大学细胞生物学上册《细胞核与基因表达》练习题

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本单元考点（5 个）

细胞核的结构染色质与染色体的形态变化DNA复制的基本过程转录与翻译的基本过程基因表达调控的要点

本单元练习题（27 题）

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1. 某结构基因的一段DNA模板链序列为 3'-TAC CGA ATA ATT-5'。该片段经RNA聚合酶转录后，由核糖体完整翻译（从起始密码子开始，至终止密码子结束）。该模板链对应翻译产物中含有的氨基酸数目是 A. 2　B. 3　C. 4　D. 5

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2. 某基因一段DNA模板链序列为 3'-TAC GGT TCA ATT-5'。请回答：以该模板链转录得到的mRNA序列为5'-____-3'（用连续碱基表示），翻译该mRNA（从起始密码子开始，遇到终止密码子即止）所得多肽含____个氨基酸。

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3. 某原核生物的环状双链DNA基因组全长 4.6×10⁶ 个碱基对，从单一复制起点开始、以两个复制叉同时双向进行复制。已知每个复制叉的移动速度为 1000 个核苷酸/秒，且全程不间断。求完成该基因组一次完整复制所需的时间为多少秒？

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4. 某结构基因的一段DNA模板链序列为 3'-TAC CGA ATA ATT-5'。该片段经RNA聚合酶转录后，由核糖体完整翻译（从起始密码子开始，至终止密码子结束）。已知密码子：AUG=Met，GCU=Ala，UAU=Tyr，UAA=终止。请写出转录得到的mRNA序列（5'→3'），并指出翻译出的肽段所含氨基酸种类、顺序及数目。

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5. 某真核细胞中，基因 M 在稳态下以恒定速率 v 转录，其成熟 mRNA 的平均降解速率常数为 k（设 mRNA 总量 N 满足 dN/dt = v − kN）。现细胞接受信号后，进入新的稳态：转录速率变为原来的 4 倍（4v），同时 mRNA 的降解速率常数变为 2k。求新稳态下该 mRNA 的总量是原稳态的多少倍（以数值作答）？

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6. 某真核生物线性双链DNA分子全长 1.2×10⁸ 个碱基对，DNA复制从随机分布的 40 个复制起点同时起始，每个起点形成两个复制叉相向移动。已知每个复制叉的移动速度为 2500 个核苷酸/秒，且各复制区间平分整条DNA，复制完成后不改变总长度。求：(1) 每个复制区间的长度；(2) 完成整个DNA分子复制所需的时间。

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7. 某基因在稳态下转录速率为 40 个 mRNA/分钟，mRNA 的平均寿命为 5 分钟，每个 mRNA 每分钟翻译生成 3 个蛋白质，蛋白质的平均寿命为 10 分钟。假设各环节速率恒定，请计算：(1) 稳态时细胞内该基因的 mRNA 分子数；(2) 稳态时细胞内该蛋白质的分子数。

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8. 在真核细胞DNA复制过程中，DNA聚合酶ε正在催化子链延伸。下列关于该过程基本机制的叙述，正确的是（　　） A. 聚合酶ε以dNTP为底物，将新核苷酸加到延伸中子链的5'端羟基上 B. 复制起点处双链解开后，两条新链均由同一个复制叉沿同一方向连续合成 C. 后随链以冈崎片段方式不连续合成，每段须先由引发酶合成RNA引物提供3'-OH D. 复制完成后RNA引物保留在子链中，以保证遗传信息的完整性

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9. 某结构基因的一段DNA模板链序列为 3'-TAC ACA GGG CAA ATT-5'。请按转录与翻译的基本过程完成：(1) 写出RNA聚合酶以该链为模板转录生成的mRNA序列（用连续碱基表示）；(2) 指出核糖体翻译该mRNA的起始密码子和终止密码子；(3) 写出翻译得到的肽链中氨基酸的种类和数目（已知：AUG编码甲硫氨酸，UGU编码半胱氨酸，CCC编码脯氨酸，GUU编码缬氨酸，UAA为终止密码子）。

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10. 某真核结构基因经转录得到一段成熟mRNA，其对应DNA模板链序列为：3'-CGT TAC ATG CCC ATT GCT-5'。请依据转录与翻译的基本过程回答：(1) 写出该模板链转录生成的mRNA序列（5'→3'，可用连续碱基表示）；(2) 核糖体以该mRNA为模板翻译时，从正确的起始密码子开始阅读至终止密码子结束，写出翻译产物的氨基酸数目及氨基酸种类顺序（已知：AUG=甲硫氨酸，UAC=酪氨酸，GGG=甘氨酸，UAA/UGA/UAG=终止密码子）。

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11. 真核细胞中，某基因的编码区与启动子均正常，但研究人员在其成熟mRNA的3'非翻译区引入了一段富含AU的元件（ARE）。稳态检测发现：该基因的转录速率和mRNA出核效率均与野生型相同，但细胞质中mRNA半衰期显著缩短，最终蛋白产量远低于野生型。仅从基因表达调控的环节分析，ARE元件通过改变mRNA的____过程来降低蛋白产量，这属于基因表达在____（填'转录''翻译'或'转录后'）水平的调控。

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12. 关于DNA复制基本过程的描述，下列哪一项是正确的？ A. DNA复制是连续的，两条子链均连续合成 B. 复制时以亲代DNA的两条链为模板，按碱基互补配对原则合成子链，且新链合成方向为5'→3' C. DNA复制不需要引物，可直接从头起始合成 D. 复制产生的子代DNA分子中，两条链均为新合成的链

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13. 在真核细胞DNA复制过程中，下列关于各步骤的叙述正确的是（　　） A. 引发酶以DNA为模板直接合成DNA短片段作为引物 B. 后随链的合成是不连续的，需多次引发并经DNA连接酶缝合冈崎片段 C. DNA聚合酶能从头起始合成一条新的DNA链 D. 复制叉上前导链与后随链均沿同一方向连续合成

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14. DNA复制时，解旋酶打开双链后，以每条亲代链为模板，按碱基互补配对原则（A与____配对，G与____配对）合成子链；由于DNA聚合酶只能沿5'→3'方向延伸，一条子链连续合成，称为____链，另一条子链分段合成，称为____链。

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15. 细胞核中被认为是“核糖体亚基装配场所”的结构是核仁，其主要成分除rRNA外还包括大量蛋白质；而间期细胞核内呈松散状态、可进行转录的染色质称为____染色质（常/异）。若某细胞核被破坏核仁组织区，则最先受影响的加工过程是rRNA的____（转录/剪接/输出）。因此，细胞核内负责rRNA基因转录并起始核糖体亚基装配的部位是____。

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16. 某结构基因的一段DNA模板链序列为：3'-TAC GGT TTA CTA GCA ATT-5'。请依转录与翻译的基本过程完成：(1) 写出RNA聚合酶以该链为模板转录所得mRNA的5'→3'序列；(2) 该mRNA从起始密码子开始翻译，指出终止密码子，并计算完整翻译产物中含有的氨基酸数目；(3) 计算翻译该产物共消耗的氨酰-tRNA分子数。

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17. DNA复制时，双链解开形成复制叉，以每条亲代链为模板按碱基互补配对原则合成子链。由于DNA聚合酶只能沿____方向延伸子链，前导链可____合成，而后随链须先由引发酶合成____引物，再不连续合成短片段（冈崎片段），最后由____酶连接成完整子链。

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18. 在真核细胞的间期细胞核中，核膜将遗传物质与细胞质分隔开；核内染色质按凝缩状态分为两类，其中结构松散、处于伸展状态、能活跃进行转录的染色质称为____染色质；而结构致密、螺旋化程度高、染色深的染色质称为____染色质。

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19. 在真核细胞中，基因表达调控可在多个环节进行。下列关于基因表达调控要点的叙述，正确的是哪一项？ A. 基因表达调控只发生在转录水平，其他环节无调控作用 B. 真核基因表达调控以转录水平的调控最为关键，同时还包括染色质结构、RNA加工、翻译等多层次的调控 C. 基因表达调控仅由DNA序列决定，与染色质状态无关 D. 基因一旦转录完成，其表达水平就不再受任何调控

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20. 某真核细胞中，基因X的DNA序列、启动子及增强子均正常，但其mRNA虽能正常转录并出核，却在细胞质中极不稳定、迅速降解。若仅从基因表达调控环节分析，导致X蛋白合成缺失的主要调控异常发生在哪个水平？ A. 转录水平的调控异常 B. 转录后mRNA稳定性（降解）调控异常 C. DNA水平的基因重排异常 D. 染色质结构水平（核小体定位）调控异常

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21. 间期细胞核中，电镜下核被膜上每隔一段距离内外核膜融合形成的、介导核质之间物质交换的环状结构称为____；该结构中央的运输通道可被动通过小分子物质，而大分子如蛋白质和RNA的核质转运则需消耗能量、具有选择性。在染色质方面，间期核内结构松散、染色浅、具有转录活性的染色质称为____染色质。若某个二倍体细胞（2n=8）处于间期，其细胞核中常染色质所在的染色体上正在发生转录，则该细胞核内染色质的物质组成中，除DNA外的另一种基本成分是____（填中文）。

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22. 在间期细胞核中，染色质丝上某些区域高度螺旋、折叠致密、染色深且一般不进行转录，这类染色质称为____染色质；而核仁在光镜下折光性较强、结构致密，其主要功能是合成____并装配核糖体亚基。

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23. 某真核生物线性双链DNA分子全长 3.0×10⁷ 个碱基对，S期开始时 25 个复制起点同时起始复制，每个起点向两侧各形成一个复制叉，即共 50 个复制叉同步相向移动直至相邻复制叉相遇、整条DNA复制完成。设每个复制叉的移动速度恒定为 500 个核苷酸/秒，且不考虑引物切除与连接所需时间。求完成整条DNA分子的复制所需的时间（以秒为单位，并换算为分钟）。

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24. 某研究者用药物处理真核细胞，该药物同时抑制RNA聚合酶II的磷酸化（阻断转录起始）和核mRNA的加帽修饰（导致成熟mRNA无法形成）。若仅从基因表达调控环节分析，下列关于该药物作用的叙述正确的是哪一项？A. 两处作用均属于转录后水平调控，因为mRNA未能发挥功能　B. 抑制聚合酶磷酸化属于转录水平调控，抑制加帽属于转录后加工水平调控　C. 加帽属于翻译水平调控，因为帽子结构直接决定翻译起始效率　D. 两处作用均属于染色质水平调控，因为都影响基因是否被转录

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25. 关于DNA复制基本过程的叙述，正确的是（　　） A. DNA复制时，亲代双链完全解开后才开始合成子链 B. DNA子链的合成以核糖核苷三磷酸为原料 C. 由于DNA聚合酶只能沿5'→3'方向延伸子链，后随链的合成是不连续的 D. 复制时新链的合成不需要引物即可直接起始

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26. 核被膜由内核膜与外核膜双层膜构成，两层核膜间的腔隙称核周腔。在结构上，外核膜表面常附着核糖体颗粒，并直接与某种内膜系统的膜性细胞器相连续，使核周腔与其腔相通；该细胞器是____。

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27. 关于间期细胞核的结构，下列叙述中正确的是（　） A. 内核膜通过核孔复合体与外核膜直接相连，故内外核膜间不存在独立腔隙 B. 染色质中的组蛋白等碱性蛋白主要由核仁合成，随后进入核质组装核小体 C. 核纤层紧贴内核膜内侧，为核被膜提供机械支持，并与间期染色质的锚定有关 D. 核仁的三种基本组分中，纤维中心是rRNA转录最活跃、电子密度最高的区域

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