Question

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(如下图所示)。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 。

 

Answer 1

(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】

试题分析：（1)根据图示可知，天冬氨酸的密码子为GAC，而甘氨酸位于天冬氨酸之前，所以GAC前的GGU即为甘氨酸的密码子。mRNA的模板链与mRNA上的碱基互补，且不含U，而含T应为…CCACTGACC…

(2)由图可看出，铁调节蛋白与铁应答元件结合后，核糖体就无法与mRNA结合，从而抑制了翻译过程。该调节机制使得细胞内Fe3＋浓度既不会过高毒害细胞，也不会过低，避免了物质与能量的浪费。

(3)mRNA 上有许多不编码氨基酸的碱基序列，如铁应答元件和终止密码子等。

(4)分析对比色氨酸与亮氨酸的密码子，若只改变一个碱基，应该是密码子由UGG→UUG，即DNA模板链上C→A。

考点：本题考查基因表达相关知识，意在考查考生能从课外材料中获取相关的生物学信息，并能运用这些信息，结合所学知识解决相关的生物学问题。