Question

【題目】轉(zhuǎn)錄因子OrERF是一類蛋白質(zhì)，在植物抵抗逆境時發(fā)揮作用�？蒲腥藛T對水稻OrERF基因進行研究。請回答：

（1）對OrERF基因轉(zhuǎn)錄非模板鏈的上游部分測序，結(jié)果如下：

除編碼區(qū)以外，基因完成轉(zhuǎn)錄還至少需要的結(jié)構(gòu)是__________，0rERF基因轉(zhuǎn)錄出的mRNA中的起始密碼子是__________。該基因在轉(zhuǎn)錄形成mRNA時，起始密碼子與模板鏈配對區(qū)域比下一個密碼子的配對區(qū)域氫鍵數(shù)少__________個。

（2）基因表達中，編碼序列在基因中所占比例一般不超過全部堿基對數(shù)量的10%，若一個基因片段中脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵有1198個，則該基因表達時需要的氨基酸總數(shù)不超過__________個（不考慮終止密碼）。

（3）①②③三個元件分別在高鹽、干旱、低溫不同信號的誘導下，導致此基因表達出不同的OrERF蛋白，以適應高鹽、干旱、低溫環(huán)境，此現(xiàn)象說明基因的表達也受__________影響。

（4）水稻窄葉為突變性狀，其突變基因位于2號染色體上�？蒲腥藛T推測2號染色體上已知的三個突變基因可能與窄葉性狀出現(xiàn)有關(guān)。野生型與突變型水稻三個突變基因中堿基及相應蛋白質(zhì)的變化如下表所示。

突變基因	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ
堿基變化	C→CG	C→T	CTT→C
蛋白質(zhì)差異	分子結(jié)構(gòu)無差異	氨基酸的差異數(shù)（?）	長度有明顯變化

據(jù)上表基因突變的類型包括_________________。上表Ⅱ中（?）內(nèi)可能是________（A.0個B.1個C.很多）。

Answer 1

【答案】啟動子、終止子AUG120環(huán)境堿基對的增添、替換、缺失ABC

【解析】

基因突變是指DNA分子中發(fā)生堿基對的替換、增添和缺失，而引起的基因結(jié)構(gòu)改變；基因突變?nèi)舭l(fā)生在配子中，將遵循遺傳規(guī)律傳遞給后代；若發(fā)生在體細胞中則不能遺傳。密碼子是指mRNA上決定某種氨基酸的三個相鄰的堿基．一個密碼子只能編碼一種氨基酸，但一種氨基酸可能由1種或多種密碼子決定。

（1）啟動子在基因的首段，它是RNA聚合酶的結(jié)合位點，能控制著轉(zhuǎn)錄的開始；終止子在基因的尾端，它控制著轉(zhuǎn)錄的結(jié)束，故基因完成轉(zhuǎn)錄還至少需要的結(jié)構(gòu)是啟動子和終止子。根據(jù)圖示發(fā)現(xiàn)0rERF基因轉(zhuǎn)錄非模板鏈的起始密碼子編碼區(qū)的堿基排列順序為ATG，則轉(zhuǎn)錄模板鏈的堿基為TAC，因此起始密碼子為AUG。起始密碼子與模板鏈配對區(qū)域情況為：A=T、U=A、G≡C，下一個密碼子（UGC）的配對區(qū)域情況為：U=A、G≡C、C≡G，因此起始密碼子與模板鏈配對區(qū)域比下一個密碼子的配對區(qū)域氫鍵數(shù)少（2+3+3）-（2+2+3）=1個。

（2）若一個基因片段中脫氧核苷酸之間的磷酸二酯鍵有1198個，則可以推測出其含有堿基數(shù)為1200個，又因為編碼序列在基因中所占比例一般不超過全部堿基對數(shù)量的10%，因此編碼序列為≤1200×10%=120個；根據(jù)基因表達過程中，DNA分子中堿基數(shù)：mRNA中堿基數(shù)：氨基酸數(shù)=6：3：1的關(guān)系，可以推測mRNA的堿基數(shù)≤60個，該基因表達時需要的氨基酸總數(shù)≤20個。

（3）①②③三個元件分別在高鹽、干旱、低溫不同信號的誘導下，導致此基因表達出不同的0rERF蛋白，以適應高鹽、干旱、低溫環(huán)境，此現(xiàn)象說明基因的表達受環(huán)境影響。

（4）根據(jù)表格信息分析可知，突變基因Ⅰ的堿基變化為C→CG，可判斷突變是堿基對增添造成的；突變基因Ⅱ的堿基變化為C→T，可判斷突變是堿基對替換造成的；突變基因Ⅲ的堿基變化為CTT→C，可判斷突變是堿基對缺失造成的。對于基因Ⅱ上的堿基C替換為T，密碼子肯定發(fā)生改變，但可能決定的氨基酸與未突變表達出的氨基酸是同一種，則氨基酸的差異數(shù)為0；也可能突變后決定的氨基酸種類發(fā)生了改變或者變成了終止密碼，則決定的氨基酸差異數(shù)可能有1個或多個，故選ABC。