见解析
本题以铁蛋白为载体,考查基因的表达。
(1)据图可知,天冬氨酸的反密码子(tRNA上)是CUG,根据碱基互补配对原则,天冬氨酸的密码子是GAC。据图可知,铁蛋白基因中决定“…—甘—天—色—…”的mRNA链碱基序列为…GGUGACUGG…,根据碱基互补配对原则,其模板链碱基序列为…CCAGTCACC…也可以是…CCAGTCACC…(转录方向与前者相反)。
(2)Fe3+浓度低时,铁调节蛋白与铁应答元件结合,核糖体不能与铁蛋白mRNA一端结合,不能沿mRNA移动,从而抑制了翻译的开始;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Fe3+对细胞的毒性影响(铁蛋白是细胞内储存多余Fe3+的蛋白),又可以减少细胞内物质和能量的浪费。
(3)指导铁蛋白合成的mRNA的碱基序列上存在不能决定氨基酸的密码子(铁应答元件、终止密码等),故铁蛋白上的氨基酸数远小于3n。
(4)色氨酸的密码子为UGG,亮氨酸的密码子有UUA、UUG、CUU、CUC、CUA、CUG,其中与色氨酸的密码子相差最小的是UUG,即可由UGG变为UUG,故DNA模板链上的碱基变化是由C→A。该种改变在育种上称为人工诱变。