陶 娟 劉 瑞

(河南省新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院三全學(xué)院 453003)

盧龍斗

(河南師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 新鄉(xiāng) 453007)

有一道在各級(jí)生物學(xué)競(jìng)賽中以及某些大學(xué)碩士研究生招生考試試卷中出現(xiàn)的遺傳學(xué)習(xí)題：假設(shè)基因經(jīng)過轉(zhuǎn)錄翻譯后產(chǎn)生一條含3149個(gè)肽鍵的多肽鏈，則該基因所含的堿基數(shù)是多少？學(xué)生作出的答案有18888個(gè)堿基、18894個(gè)堿基、18900個(gè)堿基、18906個(gè)堿基和18912個(gè)堿基等5種類型，為什么會(huì)出現(xiàn)這么多的答案呢？

解答此類習(xí)題，首先要具備有關(guān)蛋白質(zhì)和基因結(jié)構(gòu)的5個(gè)知識(shí)要點(diǎn)：① 一條多肽鏈上氨基酸的數(shù)目等于肽鍵數(shù)+1；② 密碼子是三聯(lián)體；③ 基因的結(jié)構(gòu)為DNA，是雙鏈的；④基因末端有終止密碼；⑤ 基因的前端有起始密碼，在真核生物起始密碼負(fù)責(zé)的在N端第一個(gè)甲硫氨酸、原核生物起始密碼負(fù)責(zé)的N端第一個(gè)甲酰甲硫氨酸在多肽鏈合成過程中都已經(jīng)被切除掉了。

根據(jù)以上知識(shí)要點(diǎn)，解此道習(xí)題的思路是：根據(jù)知識(shí)要點(diǎn)①，此多肽鏈應(yīng)該有3149+1=3150個(gè)氨基酸；根據(jù)知識(shí)要點(diǎn)②，此mRNA至少應(yīng)有3150×3=9450個(gè)堿基；根據(jù)知識(shí)要點(diǎn)③，該基因至少有9450×2=18900個(gè)堿基；根據(jù)知識(shí)要點(diǎn)④，應(yīng)該再加上6個(gè)堿基，即18906個(gè)堿基；根據(jù)知識(shí)要點(diǎn)⑤，應(yīng)該再加上6個(gè)堿基，即18912個(gè)堿基。

對(duì)于掌握遺傳學(xué)知識(shí)有限的中學(xué)生，在計(jì)算這道題的堿基數(shù)目時(shí)，只要考慮到上述5個(gè)知識(shí)要點(diǎn)，就視為考慮問題全面。但是，對(duì)于大學(xué)生遇到此類習(xí)題時(shí)，則可能無從下手，得不出答案，因?yàn)橐粋€(gè)典型的基因結(jié)構(gòu)是復(fù)雜的，它還包括編碼區(qū)兩端的功能序列，如果涉及到斷裂基因，還包括內(nèi)含子序列。因此，對(duì)大學(xué)生來說，此道題應(yīng)改為：“假設(shè)基因經(jīng)過轉(zhuǎn)錄翻譯后產(chǎn)生一條含3149個(gè)肽鍵的多肽鏈，則該基因編碼區(qū)所含的堿基數(shù)是多少”。