高一生物基因控制蛋白質(zhì)的合成(編輯修改稿)
2024-12-17 05:55 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 白質(zhì)中氨基酸數(shù)目的 3倍還要多一些。 (5)基因或 DNA上的堿基數(shù)目比對(duì)應(yīng)的蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)目的 6倍還要多一些。 特別提醒 ①因 DNA(基因 )、 mRNA上有一些堿基不編碼氨基酸 (如 mRNA上終止密碼等 )，故一般題干中求氨基酸數(shù)時(shí)有 “ 最多 ” 、求堿基數(shù)時(shí)有 “ 至少 ” 等字樣。 ②原核細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄和翻譯同時(shí)進(jìn)行，即邊轉(zhuǎn)錄邊翻譯，而真核細(xì)胞中先進(jìn)行轉(zhuǎn)錄，然后 mRNA再通過(guò)核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)中與核糖體結(jié)合進(jìn)行翻譯。 ③ 在細(xì)胞中的 DNA分子上，嘌呤數(shù)和嘧啶數(shù)一般相等。但整個(gè)細(xì)胞中，既有 DNA，又有 RNA，所以，就整個(gè)細(xì)胞而言，嘌呤數(shù)和嘧啶數(shù)未必相等。 (2020年高考江蘇卷 )鐵蛋白是細(xì)胞內(nèi)儲(chǔ)存多余 Fe3＋ 的蛋白，鐵蛋白合成的調(diào)節(jié)與游離的 Fe3＋ 、鐵調(diào)節(jié)蛋白、鐵應(yīng)答元件等有關(guān)。鐵應(yīng)答元件是位于鐵蛋白 mRNA起始密碼上游的特異性序列，能與鐵調(diào)節(jié)蛋白發(fā)生特異性結(jié)合，阻遏鐵蛋白的合成。當(dāng) Fe3＋ 濃度高時(shí)，鐵調(diào)節(jié)蛋白由于結(jié)合 Fe3＋ 而喪失與鐵應(yīng)答元件的結(jié)合能力，核糖體能與鐵蛋白 mRNA一端結(jié)合，沿mRNA移動(dòng)，遇到起始密碼后開(kāi)始翻譯 (如圖所示 )?；卮鹣铝袉?wèn)題： 例 2 (1)圖中甘氨酸的密碼子是 ________，鐵蛋白基因中決定 “ ” 的模板鏈堿基序列為 ________。 (2)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 _______________________________，從而抑制了翻譯的開(kāi)始； Fe3＋ 濃度高時(shí)，鐵調(diào)節(jié)蛋白由于結(jié)合 Fe3＋ 而喪失與鐵應(yīng)答元件的結(jié)合能力，鐵蛋白 mRNA能夠翻譯。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 ______________________________。 (3)若鐵蛋白由 n個(gè)氨基酸組成，指導(dǎo)其合成的mRNA的堿基數(shù)遠(yuǎn)大于 3n，主要原因是________________________________________________________________________。 (4)若要改造鐵蛋白分子，將圖中色氨酸變成亮氨酸 (密碼子為 UUA、 UUG、 CUU、 CUC、 CUA、CUG)，可以通過(guò)改變 DNA模板鏈上的一個(gè)堿基來(lái)實(shí)現(xiàn)，即由 ________。 【 思路點(diǎn)撥 】 本題以鐵蛋白為載體，考查基因的表達(dá)，解答本題可從以下兩方面入手： ① Fe3＋ 濃度與鐵調(diào)節(jié)蛋白生理過(guò)程的關(guān)系。 ②基因表達(dá)中， mRNA上的堿基數(shù)與氨基酸數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系。 【 嘗試解答 】 (1)GGU …CCACTGACC…(…CCAGTCACC…) (2)核糖體在 mRNA上的結(jié)合與移動(dòng) Fe3＋ 細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)和能量的浪費(fèi) (3)mRNA兩端存在不翻譯的序列 (4)C→A 【 解析 】 (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“ ”的 mRNA鏈堿基序列為 …GGUGACUGG… ，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，其模板鏈堿基序列為 …CCAGTCACC… 也可以是 …CCAGTCACC…( 轉(zhuǎn)錄方向與前者相反 )。 (2)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一端結(jié)合，不能沿mRNA移動(dòng)，從而抑制了翻譯的開(kāi)始； Fe3＋ 濃度高時(shí)，鐵調(diào)節(jié)蛋白由于結(jié)合 Fe3＋ 而喪失與鐵應(yīng)答元件的結(jié)合能力，鐵蛋白 mRNA能夠翻譯。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)。 (3)指導(dǎo)鐵蛋白合成的 mRNA的堿基序列上存在不能決定氨基酸的密碼子 (鐵應(yīng)答元件、終止密碼等 )，故指導(dǎo)鐵蛋白合成的 mRNA的堿基數(shù)遠(yuǎn)大于 3n。 (4)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
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