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—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的结合能力，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）GGU CCACTGACC

（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两端存在不翻译的碱基序列（铁应答元件与终止密码不翻译）

（4）C-G→A-T（G-C—T-A）

【解析】（1）根据携带甘氨酸的tRNA的反密码子CCA可以判断甘氨酸的密码子为GGU,甘一色---天对应的密码子为------GGUGACUGG-------判断模板链碱基序列为------CCACTGACC------

（2）当Fe3+浓度较低时，铁调节蛋白与铁应答原件结合，使蛋白质的翻译缺少起始代码，从而阻止核糖体在mRNA上移动，遏制铁蛋白的合成，由于Fe3+具有很强的氧化性，因此这种机制技能减少其毒性，又能在其含量较低时减少铁蛋白的合成从而减少细胞内物质和能源的消耗。

（3）mRNA并不是所有序列都参与蛋白质的翻译，有一部分是不具有遗传效应的。

（4）色氨酸密码子为UUG,对应模式链碱基序列为ACC,当第二个碱基C-A时，此序列对应的密码子变为UUG,恰为亮氨酸密码子。

【考点定位】基因的表达。