Question

瘦素是动物脂肪细胞分泌的一种蛋白质激素，机体脂肪储存量越大，瘦素分泌越多。下丘脑的某些细胞接受到瘦素信号后，机体能通过复杂的神经内分泌网络调节摄食行为,从而调控体重。请回答下列有关问题：

（1）A基因可编码瘦素蛋白。转录时，首先与A基因启动部位结合的酶是_________。A基因刚转录出来的RNA全长有4500个碱基，而翻译成的瘦素蛋白是由107个氨基酸组成，说明________。翻译时，一个核糖体从起始密码子到达终止密码子约需4秒钟，实际上合成100个瘦素蛋白分子所需的时间约为1分钟，其原因是_________。若A基因中编码第105位精氨酸的CCT突变成ACT，翻译就此终止，由此推断，mRNA上的 ______为终止密码子。

（2）现有一只因A基因发生突变而患肥胖症的小鼠，A基因突变前的部分序列（含起始密码信息）如下图所示。

（注：起始密码子为AUG，终止密码子为UAA,UAG或UGA）

 

如图所示的基因片段在转录时，以____________链为模板合成mRNA；若“↑”所指碱基对缺失，该基因控制合成的肽链最多含____________个氨基酸。

Answer

RNA聚合酶 转录出来的RNA需要加工才能翻译 一条mRNA上有多个核糖体同时翻译 UGA 乙 5

【解析】【试题分析】

本题综合考查基因表达的相关知识。启动子是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位，有了它才能驱动基因转录出mRNA，最终获得所需要的蛋白质。真核细胞中在细胞核内转录出来的mRNA需要加工为成熟的RNA才能作为翻译的模板。密码子是指mRNA上决定一个氨基酸的相邻的3个碱基，mRNA上的碱基序列与DNA模板链上碱基序列互补配对。据此答题。

（1）A基因转录时，首先与A基因启动部位结合的酶是RNA聚合酶；翻译成由107个氨基酸组成的瘦素蛋白需要的mRNA至少有碱基107×3＝321个，而A基因刚转录出来的RNA全长有4500个碱基，远远大于321个，说明转录出来的RNA需要加工才能翻译；翻译时，一个核糖体从起始密码子到达终止密码子约需4秒钟，实际上合成100个瘦素蛋白分子所需的时间约为1分钟（远远少于400秒），说明一条mRNA上有多个核糖体同时翻译，加快了蛋白质的合成速度；A基因中编码第105位精氨酸的GCT突变成ACT，翻译就此终止，由此推断，ACT对应的密码子UGA为终止密码子。

（2）根据起始密码子（AUG）可知，如图所示的基因片段在转录时，以乙链为模板合成mRNA，且乙链中的TAC序列转录形成起始密码子（AUG）；若“↑”所指碱基对缺失，则乙链的碱基序列为：--CGC CGC TAC CCT TAG AGT TAC ACT GTG AC--，其转录形成的mRNA的碱基序列为：--GCG GCG  AUG（起始密码子） GGA AUC UCA AUG UGA（终止密码子）CAC UG--。终止密码不编码氨基酸，所以“↑”处碱基对缺失后的基因控制合成的肽链含5个氨基酸。