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第3 讲 基因指导蛋白质的合成
一、单选题
1．关于复制、转录和翻译的叙述，正确的是（ ）
A．转录过程需要RNA 聚合酶的参与
B．真核细胞DNA 的复制发生在有丝分裂前期
C．翻译时一条mRNA 上只能结合一个核糖体
D．细胞中有多种tRNA，一种tRNA 能转运多种氨基酸
【答案】A
【分析】RNA 是在细胞核中，以DNA 的一条链为模板合成的，这一过程称为转录。mRNA 合成以后，就
通过核孔进入细胞质中。游离在细胞质中的各种氨基酸，就以mRNA 为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋
白质，这一过程叫做翻译。
【详解】A、RNA 聚合酶能催化DNA 转录形成RNA，A 正确；
B、真核细胞DNA 的复制发生在有丝分裂前的间期或减数第一次分裂前的间期，B 错误；
C、翻译时一条mRNA 上可相继结合多个核糖体，C 错误；
D、细胞中有多种tRNA，一种tRNA 只能转运一种氨基酸，由于密码子的简并性，一种氨基酸对应一种或
多种密码子，因此一种氨基酸可以由多种tRNA 转运，D 错误。
故选A。
2．内质网分子伴侣（Bip）可与内质网膜上的PERK 蛋白结合，使PERK 蛋白失去活性，Bip 还能辅助内
质网腔中的未折叠蛋白完成折叠。细胞受到病毒侵染时，内质网腔内未折叠蛋白大量增加，PERK 蛋白恢
复活性，通过调节相关基因的表达并最终引发被感染细胞凋亡，其机理如图。下列说法错误的是（ ）
A．Bip 参与内质网腔中肽链的盘曲和折叠
B．Bip 结构异常可导致未折叠蛋白在内质网腔大量积累
1
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C．内质网腔内未折叠蛋白大量增加后细胞内翻译过程受抑制
D．推测最可能是通过促进BCL-2 基因表达来促进细胞凋亡
【答案】D
【分析】细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，在成熟的生物体中，细胞的自然更新、被
病原体感染的细胞清除，也是通过细胞凋亡完成的；细胞凋亡对于多细胞生物体完成正常发育，维持内部
环境的稳定，以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用。
【详解】A、Bip 能辅助内质网腔中的未折叠蛋白完成折叠，因此Bip 参与内质网腔中肽链的盘曲和折叠，
A 正确；
B、Bip 能辅助内质网腔中的未折叠蛋白完成折叠，Bip 结构异常，内质网中的蛋白质不能完成加工，会导
致未折叠蛋白在内质网腔大量积累，B 正确；
C、由图可知，未折叠蛋白与Bip 结合后，会导致Bip 无法与PERK 蛋白结合，PERK 蛋白恢复活性，
PERK 蛋白发生磷酸化，从而使相关基因的翻译过程受到抑制，因此内质网腔内未折叠蛋白大量增加后细
胞内翻译过程受抑制，C 正确；
D、内质网腔内未折叠蛋白大量增加，PERK 蛋白恢复活性，抑制BCL-2 基因表达，促进Bax 基因表达，
因此Bax 基因的表达产物能促进细胞凋亡，而BCL-2 基因的表达产物会抑制细胞凋亡，D 错误。
故选D。
3．（2023·河北沧州·统考二模）DNA 是细胞中的重要化合物，下列相关分析正确的是（ ）
A．沃森和克里克根据高质量的DNA 衍射图谱，推算出DNA 遗传物质
B．DNA 的子链合成时，DNA 聚合酶催化脱氧核苷酸加到脱氧核苷酸链的3'端
C．减数分裂中，复制后的子代DNA 分子，随同源染色体的分离分别进入两个子细胞
D．以细胞核中DNA 为模板合成的不同RNA，均可作为模板参与蛋白质的合成
【答案】B
【分析】DNA 复制的主要场所是细胞核，线粒体和叶绿体中也可以进行。
DNA 复制的特点：半保留复制和边解旋边复制。半保留复制是指新合成的DNA 分子中，都保留了原来
DNA 分子中的一条链。
DNA 复制所需要的条件：模板（亲代DNA 的两条链），原料（4 种游离的脱氧核苷酸），酶（解旋酶、
DNA 聚合酶），能量（ATP 直接供能）。
【详解】A、根据高质量的DNA 衍射图谱，仅能推算出DNA 呈螺旋结构，A 错误；
B、DNA 子链的合成方向是5′端→3′端，所以在DNA 聚合酶的催化下，脱氧核苷酸应加到脱氧核苷酸链的
3′端，B 正确；
C、在细胞分裂中，复制的子代DNA 分子，随姐妹染色单体的分离进入两个子细胞，C 错误；
2
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D、以DNA 为模板合成的RNA 有mRNA、tRNA、rRNA，但只有mRNA 可作为模板参与蛋白质的合成，
D 错误。
故选B。
4．丙型肝炎病毒（HCV）是单股正链RNA 病毒，其+RNA 上分布着许多有遗传效应的片段（基因），
HCV 侵入人体细胞后的遗传信息传递如图所示。下列相关分析错误的是（ ）
A．正常细胞的遗传信息不可能从RNA 流向RNA
B．HCV 外壳蛋白基因和酶基因的碱基排列顺序不同
C．①②③④过程所需要的酶都是由宿主细胞提供的
D．②③过程中RNA 复制酶可催化磷酸二酯键的生成
【答案】C
【分析】分析题图，①表示以+RNA 为模板翻译为蛋白质过程，②表示+RNA 复制为-RNA，③是以-RNA
为模板合成+RNA 的过程，④是以+RNA 为模板翻译为蛋白质—RNA 复制酶的过程。
【详解】A、正常细胞只能发生DNA 复制、转录和翻译，不能发生RNA 复制，A 正确；
B、病毒外壳蛋白基因和酶基因的种类不同，则它们的碱基排列顺序不同，B 正确；
C、①④过程所需的酶是由宿主细胞提供的，②③过程所需的酶是由病毒的基因在宿主细胞内合成的酶催
化的，C 错误；
D、②③过程是RNA 复制，RNA 复制酶可催化磷酸二酯键的生成，连接游离的核糖核苷酸形成RNA 子链，
D 正确。
故选C。
一、选择题
1．如图表示某生物环状DNA 分子上进行的部分生理过程，下列叙述正确的是（ ）
3
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A．酶A 参与磷酸二酯键的形成，酶B 和酶C 参与磷酸二酯键的断裂
B．进行过程①时，需要向细胞核内运入4 种脱氧核苷酸、ATP、相关酶等物质
C．进行过程③时，一个mRNA 分子上可以相继结合多个核糖体迅速合成一条长肽链
D．过程①、②都是沿着模板链3′→5′方向进行，过程③是沿着模板链5′→3′方向进行
【答案】D
【分析】分析题图：过程①表示DNA 复制，酶A 表示DNA 聚合酶，酶B 表示解旋酶。过程②表示转录，
酶C 表示RNA 聚合酶。过程③表示翻译。
【详解】A、酶A 和酶C 参与磷酸二酯键的形成，酶B 表示解旋酶断裂的是氢键，A 错误；
B、进行过程①所示的DNA 复制时，需要4 种脱氧核苷酸、ATP、相关酶等物质，但环状DNA 分子存在
于线粒体、叶绿体或原核细胞中，因此图示过程不发生在细胞核中， B 错误；
C、过程③表示翻译，一个mRNA 分子上可以相继结合多个核糖体迅速合成多条长肽链，C 错误；
D、复制、转录时都是沿着模板链3′→5′方向进行，翻译时是沿着模板链5'→3'方向进行，D 正确。
故选D。
2．（2022 秋·山东青岛·高三统考期中）终止子是基因中外显子的一段保守的AATAAA 序列，转录到此部
位后，产生AAUAAA 序列，被结合在RNA 聚合酶上的延长因子识别并结合，然后在AAUAAA 下游10—
30 个碱基的部位切断RNA，也就是说终止子是给予RNA 聚合酶转录终止信号的DNA 序列。已知终止密
码子有UGA、UAA、UAG，下列相关叙述错误的是（ ）
A．因AATAAA 序列不编码蛋白质，故其发生改变不会引起性状改变
B．终止子被RNA 聚合酶催化转录形成的片段中有终止密码子
C．外显子AATAAA 序列中共含有2 种脱氧核糖核苷酸和12 个氢键
D．解旋酶和RNA 聚合酶都可以改变基因片段的空间结构
【答案】A
【分析】1、启动子和终止子都是一段特殊的DNA 序列，属于基因的非编码区，分别位于编码区的上游和
下游，启动子负责调控基因转录的起始，终止子负责调控基因转录的结束。
4
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2、起始密码子和终止密码子位于mRNA 上，分别决定翻译的起始和终止。
【详解】A、虽然AATAAA 序列不编码蛋白质，但它起到基因转录的调控作用，如果该序列发生改变，转
录出错，合成的蛋白质也会发生改变，性状也会改，A 错误；
B、终止子位于基因的外显子，转录出对应的RNA 会被保留下来，AATAAA 序列经转录后产生AAUAAA
序列含终止密码子UAA，B 正确；
C、AATAAA 序列中含有腺嘌呤脱氧核苷酸和胸腺嘧啶脱氧核苷酸，A-T 碱基间含有两个氢键，因此含有
氢键总数为12 个，C 正确；
D、解旋酶和RNA 聚合酶都具有解旋功能，可催化DNA 的氢键断裂，使基因片段的空间结构发生改变，
D 正确。
故选A。
3．（2023 春·重庆·高三重庆巴蜀中学校考阶段练习）图为鸡卵清蛋白对应的mRNA 与卵清蛋白基因杂交
的结果，图中3'和5'表示mRNA 的方向，A-G 表示未与mRNA 配对的DNA 序列，1-8 表示能与mRNA 配
对的DNA 序列。下列叙述错误的是（ ）
A．图中甲端是卵清蛋白基因模板链的3'端
B．由图可知，DNA 分子转录时是不连续的、跳跃的
C．图中DNA 与mRNA 杂交区可能含有T—A 碱基对
D．可用图中所示方法来检测细胞中基因的表达情况
【答案】B
【分析】图示为卵清蛋白基因结构及其与mRNA 的杂交图，字母和数字分别代表DNA 分子上不同的区段，
其中字母代表的区段与mRNA 不能杂交，属于基因的内含子，数字代表的区段与mRNA 能杂交，属于基
因的外显子。
【详解】A、模板链与mRNA 反向平行，则甲端是卵清蛋白基因模板链的3'端，A 正确；
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B、鸡卵清蛋白基因的转录过程不是跳跃式的，转录是连续的，只是因为转录完成后进行了剪切，才出现
了如图的结果，B 错误；
C、以DNA 的一条链为模板合成RNA 的碱基配对方式为，A-U、T-A、G-C、C-G，所以图中DNA 与
mRNA 杂交区可能含有T—A 碱基对，C 正确；
D、mRNA 与基因的模板链碱基互补配对，则可用图中所示方法来检测细胞中基因的表达情况，D 正确。
故选B。
4．（2023 春·高一课时练习）下图是线粒体DNA（mtDNA）基因表达的相关过程，相关叙述正确的是（
）
A．参与过程①的酶有解旋酶和RNA 聚合酶
B．过程②RNA 酶P 和RNA 酶Z 能识别特定的碱基序列
C．过程①的产物可为过程③提供模板、原料和工具
D．线粒体DNA 中的基因遗传时遵循孟德尔遗传定律
【答案】B
【分析】①是转录过程，②是对原始RNA 进行加工修饰的过程，③是翻译过程。
【详解】A、过程①是转录过程，参与过程①的酶是RNA 聚合酶，A 错误；
B、经过程②中RNA 酶P 和RNA 酶Z 特定切割后，原始RNA 变为前体mRNA、前体rRNA、前体
tRNA，故RNA 酶P 和RNA 酶Z 能识别特定的碱基序列，B 正确；
C、过程①的产物是原始RNA ，原始RNA 经RNA 酶P 和RNA 酶Z 处理后，可得到前体mRNA、前体
rRNA、前体tRNA，前体mRNA 可为过程③提供模板，前体rRNA 经加工后可与蛋白质结合形成核糖体，
为③提供场所，前体tRNA 可作为③中搬运氨基酸的工具，但不能为③提供原料（氨基酸），C 错误；
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D、线粒体DNA 中的基因的遗传属于细胞质遗传，孟德尔遗传定律只适用于有性生殖的真核生物的细胞核
基因的遗传，D 错误。
故选B。
5．（2023 春·江苏无锡·高一校联考期中）下图为某基因的表达过程示意图，相关叙述Z 正确的是（ ）
A．①是DNA，其双链均可作为②的转录模板
B．一个mRNA 分子可相继结合多个核糖体，最终形成多条不同肽链
C．③是核糖体，翻译时沿mRNA 的5’端向3’端方向移动
D．④是不含氢键的单链tRNA，在细胞中通常有21 种
【答案】C
【分析】基因的表达过程包括两个过程：1、DNA 转录形成mRNA；2、mRNA 通过翻译形成蛋白质。
图中①-④依次表示DNA、mRNA、核糖体、tRNA。
【详解】A、根据图示可知①为DNA，在转录过程中，只是以其中的一条单链为模板，A 错误；
B、一个mRNA 分子相继结合多个核糖体，由于是同一条信使RNA 翻译的，故形成多条肽链都是相同的，
B 错误；
C、③是核糖体，由④转运RNA（tRNA）的移动方向可知，翻译过程③由5′向3′方向移动，C 正确；
D、④是tRNA，单链结构，但含有氢键维持其特有的结构，D 错误。
6．（2023·全国·高三专题练习）（多选）细胞周期受到一系列功能蛋白的调控。如p53 蛋白是一种由抑癌
基因控制的蛋白质，可以判断DNA 损伤的程度。若损伤小、该蛋白能促使DNA 自我修复；若DNA 损伤
大，则诱导细胞调亡。蛋白激酶CDK2 被周期蛋白CyclinE 激活后促进细胞由G1期进入S 期；蛋白激酶
CDKl 被周期蛋白Cyclin B 激活后促进细胞由 G2期进入M 期。下列有关叙述错误的是（ ）
A．抑制p53 蛋白基因的表达，则细胞不能分裂
B．p53 蛋白可使DNA 受损的细胞分裂间期变长
C．抑制Cyclin B 基因的表达可使细胞周期停滞在G2/M 交界处
D．Cyclin E 可能与细胞内染色质螺旋化和纺锤体的形成密切相关
【答案】AD
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【分析】细胞周期是指细胞从一次分裂完成开始到下一次分裂结束所经历的全过程，分为间期与分裂期两
个阶段。细胞的有丝分裂需经前、中、后，末期，是一个连续变化过程，由一个母细胞分裂成为两个子细
胞。
【详解】A、p53 蛋白是一种由抑癌基因控制的蛋白质，抑制p53 蛋白基因的表达，则细胞分裂更旺盛，A
错误；
B、如p53 蛋白是一种由抑癌基因控制的蛋白质，p53 蛋白可使DNA 受损的细胞分裂间期延长，B 正确；
C、蛋白激酶CDK1 被周期蛋白Cyclin B 激活后促进细胞由G2期进入M 期，抑制Cyclin B 基因的表达可使
细胞周期停滞在G2/M 交界处，C 正确；
D、蛋白激酶CDK2 被周期蛋白Cyclin E 激活后促进细胞由G1期进入S 期，胞内染色质螺旋化和纺锤体的
形成出现在前期，D 错误。
故选AD。
二、综合题
7． miRNA 是一种小分子RNA，某miRNA 能抑制W 基因控制的蛋白质（W 蛋白）的合成。某真核细胞
内形成该miRNA 及其发挥作用的过程如下图所示。
(1)miRNA 转录过程是在 催化下，以 为原料，以 为模板合成的，其方向
为miRNA 的 。
(2)转录出的miRMA 通过 进入细胞质，经加工后形成miRSA 蛋白质复合物并与W 基因mRNA 结
合，其配对方式为 。
(3)据图分析，miRNA 能抑制W 基因表达的机理是 。
【答案】(1) RNA 聚合酶 核糖核苷酸 解开的miRNA 基因的一条链 5’→3’
(2) 核孔 A-U、U-A、C-G、G-C，
(3)miRNA 能与W 基因转录生成的mRNA 发生碱基互补配对，形成双链，阻断翻译过程
【分析】转录是主要在细胞核内，以DNA 一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA 的过程。翻
译是在细胞质中，以信使RNA 为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
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【详解】（1）转录是以DNA 的一条链为模板合成RNA 的过程，该过程需要RNA 聚合酶的催化，该酶可
以催化核糖核苷酸之间磷酸二酯键的形成，转录的产物是RNA，因此该过程的原料是四种游离的核糖核苷
酸，图中miRNA 的合成过程是以解开的miRNA 基因的一条链为模板进行的，转录的方向是miRNA 的
5‘→3‘方向。
（2）结合图示可以看出，转录出的miRMA 通过核孔进入细胞质，经加工后形成miRNA 蛋白质复合物并
与W 基因mRNA 结合，由于该结合过程发生在RNA 之间，因此配对方式为A-U、U-A、C-G、G-C，结合
后抑制了W 基因的翻译过程。
（3）据图可知，miRNA 通过与W 基因的mRNA 发生碱基互补配对进而抑制了W 基因的翻译过程，使W
基因的表达过程受到抑制。
8．（2023 春·高一课时练习）Ⅰ、图甲是胰岛素基因控制合成胰岛素的示意图，图乙是图甲中过程②的局
部放大。根据图回答：
(1)图甲过程①所需的原料是 ，将两条链都含
15N 的DNA 放入含
14N 的环境中同步复制3 次，子代中
含
15N 的DNA 分子占 。
(2)图甲过程①称为 。
(3)图乙中决定苏氨酸的密码子是 ，tRNA 的作用是 。
(4)已知图甲过程①产生的mRNA 中鸟嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的54%，其模板链对应区域中胞嘧啶
占29%，则模板链中腺嘌呤所占比例为 。
Ⅱ、DNA 甲基化是指在DNA 甲基化酶（DNMT）的作用下将甲基基团（—CH3）选择性地加至DNA 上的
过程，是一种基本的表观遗传修饰。在不改变DNA 序列的前提下控制基因的表达，在多个生物学过程中
发挥重要作用。DNA 异常甲基化与肿瘤的发生、发展以及细胞癌变有着密切的联系。请回答下列问题。
(5)若一个DNA 分子中的一个C-G 中的胞嘧啶甲基化后，又发生脱氨基生成了胸腺嘧啶，则该DNA 分子经
过n 次复制后，所产生的子代DNA 分子中正常的DNA 占 。
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(6)大多数脊椎动物基因组DNA 都有少量的甲基化胞嘧啶，且甲基化位点可随DNA 的复制而遗传，这是因
为DNA 复制后， 可将新合成的未甲基化的位点进行甲基化，从而控制基因的正常表达。
【答案】(1) （4 种）核糖核苷酸 1/4
(2)转录
(3) ACU 识别并转运氨基酸（或“转运氨基酸”）
(4)25%
(5)1/2 或0．5 或50%
(6)DNA 甲基化酶（或DNMT）
【分析】基因表达是指将来自基因的遗传信息合成功能性基因产物的过程。基因表达产物通常是蛋白质，
所有已知的生命，都利用基因表达来合成生命的大分子。转录过程由RNA 聚合酶进行，以DNA 为模板，
产物为RNA。RNA 聚合酶沿着一段DNA 移动，留下新合成的RNA 链。翻译是以mRNA 为模板合成蛋白
质的过程，场所在核糖体。
【详解】（1）图甲过程①是转录，所需的原料是核糖核苷酸；由于DNA 进行半保留复制，将两条链都含
15N 的DNA 放入含
14N 的环境中同步复制3 次，一共得到23=8 个DNA，其中有2 个DNA 含有
15N，因此子
代中含
15N 的DNA 分子占1/4。
（2）图甲过程①称为转录，转录是以DNA 的一条链为模板合成RNA 的过程。
（3）图乙中翻译的方向为左向右，决定苏氨酸的密码子是ACU，在mRNA 上；tRNA 也称为转运RNA，
能识别并转运氨基酸。
（4）已知图甲过程①产生的mRNA 中鸟嘌呤（G）与尿嘧啶（U）之和占碱基总数的54%，则对应的
DNA 模板链中C+A=54%，模板链对应区域中胞嘧啶占29%，则模板链中腺嘌呤所占比为54%-
29%=25%。
（5）若一个DNA 分子中的一个C-G 中的胞嘧啶甲基化后，又发生脱氨基生成了胸腺嘧啶，则该DNA 中
的C-G 变成T-G，则该DNA 分子经过n 次复制后，所产生的子代DNA 分子中正常的DNA（C-G）占
1/2。
（6）DNA 甲基化酶可将新合成的未甲基化的位点进行甲基化，抑制基因的表达。
1．（2023·湖南·统考高考真题）细菌glg 基因编码的UDPG 焦磷酸化酶在糖原合成中起关键作用。细菌糖
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原合成的平衡受到CsrAB 系统的调节。CsrA 蛋白可以结合glg mRNA 分子，也可结合非编码RNA 分子
CsrB,如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．细菌glg 基因转录时，RNA 聚合酶识别和结合glg 基因的启动子并驱动转录
B．细菌合成UDPG 焦磷酸化酶的肽链时，核糖体沿glg mRNA 从5'端向3'端移动
C．抑制CsrB 基因的转录能促进细菌糖原合成
D．CsrA 蛋白都结合到CsrB 上，有利于细菌糖原合成
【答案】C
【分析】转录主要发生在细胞核中，需要的条件：（1）模板：DNA 的一条链；（2）原料：四种核糖核苷
酸；（3）酶：RNA 聚合酶；（4）能量(ATP)。
【详解】A、基因转录时，RNA 聚合酶识别并结合到基因的启动子区域从而启动转录，A 正确；
B、基因表达中的翻译是核糖体沿着mRNA 的5'端向3'端移动，B 正确；
C、由题图可知，抑制CsrB 基因转录会使CsrB 的RNA 减少，使CsrA 更多地与glg mRNA 结合形成不稳定
构象，最终核糖核酸酶会降解glg mRNA，而glg 基因编码的UDPG 焦磷酸化酶在糖原合成中起关键作用，
故抑制CxrB 基因的转录能抑制细菌糖原合成，C 错误；
D、由题图及C 选项分析可知，若CsrA 都结合到CsrB 上，则CsrA 没有与glg mRNA 结合，从而使glg
mRNA 不被降解而正常进行，有利于细菌糖原的合成，D 正确。
故选C。
2．（2022·福建·统考高考真题）科研人员在2003 年完成了大部分的人类基因组测序工作，2022 年宣布测
完剩余的8%序列。这些序列富含高度重复序列，且多位于端粒区和着丝点区。下列叙述错误的是（ ）
A．通过人类基因组可以确定基因的位置和表达量
B．人类基因组中一定含有可转录但不翻译的基因
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C．着丝点区的突变可能影响姐妹染色单体的正常分离
D．人类基因组测序全部完成有助于细胞衰老分子机制的研究
【答案】A
【分析】人类基因组计划的目的：测定人类基因组的全部DNA 序列，解读其中包含的遗传信息。
【详解】A、基因的表达包括转录和翻译，通常是最终翻译为蛋白质，通过人类基因组测序可确定基因的
位置，但不能知道表达量，A 错误；
B、转录是以DNA 一条链为模板翻译出RNA 的过程，翻译是以mRNA 为模板翻译蛋白质的过程，真核生
物的基因编码区都能够转录，但包括外显子和内含子，其中编码蛋白质的序列是外显子，分布在外显子之
间的多个只转录但不编码蛋白质的序列是内含子，故人类基因组中一定含有可转录但不翻译的基因，B 正
确；
C、着丝点（着丝粒）分裂姐妹染色单体可分离为子染色体，染色体数目加倍，着丝点区的突变可能影响
姐妹染色单体的正常分离，C 正确；
D、细胞的衰老与基因有关，人类基因组测序全部完成有助于细胞衰老分子机制的研究，D 正确。
故选A。
3．（2021·重庆·高考真题）科学家建立了一个蛋白质体外合成体系（含有人工合成的多聚尿嘧啶核苷酸、
除去了DNA 和mRNA 的细胞提取液）。在盛有该合成体系的四支试管中分别加入苯丙氨酸、丝氨酸、酪
氨酸和半胱氨酸后，发现只有加入苯丙氨酸的试管中出现了多肽链。下列叙述错误的是（ ）
A．合成体系中多聚尿嘧啶核苷酸为翻译的模板
B．合成体系中的细胞提取液含有核糖体
C．反密码子为UUU 的tRNA 可携带苯丙氨酸
D．试管中出现的多肽链为多聚苯丙氨酸
【答案】C
【分析】1.转录过程以四种核糖核苷酸为原料，以DNA 分子的一条链为模板，在RNA 聚合酶的作用下消
耗能量，合成RNA。
2.翻译过程以氨基酸为原料，以转录过程产生的mRNA 为模板，在酶的作用下，消耗能量产生多肽链。多
肽链经过折叠加工后形成具有特定功能的蛋白质。
【详解】A、翻译过程以氨基酸为原料，以转录过程产生的mRNA 为模板，所以在人工合成体系中多聚尿
嘧啶核苷酸为翻译的模板，A 正确；
B、翻译需要核糖体的参与，所以人工合成体系中的细胞提取液含有核糖体，才能开始翻译过程，B 正确；
C、该实验不能证明苯丙氨酸的反密码子是UUU，题目中并未描述关于密码子与反密码子的信息，C 错误；
D、加入苯丙氨酸的试管中出现了多聚苯丙氨酸的肽链，因此，该实验说明在多聚尿嘧啶序列编码指导下
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合成了苯丙氨酸组成的肽链，D 正确。
故选C。
4．（2023·广东·统考高考真题）放射性心脏损伤是由电离辐射诱导的大量心肌细胞凋亡产生的心脏疾病。
一项新的研究表明，circRNA 可以通过miRNA 调控P 基因表达进而影响细胞凋亡，调控机制见图。
miRNA 是细胞内一种单链小分子RNA，可与mRNA 靶向结合并使其降解。circRNA 是细胞内一种闭合环
状RNA，可靶向结合miRNA 使其不能与mRNA 结合，从而提高mRNA 的翻译水平。
回答下列问题：
(1)放射刺激心肌细胞产生的 会攻击生物膜的磷脂分子，导致放射性心肌损伤。
(2)前体mRNA 是通过 酶以DNA 的一条链为模板合成的，可被剪切成circRNA 等多种RNA。
circRNA 和mRNA 在细胞质中通过对 的竞争性结合，调节基因表达。
(3)据图分析，miRNA 表达量升高可影响细胞凋亡，其可能的原因是 。
(4)根据以上信息，除了减少miRNA 的表达之外，试提出一个治疗放射性心脏损伤的新思路 。
【答案】(1)自由基
(2) RNA 聚合 miRNA
(3)P 蛋白能抑制细胞凋亡，miRNA 表达量升高，与P 基因的mRNA 结合并将其降解的概率上升，导致合
成的P 蛋白减少，无法抑制细胞凋亡
(4)可通过增大细胞内circRNA 的含量，靶向结合miRNA 使其不能与P 基因的mRNA 结合，从而提高P 基
因的表达量，抑制细胞凋亡
【分析】结合题意分析题图可知，miRNA 能与mRNA 结合，使其降解，降低mRNA 的翻译水平。当
miRNA 与circRNA 结合时，就不能与mRNA 结合，从而提高mRNA 的翻译水平。
【详解】（1）放射刺激心肌细胞，可产生大量自由基，攻击生物膜的磷脂分子，导致放射性心肌损伤。
（2）RNA 聚合酶能催化转录过程，以DNA 的一条链为模板，通过碱基互补配对原则合成前体mRNA。
由图可知，miRNA 既能与mRNA 结合，降低mRNA 的翻译水平，又能与circRNA 结合，提高mRNA 的翻
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译水平，故circRNA 和mRNA 在细胞质中通过对miRNA 的竞争性结合，调节基因表达。
（3）P 蛋白能抑制细胞凋亡，当miRNA 表达量升高时，大量的miRNA 与P 基因的mRNA 结合，并将P
基因的mRNA 降解，导致合成的P 蛋白减少，无法抑制细胞凋亡。
（4）根据以上信息，除了减少miRNA 的表达之外，还能通过增大细胞内circRNA 的含量，靶向结合
miRNA，使其不能与P 基因的mRNA 结合，从而提高P 基因的表达量，抑制细胞凋亡。
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