基因中碱基数目的正确计算方法

陶 娟 刘 瑞

(河南省新乡医学院三全学院 453003)

卢龙斗

(河南师范大学生命科学学院 新乡 453007)

有一道在各级生物学竞赛中以及某些大学硕士研究生招生考试试卷中出现的遗传学习题：假设基因经过转录翻译后产生一条含3149个肽键的多肽链，则该基因所含的碱基数是多少？学生作出的答案有18888个碱基、18894个碱基、18900个碱基、18906个碱基和18912个碱基等5种类型，为什么会出现这么多的答案呢？

解答此类习题，首先要具备有关蛋白质和基因结构的5个知识要点：① 一条多肽链上氨基酸的数目等于肽键数+1；② 密码子是三联体；③ 基因的结构为DNA，是双链的；④基因末端有终止密码；⑤ 基因的前端有起始密码，在真核生物起始密码负责的在N端第一个甲硫氨酸、原核生物起始密码负责的N端第一个甲酰甲硫氨酸在多肽链合成过程中都已经被切除掉了。

根据以上知识要点，解此道习题的思路是：根据知识要点①，此多肽链应该有3149+1=3150个氨基酸；根据知识要点②，此mRNA至少应有3150×3=9450个碱基；根据知识要点③，该基因至少有9450×2=18900个碱基；根据知识要点④，应该再加上6个碱基，即18906个碱基；根据知识要点⑤，应该再加上6个碱基，即18912个碱基。

对于掌握遗传学知识有限的中学生，在计算这道题的碱基数目时，只要考虑到上述5个知识要点，就视为考虑问题全面。但是，对于大学生遇到此类习题时，则可能无从下手，得不出答案，因为一个典型的基因结构是复杂的，它还包括编码区两端的功能序列，如果涉及到断裂基因，还包括内含子序列。因此，对大学生来说，此道题应改为：“假设基因经过转录翻译后产生一条含3149个肽键的多肽链，则该基因编码区所含的碱基数是多少”。