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GAC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 xGtc=(Tm-69.3)244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。分子杂交是用于研宄和分离特殊基因和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
21 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、习题 (一)名词解释 单核苷酸( mononucleotide) 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) DNA的熔解温度( melting temperature T) 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 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H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
22 二、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） 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。 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 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pHl2以上时,其OD260,同样 条件下,单链DNA的OD 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 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.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 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.hRNA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;
23 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____，____，____，____，_____，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．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: 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. ATCT C. TCTA 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 真核细胞mRNA帽子结构最多见的是: A. m apppnmP B. m GPPpNmpnmp C. m'UpPPNmpNmp n TpppNmpnmp 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 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 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,mG与多核苷酸链通过三个磷酸基连接,连接方 式是 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.H1A、H1B、H2B、H2A各两分子 C.H2A、H2B、H3A、H3B各两分子D.H2A、H2、H3、H4各两分子 E.H2A、H2B、H4A、H4B各两分子
24 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．m 7APPPNmPNmP B． m 7GPPPNmPNmP C．m 7UPPPNmPNmP D．m 7CPPPNmPNmP E． m 7 TPPPNmPNmP 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，m 7G 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．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Tn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OD2OD280<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OD260OD28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)T噬菌体DNA,其双螺旋链的相对分子质量为25103。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13010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
25 （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 10 7。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 10 6 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：