁蛋白合成的 mRNA的碱基数远大于 3n。 (4)色氨酸的密码子为 UGG，亮氨酸的密码子有UUA、 UUG、 CUU、 CUC、 CUA、 CUG，其中与色氨酸的密码。