课件：人教生物必修二第四章第、节.ppt

14．(2010年江苏高考)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______________________________。 【解析】　(1)由翻译的特点，肽链合成过程中每结合一个氨基酸，核糖 体就向右移动3个碱基的距离，由图可知甘氨酸对应密码子应为GGU，甘、 天、色氨酸对应mRNA的碱基序列为GGUGACUGG，所以相应基因模板链 碱基序列为…CCACTGACC…也可以是…CCAGTCACC…(转录方向与前者 相反)。(2)从题干信息看出铁应答元件是位于铁蛋白mRNA起始密码上游的 特异性序列，当Fe3＋浓度低对，铁调节蛋白会与铁应答元件结合，干扰核 糖体在mRNA上的结合与移动，从而抑制翻译的起始；当Fe3＋浓度高时， Fe3＋会与铁调节蛋白结合，使翻译正常进行。这样既可以避免Fe3＋对细胞 的毒性影响，又可以减少细胞内物质和能量的浪费。(3)因mRNA上存在着 铁应答元件和终止密码等不对应氨基酸的碱基序列，故mRNA上碱基数远 大于氨基酸数的3倍。(4)比较色氨酸和亮氨酸的密码子，色氨酸(UGG)与亮 氨酸(UUG)只有一个碱基的差别，可以确定改变DNA模板链上的一个 碱基来实现色氨酸变成亮氨酸(UGG—UUG)，故DNA模板链上碱基变 化为C→A。 【答案】　(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 15．(2012年南昌一中、南昌十中联考)科学家已经证明密码子是mRNA上决定一 个氨基酸的三个相邻碱基。以下是遗传密码破译过程的几个阶段。 (1)根据理论推测，mRNA上的三个相邻的碱基可以构成________种排列方式， 实际上mRNA上决定氨基酸的密码子共有________种。 (2)1961年，尼伦伯格和马太成功建立了体外蛋白质合成系统，破译了第一个 密码子：苯丙氨酸(UUU)。具体的做法是在代表“体外蛋白质合成系统”的 20支试管中各加入作为模板(mRNA)的多聚尿嘧啶核苷酸(即只由U组成的 mRNA)，再向20支试管中分别加入20种氨基酸中的一种，结果只有加入苯丙 氨酸的试管中出现了多聚苯丙氨酸肽链。体外蛋白质合成系统中除了加入全套 必要的酶系统、tRNA、人工合成的mRNA和氨基酸外，还需提供__________ _____________________________。 (3)上述实验后，又有科学家用C、U两种碱基相间排列的mRNA为模板，检验一 个密码子是否含有3个碱基。假设密码子是连续翻译的： ①假如一个密码子中含有2个或4个碱基，则该RNA指导合成的多肽链中应由 ________种氨基酸组成。 ②假如一个密码子中含有3个碱基，则该RNA指导合成的多肽链中应由________ 种氨基酸组成。 (4)1964年又有科学家用2个、3个或4个碱基为单位的重复序列，最终破译了全部 密码子，包括终止密码。下表是部分实验： 实验序号 重复的mRNA序列 生成的多肽所含氨基酸种类 1 (UC)n 丝氨酸、亮氨酸 2 (UUC)