Question

【題目】下面是某核基因的部分堿基序列，回答下列相關問題:

上列片段所編碼蛋白質的氨基酸序列為“—甲硫氨酸-精氨酸-谷氨酸-丙氨酸-天冬氨酸-纈氨酸—”(甲硫氨酸的密碼子是AUG)

（1）該基因表達過程中，RNA的合成在__________中完成，此過程稱為__________。

（2）請寫出編碼上述氨基酸序列的mRNA序列是__________，若知道編碼蛋白質的氨基酸序列，能否精確知道編碼氨基酸的mRNA堿基序列并說明理由__________。

（3）如果在序列中箭頭所指處之后增加一對堿基，對多肽鏈的合成影響最可能是__________。

（4）在翻譯時，少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白質，其理由是__________。

Answer 1

【答案】細胞核 轉錄 -AUGCAGCUGGCAGAUGAC- 不能，因為一種氨基酸允許有多種密碼子 ①肽鏈合成提前終止②位點后的氨基酸序列都改變 一條mRAN上可相繼結合多個核糖體，同時進行多條相同肽鏈的合成

【解析】

根據題目中基因的序列以及蛋白質的序列，該題考查基因的表達。基因的表達包括轉錄和翻譯兩個過程，轉錄是以DNA的一條鏈為模板合成RNA的過程，主要在細胞核中進行。翻譯是RNA為模板，以氨基酸為原料合成蛋白質的過程，是在核糖體中進行的。mRNA上三個相鄰的堿基能決定氨基酸的成為密碼子，密碼子具有兼并性，即一種氨基酸可以對應多種密碼子。翻譯時，一條mRNA上可以結合多個核糖體，同時進行多條多肽鏈的合成。

（1）RNA的合成是轉錄的過程，主要是在細胞核中進行的。

（2）根據甲硫氨酸的密碼子（AUG）可以推斷，編碼上述氨基酸的mRNA是以上方的DNA鏈轉錄而來，在轉錄過程中，堿基配對方式為：A-U、T-A、G-C、C-G。因此，mRNA序列是-AUGCAGCUGGCAGAUGAC-。由于密碼子具有兼并性（一種氨基酸可對應多個密碼子），因此僅知道蛋白質的氨基酸序列，不能精確的寫出編碼氨基酸的mRNA序列。

（3）如果在序列中箭頭所指處之后增加一對堿基，那么該基因的堿基排列順序會發生改變，如果插入的堿基與其他堿基構成了終止密碼子，那么該多肽鏈的合成將會提前終止；如果沒有出現終止密碼子，那么插入位點之后的氨基酸序列都發生了改變。

（4）在翻譯時，一條mRNA上可以結合多個核糖體，同時進行多條相同多肽鏈的合成，因此少量的mRNA分子就可以迅速合成出大量的蛋白質。