Question

20．转录因子0rERF是一类蛋白质，在植物抵抗逆境时发挥作用．科研人员对水稻0rERF基因进行研究．
（1）对0rERF基因转录非模板链的上游部分测序，结果如下：

除编码区以外，基因完成转录还至少需要的结构是启动子、终止子，OrERF基因转录出的mRNA中的起始密码子是AUG．该基因在转录形成mRNA时，起始密码子与模板链配对区域比下一个密码子的配对区域氢键数少1个．
（2）基因表达中，编码序列在基因中所占比例一般不超过全部碱基对数量的10%，若一个基因片段中脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键有1198个，则该基因表达时需要的氨基酸总数不超过20个（不考虑终止密码）．
（3）①②③三个元件分别在高盐、干旱、低温不同信号的诱导下，导致此基因表达出不同的0rERF蛋白，以适应高盐、干旱、低温环境，此现象说明基因的表达也受环境影响．
（4）水稻窄叶为突变性状，其突变基因位于2号染色体上．科研人员推测2号染色体上已知的三个突变基因可能与窄叶性状出现有关．野生型与突变型水稻三个突变基因中碱基及相应蛋白质的变化如表所示．

突变基因	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ
碱基变化	C-CG	C-T	CTT-C
蛋白质差异	分子结构无差异	氨基酸的差异数 （？）	长度有明显变化

据上表分析：基因突变的类型包括碱基对的增添、替换、缺失．上表Ⅱ中（？）内可能是A、B、C（A.0个   B.1个C．很多）．

Answer 1

分析 1、基因突变是指DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失，而引起的基因结构改变．基因突变若发生在配子中，将遵循遗传规律传递给后代；若发生在体细胞中则不能遗传．
2、密码子是指mRNA上决定某种氨基酸的三个相邻的碱基．一个密码子只能编码一种氨基酸，但一种氨基酸可能由1种或多种密码子决定．

解答 解：（1）启动子在基因的首段，它是RNA聚合酶的结合位点，能控制着转录的开始；终止子在基因的尾端，它控制着转录的结束，故基因完成转录还至少需要的结构是启动子和终止子．根据图示发现0rERF基因转录非模板链的起始密码子编码区的碱基排列顺序为ATG，则转录模板链的碱基为TAC，因此起始密码子为AUG．起始密码子与模板链配对区域情况为：A=T、A=U、C≡G，下一个密码子的配对区域情况为：A=U、C≡G、G≡C，因此起始密码子与模板链配对区域比下一个密码子的配对区域氢键数少（2+2+3）-（2+3+3）=1个．
（2）若一个基因片段中脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键有1198个，可以推测出含有碱基数为1200个，又因为编码序列在基因中所占比例一般不超过全部碱基对数量的10%，因此编码序列为≤1200×10%=120个．根据基因表达过程中，DNA分子中碱基数：mRNA中碱基数：氨基酸数=6：3：1的关系，可以推测mRNA的碱基数≤60个，该基因表达时需要的氨基酸总数≤20个．
（3）①②③三个元件分别在高盐、干旱、低温不同信号的诱导下，导致此基因表达出不同的0rERF蛋白，以适应高盐、干旱、低温环境，此现象说明基因的表达受环境影响．
（4）由表格信息可知，基因Ⅰ的碱基C→CG，可判断突变是碱基对增添造成的，基因Ⅱ的碱基C→T，可判断突变是碱基对替换造成的，基因Ⅲ的碱基CTT→C，可判断突变是碱基对缺失造成的．对于基因Ⅱ上的碱基C替换为T，密码子肯定发生改变，但可能决定的氨基酸与未突变表达出的氨基酸是同一种，则氨基酸的差异数为0；也可能决定的氨基酸与之前的氨基酸有1个或多个氨基酸不同．
故答案为：
（1）启动子、终止子    AUG  1
（2）20
（3）环境
（4）碱基对的增添、替换、缺失   A、B、C

点评 本题结合表格，考查基因突变和基因控制蛋白质合成的相关知识，意在考查学生分析表格提取有效信息的能力；能理解所学知识的要点，综合运用所学知识分析问题的能力．解题关键是对基因转录和翻译过程熟练，并理解一个密码子只能编码一种氨基酸、一种氨基酸可能由1种或多种密码子决定．