Question

【題目】瘦素是動物脂肪細胞分泌的一種蛋白質激素，機體脂肪儲存量越大，瘦素分泌越多。下丘腦的某些細胞接受到瘦素信號后，機體能通過復雜的神經內分泌網絡調節攝食行為,從而調控體重。請回答下列有關問題：

（1）A基因可編碼瘦素蛋白。轉錄時，首先與A基因啟動部位結合的酶是_________。A基因剛轉錄出來的RNA全長有4500個堿基，而翻譯成的瘦素蛋白是由107個氨基酸組成，說明________。翻譯時，一個核糖體從起始密碼子到達終止密碼子約需4秒鐘，實際上合成100個瘦素蛋白分子所需的時間約為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）現有一只因A基因發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錄時，以____________鏈為模板合成mRNA；若“↑”所指堿基對缺失，該基因控制合成的肽鏈最多含____________個氨基酸。

Answer 1

【答案】 RNA聚合酶 轉錄出來的RNA需要加工才能翻譯 一條mRNA上有多個核糖體同時翻譯 UGA 乙 5

【解析】【試題分析】

本題綜合考查基因表達的相關知識。啟動子是一段有特殊結構的DNA片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶識別和結合的部位，有了它才能驅動基因轉錄出mRNA，最終獲得所需要的蛋白質。真核細胞中在細胞核內轉錄出來的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上決定一個氨基酸的相鄰的3個堿基，mRNA上的堿基序列與DNA模板鏈上堿基序列互補配對。據此答題。

（1）A基因轉錄時，首先與A基因啟動部位結合的酶是RNA聚合酶；翻譯成由107個氨基酸組成的瘦素蛋白需要的mRNA至少有堿基107×3＝321個，而A基因剛轉錄出來的RNA全長有4500個堿基，遠遠大于321個，說明轉錄出來的RNA需要加工才能翻譯；翻譯時，一個核糖體從起始密碼子到達終止密碼子約需4秒鐘，實際上合成100個瘦素蛋白分子所需的時間約為1分鐘（遠遠少于400秒），說明一條mRNA上有多個核糖體同時翻譯，加快了蛋白質的合成速度；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對應的密碼子UGA為終止密碼子。

（2）根據起始密碼子（AUG）可知，如圖所示的基因片段在轉錄時，以乙鏈為模板合成mRNA，且乙鏈中的TAC序列轉錄形成起始密碼子（AUG）；若“↑”所指堿基對缺失，則乙鏈的堿基序列為：--CGC CGC TAC CCT TAG AGT TAC ACT GTG AC--，其轉錄形成的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“↑”處堿基對缺失后的基因控制合成的肽鏈含5個氨基酸。