DNA的空间结构模型是在1953年由 Watson和crdk两个人提出的。建立DNA空间结构模型的依据主要 有两方面:一是由 Chara发现的DNA中碱基的等价性,提示A=T、G≡C间碱基互补的可能性:二是 DNA纤维的X射线衍射分析资料,提示了双螺旋结构的可能性。DNA是由两条反向直线型多核苷酸组成的 双螺旋分子。单链多核苷酸中两个核苷酸之间的唯一连键是3′,5′-磷酸二酯键。按 Watson-Crick模 DNA的结构特点有:两条反相平行的多核苷酸链围绕同一中心轴互绕:碱基位于结构的内侧,而亲水的糖 磷酸主链位于螺旋的外侧,通过磷酸二酯键相连,形成核酸的骨架;碱基平面与轴垂直,糖环平面则与轴 平行。两条链皆为右手螺旋:双螺旋的直径为2nm,碱基堆积距离为0.34mm,两核酸之间的夹角是36°, 每对螺旋由10对碱基组成:碱基按A=T,G≡C配对互补,彼此以氢键相连系。维持DNA结构稳定的力 量主要是碱基堆积力;双螺旋结构表面有两条螺形凹沟,一大一小, DNA能够以几种不同的结构形式存在。从B型DNA转变而来的两种结构A型和Z型结构巳在结晶研究中 得到证实。在顺序相同的情况下A型螺旋较B型更短,具有稍大的直径。DNA中的一些特殊顺序能引起 DNA弯曲。带有同一条链自身互补的颠倒重复能形成发卡或十字架结构,以镜影排列的多嘧啶序列可以通 过分子内折叠形成三股螺旋,被称为HDNA的三链螺旋结构。由于它存在于基因调控区,因而有重要的 生物学意义。 不同类型的RNA分子可自身回折形成发卡、局部双螺旋区,形成二级结构,并折叠产生三级结构,RNA与 蛋白质复合物则是四级结构。tRNA的二级结构为三叶草形,三级结构为倒L形。mRNA则是把遗传信息从 DNA转移到核糖体以进行蛋白质合成的载体。 核酸的糖苷键和磷酸二酯键可被酸、碱和酶水解,产生碱基、核苷、核苷酸和寡核苷酸。酸水解时,糖苷 键比磷酸酯键易于水解:嘌呤碱的糖苷键比嘧啶碱的糖苷键易于水解:嘌呤碱与脱氧核糖的糖苷键最不稳 定。RNA易被稀碱水解,产生2’-和3’-核苷酸,DNA对碱比较稳定。细胞内有各种核酸酶可以分解核 酸。其中限制性内切酶是基因工程的重要工具酶。 核酸的碱基和磷酸基均能解离,因此核酸具有酸碱性。碱基杂环中的氮具有结合和释放质子的能力。核苷 和核苷酸的碱基与游离碱基的解离性质相近,它们是兼性离子。 核酸的碱基具有共轭双键,因而有紫外吸收的性质。各种碱基、核苷和核苷酸的吸收光谱略有区别。核酸 的紫外吸收峰在260mm附近,可用于测定核酸。根据260m与280nm的吸收光度(A260)可判断核酸 纯度。 变性作用是指核酸双螺旋结构被破坏,双链解开,但共价键并未断裂。引起变性的因素很多,升高温度 过酸、过碱、纯水以及加入变性剂等都能造成核酸变性。核酸变性时,物理化学性质将发生改变,表现出 增色效应。热变性一半时的温度称为熔点或变性温度,以Tm来表示。DNA的G+C含量影响Tm值。由于 G≡C比A=T碱基对更稳定,因此富含G≡C的DNA比富含A=T的DNA具有更高的熔解温度。根据经验 公式xG+C=(Tm-69.3)×2.44可以由DNA的Tm值计算G+C含量,或由G+C含量计算Tm值。 变性DNA在适当条件下可以复性,物化性质得到恢复,具有减色效应。用不同来源的DNA进行退火,可 得到杂交分子。也可以由DNA链与互补RNA链得到杂交分子。杂交的程度依赖于序列同源性。分子杂交 是用于研究和分离特殊基因和RNA的重要分子生物学技术 染色体中的DNA分子是细胞内最大的大分子。许多较小的DNA分子,如病毒DNA、质粒DNA、线粒体 DNA和叶绿体[]NA也存在于细胞中。许多DNA分子,特别是细菌的染色体DNA和线粒体、叶绿体DNA 是环形的。病毒和染色体DNA有一个共同的特点,就是它们比包装它们的病毒颗粒和细胞器要长得多,真 核细胞所含的DNA要比细菌细胞多得多 真核细胞染色质组织的基本单位是核小体,它由DNA和8个组蛋白分子构成的蛋白质核心颗粒组成。其中 H2A,H2B,H3,H4各占两个分子, DNA(约146bp)围绕着组蛋白核心形成左手性的线圈型超螺 旋。细菌染色体也被高度折叠,压缩成拟核结构,但它们比真核细胞染色体更富动态和不规则,这反映了 原核生物细胞周期短和极活跃的细胞代谢 二、核酸习题
DNA 的空间结构模型是在 1953 年由 Watson 和 Crick 两个人提出的。建立 DNA 空间结构模型的依据主要 有两方面：一是由 Chargaff 发现的 DNA 中碱基的等价性，提示 A=T、G≡C 间碱基互补的可能性；二是 DNA 纤维的 X-射线衍射分析资料，提示了双螺旋结构的可能性。DNA 是由两条反向直线型多核苷酸组成的 双螺旋分子。单链多核苷酸中两个核苷酸之间的唯一连键是 3′,5′-磷酸二酯键。按 Watson-Crick 模型， DNA 的结构特点有：两条反相平行的多核苷酸链围绕同一中心轴互绕；碱基位于结构的内侧，而亲水的糖 磷酸主链位于螺旋的外侧，通过磷酸二酯键相连，形成核酸的骨架；碱基平面与轴垂直，糖环平面则与轴 平行。两条链皆为右手螺旋；双螺旋的直径为 2nm，碱基堆积距离为 0.34nm，两核酸之间的夹角是 36°， 每对螺旋由 10 对碱基组成；碱基按 A=T，G≡C 配对互补，彼此以氢键相连系。维持 DNA 结构稳定的力 量主要是碱基堆积力；双螺旋结构表面有两条螺形凹沟，一大一小。 DNA 能够以几种不同的结构形式存在。从 B 型 DNA 转变而来的两种结构 A 型和 Z 型结构巳在结晶研究中 得到证实。在顺序相同的情况下 A 型螺旋较 B 型更短，具有稍大的直径。DNA 中的一些特殊顺序能引起 DNA 弯曲。带有同一条链自身互补的颠倒重复能形成发卡或十字架结构，以镜影排列的多嘧啶序列可以通 过分子内折叠形成三股螺旋，被称为 H -DNA 的三链螺旋结构。由于它存在于基因调控区，因而有重要的 生物学意义。 不同类型的 RNA 分子可自身回折形成发卡、局部双螺旋区，形成二级结构，并折叠产生三级结构，RNA 与 蛋白质复合物则是四级结构。tRNA 的二级结构为三叶草形，三级结构为倒 L 形。mRNA 则是把遗传信息从 DNA 转移到核糖体以进行蛋白质合成的载体。 核酸的糖苷键和磷酸二酯键可被酸、碱和酶水解，产生碱基、核苷、核苷酸和寡核苷酸。酸水解时，糖苷 键比磷酸酯键易于水解；嘌呤碱的糖苷键比嘧啶碱的糖苷键易于水解；嘌呤碱与脱氧核糖的糖苷键最不稳 定。RNA 易被稀碱水解，产生 2’-和 3’-核苷酸，DNA 对碱比较稳定。细胞内有各种核酸酶可以分解核 酸。其中限制性内切酶是基因工程的重要工具酶。 核酸的碱基和磷酸基均能解离，因此核酸具有酸碱性。碱基杂环中的氮具有结合和释放质子的能力。核苷 和核苷酸的碱基与游离碱基的解离性质相近，它们是兼性离子。 核酸的碱基具有共轭双键，因而有紫外吸收的性质。各种碱基、核苷和核苷酸的吸收光谱略有区别。核酸 的紫外吸收峰在 260nm 附近，可用于测定核酸。根据 260nm 与 280nm 的吸收光度（A260）可判断核酸 纯度。 变性作用是指核酸双螺旋结构被破坏，双链解开，但共价键并未断裂。引起变性的因素很多，升高温度、 过酸、过碱、纯水以及加入变性剂等都能造成核酸变性。核酸变性时，物理化学性质将发生改变，表现出 增色效应。热变性一半时的温度称为熔点或变性温度，以 Tm 来表示。DNA 的 G+C 含量影响 Tm 值。由于 G≡C 比 A＝T 碱基对更稳定，因此富含 G≡C 的 DNA 比富含 A＝T 的 DNA 具有更高的熔解温度。根据经验 公式 xG+C =（Tm - 69.3）× 2.44 可以由 DNA 的 Tm 值计算 G+C 含量，或由 G+C 含量计算 Tm 值。 变性 DNA 在适当条件下可以复性，物化性质得到恢复，具有减色效应。用不同来源的 DNA 进行退火，可 得到杂交分子。也可以由 DNA 链与互补 RNA 链得到杂交分子。杂交的程度依赖于序列同源性。分子杂交 是用于研究和分离特殊基因和 RNA 的重要分子生物学技术。 染色体中的 DNA 分子是细胞内最大的大分子。许多较小的 DNA 分子，如病毒 DNA、质粒 DNA、线粒体 DNA 和叶绿体[]NA 也存在于细胞中。许多 DNA 分子，特别是细菌的染色体 DNA 和线粒体、叶绿体 DNA 是环形的。病毒和染色体 DNA 有一个共同的特点，就是它们比包装它们的病毒颗粒和细胞器要长得多，真 核细胞所含的 DNA 要比细菌细胞多得多。 真核细胞染色质组织的基本单位是核小体，它由 DNA 和 8 个组蛋白分子构成的蛋白质核心颗粒组成。其中 H2A，H2B，H3，H4 各占两个分子，有一段 DNA（约 146bp）围绕着组蛋白核心形成左手性的线圈型超螺 旋。细菌染色体也被高度折叠，压缩成拟核结构，但它们比真核细胞染色体更富动态和不规则，这反映了 原核生物细胞周期短和极活跃的细胞代谢。 二、核酸习题
(一)名词解释 1.单核苷酸( mononucleotide) 2.磷酸二酯键( phosphodiester bonds 3.不对称比率( dissymmetry ratio) 4.碱基互补规律( complementary base pairing) 5.反密码子( anticodon) 6.顺反子( cistron) 7.核酸的变性与复性( denaturation、 renaturation) 8.退火( annealing) 9.增色效应( hyper chromic effect) 10.减色效应( hypo chromic effect) 12.发夹结构( hairpin structure 13.DNA的熔解温度( melting temperature Tn 14.分子杂交( molecular hybridization) 15.环化核苷酸( cyclic nudeotide) (二)填空题 1.DNA双螺旋结构模型是_ 于年提出的。 2.核酸的基本结构单位是_ 3.脱氧核糖核酸在糖环 位置不带羟基 4.两类核酸在细胞中的分布不同,DNA主要位于中,RNA主要位于中。 5.核酸分子中的糖苷键均为型糖苷键。糖环与碱基之间的连键为 苷与核苷之间通过 键连接成多聚体 6.核酸的特征元素 7.碱基与戊糖间是CC连接的是」 核苷。 8.DNA中的嘧啶碱与RNA中的 嘧啶碱的氢键结合性质是相似的 9.DNA中的嘧啶碱与RNA中的 嘧啶碱的氢键结合性质是相似的 10.DNA双螺旋的两股链的顺序是 11.给动物食用3H标记的 可使DNA带有放射性,而RNA不带放射性 12.B型DNA双螺旋的螺距为,每匝螺旋有对碱基,每对碱基的转角是 13.在DNA分子中,一般来说GC含量高时,比重,Tm(熔解温度)则,分子比较稳定。 14.在_条件下,互补的单股核苷酸序列将缔结成双链分子 RNA分子指导蛋白质合成 RNA分子用作蛋白质合成中活化氨基酸的载体 16.DNA分子的沉降系数决定于 17.DNA变性后,紫外吸收__,粘度__、浮力密度__,生物活性将 18.因为核酸分子具有 所以在nm处有吸收峰,可用紫外分光光度计测定。 19.双链DNA热变性后,或在pH2以下,或在pH12以上时,其OD260 同样条件下,单链DNA 的OD260 20.DNA样品的均一性愈高,其熔解过程的温度范围愈_ 21.DNA所在介质的离子强度越低,其熔解过程的温度范围愈_,熔解温度愈_,所以DNA应保存在 较浓度的盐溶液中,通常为mo/L的NaCI溶液 22.mRNA在细胞内的种类,但只占RNA总量的,它是以为模板合成的,又是
(一)名词解释 1．单核苷酸(mononucleotide) 2．磷酸二酯键（phosphodiester bonds） 3．不对称比率（dissymmetry ratio） 4．碱基互补规律(complementary base pairing) 5．反密码子（anticodon） 6．顺反子（cistron） 7．核酸的变性与复性（denaturation、renaturation） 8．退火（annealing） 9．增色效应（hyper chromic effect） 10．减色效应（hypo chromic effect） 11．噬菌体（phage） 12．发夹结构（hairpin structure） 13．DNA 的熔解温度（melting temperature Tm） 14．分子杂交（molecular hybridization） 15．环化核苷酸(cyclic nucleotide) （二）填空题 1．DNA 双螺旋结构模型是_________于____年提出的。 2．核酸的基本结构单位是_____。 3．脱氧核糖核酸在糖环______位置不带羟基。 4．两类核酸在细胞中的分布不同，DNA 主要位于____中，RNA 主要位于____中。 5．核酸分子中的糖苷键均为_____型糖苷键。糖环与碱基之间的连键为_____键。核苷与核苷之间通过 _____键连接成多聚体。 6．核酸的特征元素____。 7．碱基与戊糖间是 C-C 连接的是______核苷。 8．DNA 中的____嘧啶碱与 RNA 中的_____嘧啶碱的氢键结合性质是相似的。 9．DNA 中的____嘧啶碱与 RNA 中的_____嘧啶碱的氢键结合性质是相似的。 10．DNA 双螺旋的两股链的顺序是______关系。 11．给动物食用 3H 标记的_______，可使 DNA 带有放射性，而 RNA 不带放射性。 12．B 型 DNA 双螺旋的螺距为___，每匝螺旋有___对碱基，每对碱基的转角是___。 13．在 DNA 分子中，一般来说 G-C 含量高时，比重___，Tm（熔解温度）则___，分子比较稳定。 14．在_ __条件下，互补的单股核苷酸序列将缔结成双链分子。 15．____RNA 分子指导蛋白质合成，_____RNA 分子用作蛋白质合成中活化氨基酸的载体。 16．DNA 分子的沉降系数决定于_____、_____。 17．DNA 变性后，紫外吸收__ _，粘度_ __、浮力密度_ __，生物活性将__ _。 18．因为核酸分子具有_ __、__ _，所以在___nm 处有吸收峰，可用紫外分光光度计测定。 19．双链 DNA 热变性后，或在 pH2 以下，或在 pH12 以上时，其 OD260______，同样条件下，单链 DNA 的 OD260______。 20．DNA 样品的均一性愈高，其熔解过程的温度范围愈______。 21．DNA 所在介质的离子强度越低，其熔解过程的温度范围愈___，熔解温度愈___，所以 DNA 应保存在 较_____浓度的盐溶液中，通常为_____mol/L 的 NaCI 溶液。 22．mRNA 在细胞内的种类___，但只占 RNA 总量的____，它是以_____为模板合成的，又是_______合
成的模板 23.变性DNA的复性与许多因素有关,包括 24.维持DNA双螺旋结构稳定的主要因素是,其次,大量存在于DNA分子中的弱作用力如 也起一定作用 25.mRNA的二级结构呈。形,三级结构呈。形,其3′末端有一共同碱基序列其功能是_ 26.常见的环化核苷酸有和。其作用是,他们核糖上的位与位磷酸OH环化。 27.真核细胞的mRNA帽子由组成,其尾部由组成,他们的功能分别是, 28.DNA在水溶解中热变性之后,如果将溶液迅速冷却,则DNA保持_状态:若使溶液缓 慢冷却,则DNA重新形成。 (三)选择题 1.ATP分子中各组分的连接方式是 A. R-A-P-P-P B. A-R-P-P-P C. P-A-R-P-P D. P-R-A-P-P 2. hnRNA是下列哪种RNA的前体? A. tRna B. rRNa C. mRna D. SnRNA 3.决定tRNA携带氨基酸特异性的关键部位是 A.-XCCA3末端B.TψC环 C.DHU环 D.额外环E.反密码子环 4.根据 Watsonαick模型,求得每一微米DNA双螺旋含核苷酸对的平均数为: A.25400B.2540C.29411D.2941E.3505 5.构成多核苷酸链骨架的关键是 A.2′3′-磷酸二酯键B.2′4′-磷酸二酯键 C.2′5′-磷酸二酯键D.3′4′-磷酸二酯键E.3′5′-磷酸二酯键 6.与片段 TAGAp互补的片段为: A AGATp B. ATCTp C. TCTAp D. UAUA 7.含有稀有碱基比例较多的核酸是 A.胞核DNAB.线粒体DNAC. tRNa D.mRNA 8.真核细胞mRNA帽子结构最多见的是 A. m7APPPNm PNmP m7GPPPNm PNmP C. m7UPPPNm PNmP D. m7CPPPNm PNmP E. m/TPPPNm PNmP 9.DNA变性后理化性质有下述改变 A.对260nm紫外吸收减少B.溶液粘度下降 C.磷酸二酯键断裂 D.核苷酸断裂 10.双链DNA的Tm较高是由于下列哪组核苷酸含量较高所致 A. A+G B. C+T C. A+T D. G+C E. A+C 11.密码子GψA,所识别的密码子是: A.CAUB.UGCC.CGUD.UACE.都不对 12.真核生物mRNA的帽子结构中,m7G与多核苷酸链通过三个磷酸基连接,连接方式是 3′D.5′-5′E 13.在pH3.5的缓冲液中带正电荷最多的是 A. AMP B. GMP C. CMP D. UMP 14.下列对于环核苷酸的叙述,哪一项是错误的? A.cAMP与cGMP的生物学作用相反 B.重要的环核苷酸有cAMP与cGMP
成的模板。 23．变性 DNA 的复性与许多因素有关，包括____，____，____，____，_____，等。 24．维持 DNA 双螺旋结构稳定的主要因素是_____，其次，大量存在于 DNA 分子中的弱作用力如_____， ______和_____也起一定作用。 25．mRNA 的二级结构呈___形，三级结构呈___形，其 3＇末端有一共同碱基序列___其功能是___。 26．常见的环化核苷酸有___和___。其作用是___，他们核糖上的___位与___位磷酸-OH 环化。 27．真核细胞的 mRNA 帽子由___组成，其尾部由___组成，他们的功能分别是______，_______。 28． 28．DNA 在水溶解中热变性之后，如果将溶液迅速冷却，则 DNA 保持____状态；若使溶液缓 慢冷却，则 DNA 重新形成___。 （三）选择题 1．ATP 分子中各组分的连接方式是： A．R-A-P-P-P B．A-R-P-P-P C．P-A-R-P-P D．P-R-A-P-P 2．hnRNA 是下列哪种 RNA 的前体？ A．tRNA B．rRNA C．mRNA D．SnRNA 3．决定 tRNA 携带氨基酸特异性的关键部位是： A．–XCCA3`末端 B．TψC 环； C．DHU 环 D．额外环 E．反密码子环 4．根据 Watson-Crick 模型，求得每一微米 DNA 双螺旋含核苷酸对的平均数为：: A．25400 B．2540 C．29411 D．2941 E．3505 5．构成多核苷酸链骨架的关键是： A．2′3′-磷酸二酯键 B． 2′4′-磷酸二酯键 C．2′5′-磷酸二酯键 D． 3′4′-磷酸二酯键 E．3′5′-磷酸二酯键 6．与片段 TAGAp 互补的片段为： A．AGATp B．ATCTp C．TCTAp D．UAUAp 7．含有稀有碱基比例较多的核酸是： A．胞核 DNA B．线粒体 DNA C．tRNA D． mRNA 8．真核细胞 mRNA 帽子结构最多见的是： A．m7APPPNmPNmP B． m7GPPPNmPNmP C．m7UPPPNmPNmP D．m7CPPPNmPNmP E． m7TPPPNmPNmP 9． 9． DNA 变性后理化性质有下述改变： A．对 260nm 紫外吸收减少 B．溶液粘度下降 C．磷酸二酯键断裂 D．核苷酸断裂 10．双链 DNA 的 Tm 较高是由于下列哪组核苷酸含量较高所致： A．A+G B．C+T C．A+T D．G+C E．A+C 11．密码子 GψA，所识别的密码子是： A．CAU B．UGC C．CGU D．UAC E．都不对 12．真核生物 mRNA 的帽子结构中，m7G 与多核苷酸链通过三个磷酸基连接，连接方式是： A．2′-5′ B．3′-5′ C．3′-3′ D．5′-5′ E．3′-3′ 13．在 pH3.5 的缓冲液中带正电荷最多的是： A．AMP B．GMP C．CMP D．UMP 14．下列对于环核苷酸的叙述，哪一项是错误的？ A．cAMP 与 cGMP 的生物学作用相反 B． 重要的环核苷酸有 cAMP 与 cGMP
C.cAMP是一种第二信使 D.CAMP分子内有环化的磷酸二酯键 15.真核生物DNA缠绕在组蛋白上构成核小体,核小体含有的蛋白质是 A.H1、H2、H3、H4各两分子B.HA、H1B、H2B、H2A各两分子 C.H2A、HB、H3A、H3B各两分子D.H2A、H2B、H3、H4各两分子 E.H2A、H2B、H4A、H4B各两分子 (四)是非判断题 ()1.DNA是生物遗传物质,RNA则不是。 ()2.脱氧核糖核苷中的糖环3’位没有羟基。 ()3.原核生物和真核生物的染色体均为DNA与组蛋白的复合体 ()4.核酸的紫外吸收与溶液的pH值无关。 ()5.生物体的不同组织中的DNA,其碱基组成也不同。 ()6.核酸中的修饰成分(也叫稀有成分)大部分是在tRNA中发现的 ()7.DNA的Tm值和AT含量有关,AT含量高则Tm高 ()8.真核生物mRNA的5端有一个多聚A的结构。 ()9.DNA的Tm值随(A+T)/(G+C)比值的增加而减少。 ()10.B-DNA代表细胞内DNA的基本构象,在某些情况下,还会呈现A型、Z型和三股螺旋的局部构 象 ()11.DNA复性(退火)一般在低于其Tm值约20℃的温度下进行的 ()12.用碱水解核酸时,可以得到2’和3’-核苷酸的混合物。 ()13.生物体内,天然存在的DNA分子多为负超螺旋 ()14.mRNA是细胞内种类最多、含量最丰富的RNA ()15.tRNA的二级结构中的额外环是tRNA分类的重要指标 ()16.对于提纯的DNA样品,测得OD260/0D280<18,则说明样品中含有RNA。 ()17.基因表达的最终产物都是蛋白质。 ()18.两个核酸样品A和B,如果A的OD260/0D280大于B的OD260OD280,那么A的纯度大于B 的纯度 )19.毫无例外,从结构基因中DNA序列可以推出相应的蛋白质序列 ()20.真核生物成熟mRNA的两端均带有游离的3’OH。 (五)简答题 1.将核酸完全水解后可得到哪些组分?DNA和RNA的水解产物有何不同 2.计算下列各题 (1)T7噬菌体DNA,其双螺旋链的相对分子质量为2.5×107。计算DNA链的长度(设核苷酸的平均相 对分子质量为650)。 (2)相对分子质量为130×106的病毒DNA分子,每微米的质量是多少? (3)编码88个核苷酸的tRNA的基因有多长? (4)编码细胞色素C(104个氨基酸)的基因有多长(不考虑起始和终止序列)? (5)编码相对分子质量为96万的蛋白质的mRNA,相对分子质量为多少(设每个氨基酸的平均相对分子 量为120)? 3.对一双链DNA而言,若一条链中(A+G)/(T+C)=0.7,则: (1)互补链中(A+G)/(T+C)=? (2)在整个DNA分子中(AG)/(T+C)=?
C．cAMP 是一种第二信使 D．cAMP 分子内有环化的磷酸二酯键 15．真核生物 DNA 缠绕在组蛋白上构成核小体，核小体含有的蛋白质是 A．H1、H2、 H3、H4 各两分子 B．H1A、H1B、H2B、H2A 各两分子 C．H2A、H2B、H3A、H3B 各两分子 D．H2A、H2B、H3、H4 各两分子 E．H2A、H2B、H4A、H4B 各两分子 （四）是非判断题 （ ）1．DNA 是生物遗传物质，RNA 则不是。 （ ）2．脱氧核糖核苷中的糖环 3’位没有羟基。 （ ）3．原核生物和真核生物的染色体均为 DNA 与组蛋白的复合体。 （ ）4．核酸的紫外吸收与溶液的 pH 值无关。 （ ）5．生物体的不同组织中的 DNA，其碱基组成也不同。 （ ）6．核酸中的修饰成分（也叫稀有成分）大部分是在 tRNA 中发现的。 （ ）7．DNA 的 Tm 值和 AT 含量有关，AT 含量高则 Tm 高。 （ ）8．真核生物 mRNA 的 5`端有一个多聚 A 的结构。 （ ）9．DNA 的 Tm 值随（A+T）/（G+C）比值的增加而减少。 （ ）10．B-DNA 代表细胞内 DNA 的基本构象，在某些情况下，还会呈现 A 型、Z 型和三股螺旋的局部构 象。 （ ）11．DNA 复性（退火）一般在低于其 Tm 值约 20℃的温度下进行的。 （ ）12．用碱水解核酸时，可以得到 2’和 3’-核苷酸的混合物。 （ ）13．生物体内，天然存在的 DNA 分子多为负超螺旋。 （ ）14．mRNA 是细胞内种类最多、含量最丰富的 RNA。 （ ）15．tRNA 的二级结构中的额外环是 tRNA 分类的重要指标。 （ ）16．对于提纯的 DNA 样品，测得 OD260/OD280<1.8，则说明样品中含有 RNA。 （ ）17．基因表达的最终产物都是蛋白质。 （ ）18．两个核酸样品 A 和 B，如果 A 的 OD260/OD280 大于 B 的OD260/OD280，那么 A 的纯度大于 B 的纯度。 （ ）19．毫无例外，从结构基因中 DNA 序列可以推出相应的蛋白质序列。 （ ）20．真核生物成熟 mRNA 的两端均带有游离的 3’-OH。 （五）简答题 1．将核酸完全水解后可得到哪些组分?DNA 和 RNA 的水解产物有何不同？ 2．计算下列各题： （1）T7 噬菌体 DNA，其双螺旋链的相对分子质量为 2.5×107。计算 DNA 链的长度（设核苷酸的平均相 对分子质量为 650）。 （2）相对分子质量为 130×106 的病毒 DNA 分子，每微米的质量是多少？ （3）编码 88 个核苷酸的 tRNA 的基因有多长？ （4）编码细胞色素 C（104 个氨基酸）的基因有多长（不考虑起始和终止序列）？ （5）编码相对分子质量为 9.6 万的蛋白质的 mRNA，相对分子质量为多少（设每个氨基酸的平均相对分子 量为 120）？ 3．对一双链 DNA 而言，若一条链中（A+G）/（T+C）= 0.7，则： （1）互补链中（A+G）/（T+C）= ？ （2）在整个 DNA 分子中（A+G）/（T+C）= ？
(3)若一条链中(A+T)/(G+C)=0.7,则互补链中(A+T)/(G+C)=? (4)在整个DNA分子中(A+T)/(G+C)=? 4.DNA热变性有何特点?Tm值表示什么? 5.在pH7.0,0.165 mol L Nad条件下,测得某一DNA样品的Tm为893℃。求出四种碱基百分组成。 6.述下列因素如何影响DNA的复性过程 (1)阳离子的存在:(2)低于Tm的温度:(2)高浓度的DNA链 7.核酸分子中是通过什么键连接起来的? 8.DNA分子二级结构有哪些特点? 9.在稳定的DNA双螺旋中,哪两种力在维系分子立体结构方面起主要作用? 10.简述tRNA二级结构的组成特点及其每一部分的功能 11.用1mo儿L的KOH溶液水解核酸,两类核酸(DNA及RNA)的水解有何不同? 12.如何将分子量相同的单链DNA与单链RNA分 13.计算下列各核酸水溶液在pH70,通过10cm光径杯时的260m处的A值(消光度)。已知:AMP的 摩尔消光系数A260=15400 GMP的摩尔消光系数A260=11700 CMP的摩尔消光系数A260=7500 UMP的摩尔消光系数A260=9900 dTMP的摩尔消光系数A260=9200 求:(1)32pmo/LAMP,(2)47.5 mol L CMP,(3)60μ mol L UMP的消光度,(4)48 u molL AMP 和32 mol/L UMP混合物的A260消光度。(5)A260=0.325的GMP溶液的摩尔浓度(以摩尔/升表示,溶 液pH70)。(6)A260=0.090的dTMP溶液的摩尔浓度(以摩尔/升表示,溶液pH7.0)。 14.如果人体有1014个细胞,每个体细胞的DNA量为64×109个碱基对。试计算人体DNA的总长度是 多少?是太阳地球之间距离(22×109公里)的多少倍? 5.指出在pH25、pH3.5、pH6、pH8、pH14时,四种核苷酸所带的电荷数(或所带电荷 数多少的比较),并回答下列问题: (1)电泳分离四种核苷酸时,缓冲液应取哪个pH值比较合适?此时它们是向哪一极移动?移动的快慢顺 序如何? (2)当要把上述四种核苷酸吸附于阴离子交换树脂柱上时,应调到什么pH值? 3)如果用洗脱液对阴离子交换树脂上的四种核苷酸进行洗脱分离时,洗脱液应调到什么pH值?这四种 核苷酸上的洗脱顺序如何?为什么 、习题解答 (一)名词解释 单核苷酸( mononucleotide):核苷与磷酸缩合生成的磷酸酯称为单核苷酸 2 2.磷酸二酯键( phosphodiester bonds):单核苷酸中,核苷的戊糖与磷酸的羟基之间形成 的磷酸酯键 3 3.不对称比率( dissymmetry ratio):不同生物的碱基组成由很大的差异,这可用不对称比 率(A+T)/(G+C)表示。 碱基互补规律( complementary base pairing):在形成双螺旋结构的过程中,由于各种碱 基的大小与结构的不同,使得碱基之间的互补配对只能在G…C(或C…G)和A…T(或T…A)之间进行 这种碱基配对的规律就称为碱基配对规律(互补规律)。 5.反密码子( anticodon):在tRNA链上有三个特定的碱基,组成一个密码子,由这些反密 码子按碱基配对原则识别mRNA链上的密码子。反密码子与密码子的方向相反。 6.顺反子( cistron):基因功能的单位:一段染色体,它是一种多肽链的密码:一种结构基
（3）若一条链中（A+ T）/（G +C）= 0.7，则互补链中（A+ T）/（G +C）= ？ （4）在整个 DNA 分子中（A+ T）/（G +C）= ？ 4．DNA 热变性有何特点？Tm 值表示什么？ 5．在 pH7.0，0.165mol/L NaCl 条件下，测得某一 DNA 样品的 Tm 为 89.3℃。求出四种碱基百分组成。 6． 6． 述下列因素如何影响 DNA 的复性过程： （1）阳离子的存在；（2）低于 Tm 的温度；（2）高浓度的 DNA 链。 7．核酸分子中是通过什么键连接起来的？ 8．DNA 分子二级结构有哪些特点？ 9．在稳定的 DNA 双螺旋中，哪两种力在维系分子立体结构方面起主要作用？ 10．简述 tRNA 二级结构的组成特点及其每一部分的功能。 11．用 1mol/L 的 KOH 溶液水解核酸，两类核酸（DNA 及 RNA）的水解有何不同？ 12．如何将分子量相同的单链 DNA 与单链 RNA 分开？ 13．计算下列各核酸水溶液在 pH7.0，通过 1.0cm 光径杯时的 260nm 处的 A 值（消光度）。已知：AMP 的 摩尔消光系数 A260 = 15400 GMP 的摩尔消光系数 A260 = 11700 CMP 的摩尔消光系数 A260 = 7500 UMP 的摩尔消光系数 A260 = 9900 dTMP 的摩尔消光系数 A260 = 9200 求：（1）32μmol/L AMP，（2）47.5μmol/L CMP，（3）6.0μmol/L UMP 的消光度，（4）48μmol/L AMP 和 32μmol/L UMP 混合物的 A260 消光度。(5) A260 = 0.325 的 GMP 溶液的摩尔浓度(以摩尔/升表示，溶 液 pH7.0)。(6) A260 = 0.090 的 dTMP 溶液的摩尔浓度(以摩尔/升表示，溶液 pH7.0)。 14．如果人体有 1014 个细胞，每个体细胞的 DNA 量为 6.4×109 个碱基对。试计算人体 DNA 的总长度是 多少？是太阳-地球之间距离（2.2×109 公里）的多少倍？ 15． 15．指出在 pH2.5、pH3.5、pH6、pH8、pH11.4 时，四种核苷酸所带的电荷数（或所带电荷 数多少的比较），并回答下列问题： （1）电泳分离四种核苷酸时，缓冲液应取哪个 pH 值比较合适？此时它们是向哪一极移动？移动的快慢顺 序如何？ （2）当要把上述四种核苷酸吸附于阴离子交换树脂柱上时，应调到什么 pH 值？ （3）如果用洗脱液对阴离子交换树脂上的四种核苷酸进行洗脱分离时，洗脱液应调到什么 pH 值？这四种 核苷酸上的洗脱顺序如何？为什么？ 三、习题解答 （一）名词解释 1. 1. 单核苷酸(mononucleotide)：核苷与磷酸缩合生成的磷酸酯称为单核苷酸。 2. 2. 磷酸二酯键（phosphodiester bonds）：单核苷酸中，核苷的戊糖与磷酸的羟基之间形成 的磷酸酯键。 3. 3. 不对称比率（dissymmetry ratio）：不同生物的碱基组成由很大的差异，这可用不对称比 率（A+T）/（G+C）表示。 4. 4. 碱基互补规律(complementary base pairing)：在形成双螺旋结构的过程中，由于各种碱 基的大小与结构的不同，使得碱基之间的互补配对只能在 G…C（或 C…G）和 A…T（或 T…A）之间进行， 这种碱基配对的规律就称为碱基配对规律（互补规律）。 5. 5. 反密码子（anticodon）：在 tRNA 链上有三个特定的碱基，组成一个密码子，由这些反密 码子按碱基配对原则识别 mRNA 链上的密码子。反密码子与密码子的方向相反。 6. 6. 顺反子（cistron）:基因功能的单位；一段染色体，它是一种多肽链的密码；一种结构基