1．当细胞中缺乏氨基酸时，负载 $ \mathrm{t}\mathrm{R}\mathrm{N}\mathrm{A} $ （携带氨基酸的 $ \mathrm{t}\mathrm{R}\mathrm{N}\mathrm{A} $ ）会变为空载 $ \mathrm{t}\mathrm{R}\mathrm{N}\mathrm{A} $ （没有携带氨基酸的 $ \mathrm{t}\mathrm{R}\mathrm{N}\mathrm{A} $ ）参与基因表达的调控。如图是缺乏氨基酸时， $ \mathrm{t}\mathrm{R}\mathrm{N}\mathrm{A} $ 调控基因表达的相关过程。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 过程①所需的嘧啶数与嘌呤数相等
B. 过程①与过程②中涉及的碱基互补配对方式相同
C. 当细胞缺乏氨基酸时，空载 $ \mathrm{t}\mathrm{R}\mathrm{N}\mathrm{A} $ 既能抑制转录也能抑制翻译
D. 过程②中终止密码子与 $ \mathrm{d} $ 核糖体距离最近， $ \mathrm{d} $ 核糖体结合过的 $ \mathrm{t}\mathrm{R}\mathrm{N}\mathrm{A} $ 数目最少
答案：C
解析：过程①为转录，该过程中以 $ \mathrm{D}\mathrm{N}\mathrm{A} $ 的一条链为模板，该链中嘌呤和嘧啶的数目无法确定，因此转录过程中所需的嘌呤数和嘧啶数也无法确定， $ \mathrm{A} $ 错误；过程①为转录，碱基互补配对方式为 $ \mathrm{A}—\mathrm{U} $ 、 $ \mathrm{T}—\mathrm{A} $ 、 $ \mathrm{G}—\mathrm{C} $ 、 $ \mathrm{C}—\mathrm{G} $ ，过程②为翻译，碱基互补配对方式为 $ \mathrm{A}—\mathrm{U} $ 、 $ \mathrm{U}—\mathrm{A} $ 、 $ \mathrm{G}—\mathrm{C} $ 、 $ \mathrm{C}—\mathrm{G} $ ，过程①②碱基配对方式不完全相同， $ \mathrm{B} $ 错误；由图可知，细胞缺乏氨基酸时，空载 $ \mathrm{t}\mathrm{R}\mathrm{N}\mathrm{A} $ 既能抑制转录也能抑制翻译， $ \mathrm{C} $ 正确；由图可知， $ \mathrm{d} $ 核糖体翻译产生的肽链最短，翻译开始得最晚，故终止密码子与 $ \mathrm{d} $ 核糖体距离最远， $ \mathrm{D} $ 错误。
2．“ $ \mathrm{R}\mathrm{N}\mathrm{A} $ 干扰”是由双链 $ \mathrm{R}\mathrm{N}\mathrm{A} $ 诱发的高效特异性降解 $ \mathrm{m}\mathrm{R}\mathrm{N}\mathrm{A} $ 而导致基因沉默的现象。双链 $ \mathrm{R}\mathrm{N}\mathrm{A}(\mathrm{d}\mathrm{s}\mathrm{R}\mathrm{N}\mathrm{A}) $ 被 $ \mathrm{D}\mathrm{i}\mathrm{c}\mathrm{e}\mathrm{r} $ 酶切割成短的 $ \mathrm{s}\mathrm{i}\mathrm{R}\mathrm{N}\mathrm{A} $ ，然后 $ \mathrm{s}\mathrm{i}\mathrm{R}\mathrm{N}\mathrm{A} $ 被解链成 $ \mathrm{R}\mathrm{N}\mathrm{A} $ 单链并组装到沉默复合体 $ (\mathrm{R}\mathrm{I}\mathrm{S}\mathrm{C}) $ 中与细胞内特异性 $ \mathrm{m}\mathrm{R}\mathrm{N}\mathrm{A} $ 结合，从而导致 $ \mathrm{m}\mathrm{R}\mathrm{N}\mathrm{A} $ 的降解（如图）。下列有关叙述错误的是（ ）
A. $ \mathrm{R}\mathrm{I}\mathrm{S}\mathrm{C} $ 中的 $ \mathrm{s}\mathrm{i}\mathrm{R}\mathrm{N}\mathrm{A} $ 单链与 $ \mathrm{m}\mathrm{R}\mathrm{N}\mathrm{A} $ 的结合存在 $ \mathrm{G}—\mathrm{C} $ 、 $ \mathrm{A}—\mathrm{U} $ 的配对方式
B. $ \mathrm{D}\mathrm{i}\mathrm{c}\mathrm{e}\mathrm{r} $ 酶无法识别单链 $ \mathrm{R}\mathrm{N}\mathrm{A} $ ，其作用部位是磷酸二酯键
C. $ \mathrm{m}\mathrm{R}\mathrm{N}\mathrm{A} $ 的降解，将导致细胞无法以氨基酸为原料翻译产生相关蛋白质
D. 在细胞中除了 $ \mathrm{d}\mathrm{s}\mathrm{R}\mathrm{N}\mathrm{A} $ 外，其余的 $ \mathrm{R}\mathrm{N}\mathrm{A} $ 中都不含氢键
答案：D
解析： $ \mathrm{s}\mathrm{i}\mathrm{R}\mathrm{N}\mathrm{A} $ 单链与 $ \mathrm{m}\mathrm{R}\mathrm{N}\mathrm{A} $ 都是 $ \mathrm{R}\mathrm{N}\mathrm{A} $ ，两者之间通过 $ \mathrm{A}—\mathrm{U} $ 、 $ \mathrm{G}—\mathrm{C} $ 原则配对， $ \mathrm{A} $ 正确；分析题意可知， $ \mathrm{D}\mathrm{i}\mathrm{c}\mathrm{e}\mathrm{r} $ 酶只识别双链 $ \mathrm{R}\mathrm{N}\mathrm{A} $ ，并切割磷酸二酯键， $ \mathrm{B} $ 正确； $ \mathrm{m}\mathrm{R}\mathrm{N}\mathrm{A} $ 是翻译的模板，由于 $ \mathrm{m}\mathrm{R}\mathrm{N}\mathrm{A} $ 被降解，将导致翻译过程无模板，细胞无法以氨基酸为原料翻译产生相关蛋白质， $ \mathrm{C} $ 正确；由图可知， $ \mathrm{d}\mathrm{s}\mathrm{R}\mathrm{N}\mathrm{A} $ 是双链结构，互补的碱基之间含有氢键，此外转运氨基酸的 $ \mathrm{t}\mathrm{R}\mathrm{N}\mathrm{A} $ 呈“三叶草”状，内部也含有氢键， $ \mathrm{D} $ 错误。
3．转铁蛋白受体 $ (\mathrm{T}\mathrm{R}) $ 参与细胞对 $ {\mathrm{F}\mathrm{e}}^{3+} $ 的吸收。下图是细胞中 $ {\mathrm{F}\mathrm{e}}^{3+} $ 含量对转铁蛋白受体 $ \mathrm{m}\mathrm{R}\mathrm{N}\mathrm{A} $ 稳定性的调节过程（图中铁反应元件是转铁蛋白受体 $ \mathrm{m}\mathrm{R}\mathrm{N}\mathrm{A} $ 上一段富含碱基A、 $ \mathrm{U} $ 的序列）。当细胞中 $ {\mathrm{F}\mathrm{e}}^{3+} $ 浓度高时，铁调节蛋白由于结合 $ {\mathrm{F}\mathrm{e}}^{3+} $ 而不能与铁反应元件结合，导致转铁蛋白受体 $ \mathrm{m}\mathrm{R}\mathrm{N}\mathrm{A} $ 易水解；反之，转铁蛋白受体 $ \mathrm{m}\mathrm{R}\mathrm{N}\mathrm{A} $ 难水解。请回答下列问题：
（1） 转铁蛋白受体 $ \mathrm{m}\mathrm{R}\mathrm{N}\mathrm{A} $ 的合成需 的催化，其被彻底水解的产物是 。
（2） 除转铁蛋白受体 $ \mathrm{m}\mathrm{R}\mathrm{N}\mathrm{A} $ 外，翻译出转铁蛋白受体还需要的 $ \mathrm{R}\mathrm{N}\mathrm{A} $ 有 。
（3） 若转铁蛋白受体由 $ n $ 个氨基酸组成，指导其合成的 $ \mathrm{m}\mathrm{R}\mathrm{N}\mathrm{A} $ 的碱基数远大于 $ 3n $ ，主要原因是 $ \mathrm{m}\mathrm{R}\mathrm{N}\mathrm{A} $ 中有 。
（4） 据图可知，铁反应元件能形成茎环结构的原因是 。这种茎环结构 （填“能”或“不能”）影响转铁蛋白受体的氨基酸序列，理由是 。
（5） 当细胞中 $ {\mathrm{F}\mathrm{e}}^{3+} $ 不足时，转铁蛋白受体 $ \mathrm{m}\mathrm{R}\mathrm{N}\mathrm{A} $ 将难被水解，其生理意义是 ；反之，转铁蛋白受体 $ \mathrm{m}\mathrm{R}\mathrm{N}\mathrm{A} $ 将易被水解。这种调节机制既可以避免 $ {\mathrm{F}\mathrm{e}}^{3+} $ 对细胞的毒性影响，又可以减少细胞内 的浪费。
答案：（1） $ \mathrm{R}\mathrm{N}\mathrm{A} $ 聚合酶；磷酸、核糖、含氮碱基 $ (\mathrm{A} $ 、 $ \mathrm{U} $ 、 $ \mathrm{G} $ 、 $ \mathrm{C}) $
（2） $ \mathrm{r}\mathrm{R}\mathrm{N}\mathrm{A} $ 、 $ \mathrm{t}\mathrm{R}\mathrm{N}\mathrm{A} $
（3） 大量不编码氨基酸的碱基序列
（4） 该片段存在能自身互补配对的碱基序列；不能；茎环结构位于终止密码子之后（或茎环结构不在编码序列中）
（5） 指导合成更多的转铁蛋白受体 $ (\mathrm{T}\mathrm{R}) $ ，有利于吸收 $ {\mathrm{F}\mathrm{e}}^{3+} $ ；物质和能量
解析：（1） $ \mathrm{m}\mathrm{R}\mathrm{N}\mathrm{A} $ 的合成需要 $ \mathrm{R}\mathrm{N}\mathrm{A} $ 聚合酶催化， $ \mathrm{R}\mathrm{N}\mathrm{A} $ 彻底水解产物有磷酸、核糖、（4种）含氮碱基 $ (\mathrm{A} $ 、 $ \mathrm{U} $ 、 $ \mathrm{G} $ 、 $ \mathrm{C}) $ 。
（2） 翻译所需要的 $ \mathrm{R}\mathrm{N}\mathrm{A} $ 有 $ \mathrm{m}\mathrm{R}\mathrm{N}\mathrm{A} $ （编码蛋白质）、 $ \mathrm{r}\mathrm{R}\mathrm{N}\mathrm{A} $ （参与核糖体的形成）、 $ \mathrm{t}\mathrm{R}\mathrm{N}\mathrm{A} $ （转运氨基酸）。
（3） 若转铁蛋白受体由 $ n $ 个氨基酸组成，而指导其合成的 $ \mathrm{m}\mathrm{R}\mathrm{N}\mathrm{A} $ 的碱基数远大于 $ 3n $ ，主要原因是 $ \mathrm{m}\mathrm{R}\mathrm{N}\mathrm{A} $ 中有大量不编码氨基酸的碱基序列。
（4） 转铁蛋白受体中的铁反应元件是转铁蛋白受体 $ \mathrm{m}\mathrm{R}\mathrm{N}\mathrm{A} $ 终止密码子后的茎环结构，从图中可以看出茎环结构含有氢键，又富含 $ \mathrm{A} $ 、 $ \mathrm{U} $ 碱基，因此形成茎环结构的原因是该片段含有丰富的碱基 $ \mathrm{A} $ 和 $ \mathrm{U} $ ，能够互补配对形成局部环状结构。因为这种茎环结构在转铁蛋白受体 $ \mathrm{m}\mathrm{R}\mathrm{N}\mathrm{A} $ 的终止密码子之后，所以不影响转铁蛋白受体的氨基酸序列。
（5） 根据题意，当细胞中 $ {\mathrm{F}\mathrm{e}}^{3+} $ 浓度低时，有活性的铁调节蛋白能与转铁蛋白受体 $ \mathrm{m}\mathrm{R}\mathrm{N}\mathrm{A} $ 上的铁反应元件结合,使转铁蛋白受体 $ \mathrm{m}\mathrm{R}\mathrm{N}\mathrm{A} $ 难以被水解，以便翻译出更多的转铁蛋白受体，有利于细胞从外界吸收更多的 $ {\mathrm{F}\mathrm{e}}^{3+} $ ，以满足细胞生命活动的需要；反之，转铁蛋白受体 $ \mathrm{m}\mathrm{R}\mathrm{N}\mathrm{A} $ 易被水解。这种调节机制既可以避免 $ {\mathrm{F}\mathrm{e}}^{3+} $ 对细胞的毒性影响，又可以减少细胞内物质和能量的浪费。