Question

某细菌能产生一种毒性肽，其分子式为C₅₅H₇₀O₁₉N₁₀，将它彻底水解后只能得到下列四种氨基酸，甘氨酸（C₂H₅NO₂）、丙氨酸（C₃H₇NO₂）、苯丙氨酸（C₉H₁₁NO₂）、谷氨基（C₅H₉NO₄）。则参与该毒性肽合成的谷氨酸分子数和控制该毒性肽合成的基因至少含有的碱基数分别为

A、4、30          B、3、20          C、4、60           D、3、60

Answer

C

【解析】根据题意可知，谷氨酸含有4个O原子，其它三种氨基酸都含有2个O原子，所以可以O原子作为突破口。毒性肽的分子中含有10个N原子，水解形成的氨基酸中都只含有一个N，因此，该肽链含有10个氨基酸，脱水缩合反应过程中脱去了9分子水，所以组成该多肽链的所有氨基酸中的O原子数共有19＋9＝28个，设谷氨酸为X个，根据氧的平衡，有4X＋（10-X）×2＝28，解得X＝4，即参与该毒性肽合成的谷氨酸分子数为4；由前面分析可知，该毒性肽含有10个氨基酸，所以控制该毒性肽合成的基因至少含有的碱基数＝10×6＝60。因此，C项正确，A、B、D项错误。

【考点定位】蛋白质的结构、遗传信息的转录和翻译

【名师点睛】1．利用原子守恒法计算肽链中的原子数

在一个氨基酸中，若不考虑R基，至少含有2个碳原子、2个氧原子、4个氢原子和1个氮原子。氨基酸在脱水缩合形成多肽时，要失去部分水分子，但是碳原子、氮原子的数目不会减少。

（1）碳原子数＝氨基酸分子数×2＋R基上的碳原子数；

（2）氢原子数＝各氨基酸中氢原子的总数－脱去的水分子数×2；

（3）氧原子数＝各氨基酸中氧原子的总数－脱去的水分子数；

（4）氮原子数＝肽键数＋肽链数＋R基上的氮原子数＝各氨基酸中氮原子的总数；

（5）由于R基上的碳原子数不好确定，且氢原子数较多，因此以氮原子数或氧原子数为突破口，计算氨基酸的分子式或氨基酸个数最为简便。

2．基因表达中碱基数量推算方法

（1）DNA和mRNA对应碱基及数量的计算

找准DNA和mRNA之间对应碱基及其比例关系，即DNA模板链中A＋T（或C＋G）与mRNA中A＋U（或C＋G）相等，则（A＋T）总%＝（A＋U）mRNA%。

（2）基因控制蛋白质合成中的相关计算

DNA（基因）、mRNA上碱基数目与氨基酸数目之间的关系，如下图所示：

可见，蛋白质中氨基酸数目＝1/3mRNA碱基数目＝1/6DNA（或基因）碱基数目。