第二章 核酸得结构与功能
生化第二章核酸的结构和功能
⽣化第⼆章核酸的结构和功能第⼆章核酸的结构与功能本章重点核酸前⾔：1.真核⽣物DNA 存在于细胞核和线粒体内，携带遗传信息，并通过复制的⽅式将遗传信息进⾏传代；真核⽣物RNA 存在于细胞质、细胞核和线粒体内。
2.在某些病毒中，RNA 也可以作为遗传信息的载体。
⼀、核酸的化学组成以及⼀级结构（⼀）、核苷酸是构成核酸的基本组成单位1．DNA 的基本组成单位是脱氧核苷酸，⽽RNA 的基本组成单位是核糖核苷酸。
2．核苷酸中的碱基成分:含氮的杂环化合物。
①DNA 中的碱基：A\T\C\G 。
②RNA 中的碱基：S\U\C\G 。
★这五种碱基的酮基或氨基受所处环境的pH 是影响可以形成酮-烯醇互变异构体或氨基-亚2．核糖①β-D-核糖：C-2’原⼦上有⼀个羟基。
②β-D-脱氧核糖：C-2’原⼦上没有羟基☆脱氧核糖的化学稳定性⽐核糖好，这使DNA成为了遗传信息的载体。
3．核苷①核苷②脱氧核苷③核糖的C-1’原⼦和嘌呤的N-9原⼦或者嘧啶的N-1原⼦通过缩合反应形成了β-N-糖苷键。
在天然条件下，由于空间位阻效应，核糖和碱基处在反式构象上。
3．核苷酸的结构与命名①核苷或脱氧核苷C-5’原⼦上的羟基可以与磷酸反应，脱⽔后形成磷酸键，⽣成核苷酸或脱氧核苷酸。
②根据连接的磷酸基团的数⽬不同，核苷酸可分为核苷⼀磷酸（NMP）、核苷⼆磷酸（NDP）、核苷三磷酸（NTP）。
③⽣物体内游离存在的多是5’核苷酸★细胞内⼀些参与物质代谢的酶分⼦的辅酶结构中都含有腺苷酸，如辅酶Ⅰ（NAD+），它们是⽣物氧化体系的重要成分，在传递质⼦或电⼦的过程中具有重要的作⽤。
（⼆）、DNA是脱氧核糖核苷酸通过3’，5’-磷酸⼆酯键连接形成的⼤分⼦1.脱氧核糖核苷三磷酸C-3’原⼦的羟基能够与另⼀个脱氧核糖核苷三磷酸的α-磷酸基团缩合，形成了⼀个含有3’，5’-磷酸⼆酯键的脱氧核苷酸分⼦。
2.脱氧核苷酸分⼦保留着C-5’原⼦的磷酸基团和C-3’原⼦的羟基。
Chapter 2 核酸的结构与功能教学教材
核酸的结构与功能
Structures and Functions of Nucleic Acids
内容
2.1 核酸的种类与分布 2.2 核苷酸 2.3 DNA的分子结构 2.4 核酸与蛋白质的复合体 2.5 RNA的分子结构 2.6 核酸的理化性质
2
2.1 核酸（Nucleic acid） 的种类与分布
48
（四）DNA双螺旋结构的多样性
49
双螺旋DNA的类型及相关参数
类型 螺旋方向
存在条件
螺距 碱基数/螺旋 碱基倾角
A-DNA 右手
相对湿度75% 2.53 nm
11
19°
B-DNA 右手
相对湿度92% 3.54 nm
10.4
1°
Z-DNA 左手 嘌呤－嘧啶二核 4.56 nm
12
苷酸为重复单位
N=A/U/G/C
同样，dNDP、dNTP， N=A/T/G/C
腺嘌呤 腺苷
16
核苷多磷酸的生物学功能:
§NTP和dNTP分别是RNA和DNA的直接前体。 §ATP分子的最显著特点是含有两个高能磷酸键。水
解时, ATP可以释放出大量自由能，推动生物体内 各种需能的生化反应。 §UDP、ADP、GDP在多糖合成中，可作为携带葡 萄糖基的载体；CDP在磷脂合成中可作为携带胆 碱的载体。 §GTP、CTP、UTP在某些生化反应中也具有传递能 量的作用。
11
稀 有 碱 基
大多甲基化碱基，tRNA含量丰富 (高达10％) 12
2.2.3 戊糖
β-D-核糖
β-D-脱氧核糖
13
2.2.4 核苷
碱基和核糖（或脱氧核糖）通过C-N 糖苷 键连接形成核苷（或脱氧核苷）。
第二单元 核酸的结构和功能
(1～2题共用备选答案)
A.G、C、T、U
Bቤተ መጻሕፍቲ ባይዱG、A、C、T
C.A、G、C、U
D.G、A、T、U
E.I、C、A、U
【助理】
1RNA分子中所含的碱基是
四、DNA的功能
DNA是遗传的物质基础，表现生物性状的遗传信息贮存在DNA分子的核苷酸序列中。当细胞分裂时，生物遗传信息通过复制从亲代(细胞)传递给子代(细胞)，使物种得以延续。因此，DNA与细胞增生、生物体传代有关。DNA还可通过转录指导RNA(包括mRNA)合成，将遗传信息传递给mRNA；继而以mRNA为模板合成特异的蛋白质分子。蛋白质赋予生物体或细胞特异的生物表型和代谢表型，使生物性状遗传。
C．DNA双螺旋以右手螺旋的方式围绕同一轴有规律地盘旋
D．两股单链的5′至3′端走向在空间排列上相同
E．两碱基之间的氢键是维持双螺旋横向稳定的主要化学键
答案：D
三、DNA的三级结构
原核生物没有细胞核，其DNA分子在双螺旋基础上进一步扭转盘曲，形成超螺旋，使体积压缩。超螺旋结构就是DNA的三级结构。
在真核生物的染色体中，DNA的三级结构与蛋白质的结合有关。与DNA结合的蛋白质有组蛋白和非组蛋白两类。组蛋白有H1，H2A，H2B，H3和H4共5种，它们都是含有丰富的赖氨酸和精氨酸残基的碱性蛋白质。组蛋白H2A、H2B、H3和H4各两分子形成八聚体，八聚体之外绕有近1圈约140至146个碱基对的DNA，构成一个核小体。H1位于核小体与核小体之间的连接区，并与约75至100个碱基对的DNA结合，组成串珠状结构。在核小体结构基础上，DNA链进—步折叠，形成染色(单)体。人类细胞核中有46条(23对)染色体，这些染色体的DNA总长达1．7m，经过折叠压缩，46条染色体总长也仅200nm左右。
第二章 核酸的结构与功能
第二章核酸的结构与功能Structure and Function of nucleic acid一、授课章节及主要内容：第二章核酸的结构与功能二、授课对象：临床医学、预防、法医（五年制）、临床医学（七年制）通过本章的学习让学生掌握两种核酸分子即DNA和RNA的化学组成、分子结构和功能及其理化性质的特点和应用。
三、授课学时本章共安排3学时（每个课时为45分钟）。
讲授安排如下：1学时：概述+第一节核酸的化学组成及一级结构和第二节DNA的空间结构与功能中的第一部分：DNA的二级结构——双螺旋结构模型；2学时：第二节DNA的空间结构与功能的第二部分：DNA的超螺旋结构及其在染色质中的组装和第三节RNA的空间结构与功能的第一点：信使RNA（mRNA）的结构与功能3学时：第三节RNA的空间结构与功能的第二点：转运RNA（tRNA）的结构与功能和第二点：转运RNA（tRNA）的结构与功能和第二点：核蛋白体RNA（rRNA）的结构与功能及第四节核酸的理化性质和第五节核酸酶四、教学目的与要求五、重点与难点重点：掌握核酸的分类、分布及生物学意义。
掌握DNA和RNA的化学组成。
掌握DNA 的一级结构、空间结构及其功能，RNA的一级结构以及三种RNA的功能。
掌握DNA的变性、复性、分子杂交的概念。
难点：核酸的结构（DNA的一级结构、空间结构，几种重要的RNA的结构）六、教学方法及授课大致安排以讲授为主，授课结束前作适当的小节，帮助学生消化当天所学的内容，另外课前穿插提问帮助学生复习，巩固已学的知识。
七、主要外文专业词汇八、思考题1、试比较两类核酸的化学组成、分子结构、分布及生物学功能。
2、简述DNA双螺旋结构的碱基组成的Chargaff规则。
3、简述真核细胞的mRNA的结构特点和功用。
4、简述tRNA的分子组成、结构特点和功能。
5、什么是TM值？他有何生物学意义？6、什么是核酶？他在医学发展中有何意义？7、什么是DNA变性、复性、分子杂交和增色效应？有何实际意义？九、教材与教具：人民卫生出版社《生物化学》第六版十、授课提纲(或基本内容)概述Introduction核酸（nucleic acid）是以核苷酸为基本组成单位的生物信息大分子。
第二章 核酸的结构与功能(试题及答案)
第二章核酸的结构与功能一、名词解释1．核酸 2．核苷 3．核苷酸 4．稀有碱基 5．碱基对 6．DNA的一级结构 7．核酸的变性 8．Tm值 9．DNA的复性 10．核酸的杂交二、填空题11．核酸可分为 ____和____两大类,其中____主要存在于____中,而____主要存在于____。
12．核酸完全水解生成的产物有____、____和____,其中糖基有____、____,碱基有____和____两大类. 13．生物体内的嘌呤碱主要有____和____，嘧啶碱主要有____、____和____。
某些RNA分子中还含有微量的其它碱基,称为____.14．DNA和RNA分子在物质组成上有所不同，主要表现在____和____的不同，DNA分子中存在的是____和____,RNA分子中存在的是____和____。
15．RNA的基本组成单位是____、____、____、____，DNA的基本组成单位是____、____、____、____,它们通过____键相互连接形成多核苷酸链。
16．DNA的二级结构是____结构，其中碱基组成的共同特点是（若按摩尔数计算）____、____、____。
17．测知某一DNA样品中,A=0。
53mol、C=0.25mol、那么T= ____mol，G= ____mol。
18．嘌呤环上的第____位氮原子与戊糖的第____位碳原子相连形成____键，通过这种键相连而成的化合物叫____。
19．嘧啶环上的第____位氮原子与戊糖的第____位碳原子相连形成____键，通过这种键相连而成的化合物叫____.20．体内有两个主要的环核苷酸是____、____，它们的主要生理功用是____。
21．写出下列核苷酸符号的中文名称：ATP____、dCDP____。
22．DNA分子中,两条链通过碱基间的____相连,碱基间的配对原则是____对____、____对____.23．DNA二级结构的重要特点是形成____结构，此结构属于____螺旋，此结构内部是由____通过____相连维持，其纵向结构的维系力是____。
第二章 核酸的结构与功能
核酸的结构与功能
❖ 1868年，瑞士外科医生Fridrich从外科手术绷带上的脓细胞的细 胞核中分离出一种溶于碱而不溶于酸的酸性有机化合物，其分子 中含磷2.5%、含氮14%，该物质被命名为核酸。
❖ 根据核酸分子中所含戊糖的差别： （一）脱氧核糖核酸（DNA）:主要存在于细胞核中（真核细胞的 线粒体中也存在不少量的DNA），携带着决定个体基因型的遗传信 息，是遗传信息的贮存和携带者； （二）核糖核酸（RNA）:主要存在于细胞核和细胞质中，参与细
比DNA复制得多，这与它的功能多样化密切相关。
一、mRNA是蛋白质合成中的模板
❖ 1960年，Jacob 和 Monod 等人用放射性核素示踪实验证实： 一类大小不同的RNA才是细胞内合成蛋白质的真正模板，于 1961年首先提出了信使RNA（mRNA）这个概念。
❖ 在各种RNA分子中，mRNA约占细胞内RNA总量的2～5%，种类 最多，分子大小相差很大；
N H
❖DN生称AN物为稀体有的D碱N基A8 N和79NH。RN45 AN36分12 子N 中NH2还含有一些65含1N4 3量2N 很O 少H的3C碱基65 1，N4 32
N
O
鸟嘌呤
RNA
胞嘧啶
胸腺嘧啶
5´
HOCH2
4´ H
OH O
H 1´
H
H
3´
2´
OH OH
β-D-核糖（构成RNA）
5´
HOCH2
遗传的相对稳定性，又可发生各种重组和突变，适应环境的 变迁，为自然选R型择细提菌供：无机毒会型。肺炎球菌
S型细菌：有毒型肺炎球菌
肺炎球菌转化实验
第三节
RNA 的结构与功能
❖ RNA和蛋白质共同担负着基因的表达和表达调控功能。 ❖ RNA通常以单链形式存在，但可通过链内的碱基配对形成
第2章 核酸结构与功能习题
第二章核酸结构、功能复习测试（一）名词解释1.核苷2.核苷酸3.磷酸二酯键4.核酸一级结构5.DNA二级结构6.碱基互补规律7.增色效应8.Tm值9.核小体10.反密码子环 11.核酶 12.分子杂交（二）选择题A型题：1. 下列哪种碱基只存在于RNA而不存在于DNA：A．腺嘌呤 B．胞嘧啶 C．胸腺嘧啶 D．尿嘧啶 E．鸟嘌呤2. DNA和RNA共有的成分是：A．D-核糖 B．D-2-脱氧核糖 C．腺嘌呤 D．尿嘧啶E．胸腺嘧啶3. DNA与RNA两类核酸分类的主要依据是：A．所含碱基不同 B．所含戊糖不同C．核苷酸之间连接方式不同 D．空间结构不同E．在细胞中存在的部位不同4. 稀有碱基主要存在于：A．核糖体RNA B．信使RNA C．转运RNAD．核DNA E．线粒体DNA5. tRNA含有的核苷酸数目为：A．100～120 B．70～90 C．40～60 D．10～30 E．以上都不是6. 游离核苷酸中磷酸常常位于：A．核苷酸中戊糖的C3＇上 B．核苷酸中戊糖的C5＇上C．二核苷酸中戊糖的C2＇上 D．核苷酸中戊糖的C3＇和C2＇上E．核苷酸中戊糖的C5＇和C2＇上7. 核酸中核苷酸之间的连接方式是：A．2＇,3＇-磷酸二酯键 B．2＇,5＇-磷酸二酯键C．3＇,5＇-磷酸二酯键 D．肽键 E．糖苷键8. 核酸各基本组成单位之间的连接方式是：A．磷酸一酯键 B．磷酸二酯键C．氢键 D．离子键 E．碱基堆积力9. 下列对环核苷酸的叙述哪项是错误的：A．重要的环核苷酸有C AMP和C GMPB．C AMP与C GMP的生物学作用相反C．C AMP是一种第二信使D．C AMP是由AMP在腺苷酸环化酶的作用下生成的E．C AMP分子内有环化的磷酸二酯键10. 对Watson-Crick DNA模型的叙述正确的是：A．DNA为单股螺旋结构 B．DNA两条链的走向相反C．只在A与G之间形成氢键 D．碱基间形成共价键E．磷酸戊糖骨架位于DNA螺旋内部11. DNA碱基配对主要靠：A．范德华力 B．疏水作用 C．共价键 D．盐键 E．氢键12. 与片断pTAGA互补的片断为：A．pTAGA B．pAGAT C．pATCT D．pTCTA E．pUGUA13.在一个DNA分子中，若A所占摩尔比为32.8%，则G的摩尔比为：A．67.2% B．32.8% C．17.2% D．65.6% E．16.4%14. 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．25 400 B．2 540 C．29 411 D．2 941 E．3 50515. 稳定DNA双螺旋的主要因素是：A．氢键和碱基堆积力 B．与Na＋结合 C．DNA与组蛋白的结合D．与Mn2＋、Mg2+的结合 E．与精胺、亚精胺的结合16. A型DNA和B型DNA产生差别的原因是：A．A型DNA是双链，B型DNA是单链B．A型DNA是右旋，B型DNA是左旋C．A型DNA与B型DNA碱基组成不同D．两者的结晶条件不同E．二者碱基平面倾斜角度不同17. 下列有关DNA二级结构的叙述哪种是错误的：A．DNA二级结构是双螺旋结构B．DNA二级结构是空间结构C．DNA二级结构中两条链方向相同D．DNA二级结构中碱基之间相互配对E．二级结构中碱基之间一定有氢键相连18. 有关DNA双螺旋结构下列哪种叙述不正确：A．DNA二级结构中都是由两条多核苷酸链组成B．DNA二级结构中碱基不同，相连的氢键数目也不同C．DNA二级结构中，核苷酸之间形成磷酸二酯键D．磷酸与戊糖总是在双螺旋结构的内部E．磷酸与戊糖组成了双螺旋的骨架19. 下列关于DNA分子组成的叙述哪项是正确的：A．A＝T，G＝C B．A＋T=G＋C C．G＝T，A＝CD．2A＝C＋T E．G＝A，C＝T20. 下列关于核酸二级结构的叙述哪项是错误的：A．在双螺旋中，碱基对形成一种近似平面的结构B．G和C之间是2个氢键相连而成C．双螺旋中每10对碱基对可使螺旋上升一圈D．双螺旋中大多数为右手螺旋，但也有左手螺旋E．双螺旋中碱基的连接是非共价的结合21. 双链DNA有较高的解链温度是由于它含有较多的：A．嘌呤 B．嘧啶 C．A和T D．C和G E．A和C22. 关于核小体下列哪项正确：A．核小体由DNA和非组蛋白共同构成B．核小体由RNA和组蛋白共同构成C．组蛋白的成分是H1，H2A，H2B，H3和H4D．核小体由DNA和H1，H2，H3，H4各二分子构成E．组蛋白是由组氨酸构成的23. DNA的热变性时：A．磷酸二酯键发生断裂B．形成三股螺旋C．在波长260nm处光吸收减少D．解链温度随A-T的含量增加而降低E．解链温度随A-T的含量增加而增加24. 核酸具有紫外吸收能力的原因是：A．嘌呤和嘧啶环中有共轭双键 B．嘌呤和嘧啶中有氮原子C．嘌呤和嘧啶中有氧原子 D．嘌呤和嘧啶连接了核糖E．嘌呤和嘧啶连接了磷酸基团25. 有关核酸的变性与复性的正确叙述为：A．热变性后DNA经缓慢冷却后可复性B．不同的单链DNA，在合适温度下都可复性C．热变性的DNA迅速降温过程也称作退火D．复性的最佳温度为250CE．热变性DNA迅速冷却后即可相互结合26. DNA的解链温度指的是：A．A260nm达到最大值时的温度B．A260nm达到最大变化值的50%时的温度C．DNA开始解链时所需要的温度D．DNA完全解链时所需要的温度E．A280nm达到最大值的50%时的温度27. 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＇-3＇28. hnRNA是下列哪种RNA的前体：A．tRNA B．真核rRNA C．原核rRNA D．真核mRNA E．原核mRNA29. 下列关于假尿苷的结构描述哪项是正确的：A．假尿苷所含的碱基不是尿嘧啶 B．假尿苷中戊糖是D-2＇-脱氧核糖C．碱基戊糖间以N1-C1相联 D．碱基戊糖间以N1-C5相联E．碱基戊糖间以C5-C1相联30. tRNA在发挥其“对号入座”功能时的两个重要部位是：A．反密码子臂和反密码子环 B．氨基酸臂和D环C．TΨC环与可变环 D．TΨC环与反密码子环E．氨基酸臂和反密码子环31. 下列核酸变性后的描述哪项是错误的：A．共价键断裂，分子量变小 B．紫外吸收值增加C．碱基对之间的氢键被破坏 D．粘度下降 E．比旋值减小32. （G＋C）含量愈高Tm值愈高的原因是：A．G-C间形成了一个共价键 B．G-C间形成了两个氢键C．G-C间形成了三个氢键 D．G-C间形成了离子键E．G-C间可以结合更多的精胺、亚精胺33. 核小体珠状核心蛋白是：A．H2A、H2B、H3、H4各一个分子B．H2A、H2B、H3、H4各二个分子C．H1蛋白以及140—145碱基对DNAD．H2A、H2B、H3、H4各四个分子E．非组蛋白34. 下列有关tRNA的叙述哪项是错误的：A．tRNA二级结构是三叶草结构B．tRNA分子中含有稀有碱基C．tRNA的二级结构含有二氢尿嘧啶环D．tRNA分子中含有1个可变环E．反密码子环有CCA三个碱基组成的反密码子35. 下列对RNA一级结构的叙述哪项是正确的：A．几千至几千万个核糖核苷酸组成的多核苷酸链B．单核苷酸之间是通过磷酸一酯键相连C．RNA分子中A一定等于U，G一定等于CD．RNA分子中通常含有稀有碱基E．mRNA的一级结构决定了DNA的核苷酸顺序36. 下列有关RNA的叙述哪项是错误的：A．mRNA分子中含有遗传密码B．tRNA是分子量最小的一种RNAC．RNA可分为mRNA、tRNA、rRNA等D．胞浆中只有mRNA，而没有别的核酸E．rRNA可以组成合成蛋白质的场所37. 对于tRNA的叙述下列哪项是错误的：A．tRNA通常由70～80个核苷酸组成B．细胞内有多种tRNAC．参与蛋白质的生物合成D．分子量一般比mRNA小E．每种氨基酸都只有一种tRNA与之对应38. DNA变性的原因是：A．温度升高是惟一的原因 B．磷酸二酯键断裂C．多核苷酸链解聚 D．碱基的甲基化修饰E．互补碱基之间的氢键断裂39. DNA变性后下列哪项性质是正确的：A．是一个循序渐进的过程 B．260nm波长处的光吸收增加C．形成三股链螺旋 D．溶液粘度增大E．变性是不可逆的40．下列哪种碱基组成DNA分子的Tm高：A．A＋T＝15% B．G＋C＝25% C．G＋C＝40% D．A＋T＝80% E．G＋C＝35%41. 单链DNA：5＇-pCpGpGpTpA-3＇能与下列哪种RNA单链分子进行分子杂交：A．5＇-pGpCpCpTpA-3＇ B．5＇-pGpCpCpApU-3＇C．5＇-pUpApCpCpG-3＇ D．5＇-pTpApGpGpC-3＇E．5＇-pTpUpCpCpG-3＇42．下列关于RNA的论述哪项是错误的：A．主要有mRNA、tRNA、rRNA等种类B．原核生物没有hnRNA和snRNAC．tRNA是最小的一种RNAD．胞质中只有一种RNA，即tRNAE．组成核糖体的RNA是rRNA43. 关于真核生物的mRNA叙述正确的是：A．在胞质内合成并发挥其功能 B．帽子结构是一系列的腺苷酸C．有帽子结构和多聚A尾巴 D．在细胞内可长期存在E．前身是rRNA44. 有关mRNA的正确解释是：A．大多数真核生物的mRNA都有5＇-末端的多聚腺苷酸结构B．所有生物的mRNA分子中都有较多的稀有碱基C．原核生物mRNA的3＇末端是7－甲基鸟嘌呤D．大多数真核生物mRNA 5＇-端为m7GpppN结构E．原核生物帽子结构是7-甲基腺嘌呤45. 真核生物mRNA多数在3＇-末端有：A．起始密码子 B．PolyA尾巴 C．帽子结构D．终止密码子 E．CCA序列46. snRNA的功能是：A．作为mRNA的前身物 B．促进mRNA的产生成熟C．使RNA的碱基甲基化 D．催化RNA合成E．促进DNA合成47. tRNA连接氨基酸的部位是在：A．1＇-OH B．2＇-OH C．3＇-OH D．3＇-P E．5＇-P48. tRNA分子3'末端的碱基序列是：A．CCA-3＇B．AAA-3＇ C．CCC-3＇ D．AAC-3＇ E．ACA-3＇49. 酪氨酸tRNA的反密码子是5＇-GUA-3＇，它能辨认的mRNA上的相应密码子是： A．GUA B．AUG C．UAC D．GTA E．TAC50. 原核生物和真核生物核糖体上都有：A．18S rRNA B．5S rRNA C．5.8S rRNA D．30S rRNA E．28S rRNA51. 哺乳动物细胞核糖体的大亚基沉降系数为：A．30S B．40S C．60S D．70S E．80S52. 下列关于tRNA的叙述哪项是正确的：A．分子上的核苷酸序列全部是三联体密码B．是核糖体组成的一部分C．可贮存遗传信息D．由稀有碱基构成发卡结构E．其二级结构为三叶草形53. 下列关于tRNA的叙述哪项是错误的：A．由于各种tRNA3＇末端结构不同，因而能结合各种不同的氨基酸B．含有二氢尿嘧啶核苷并形成环C．分子量较小，通常由70～90个核苷酸组成D．发卡结构是形成四个臂的基础E．3＇末端往往有CCA-3＇序列54. 关于核酶的叙述正确的是：A．专门水解RNA的酶 B．专门水解DNA的酶C．位于细胞核内的酶 D．具有催化活性的RNA分子E．由RNA和蛋白质组成的结合酶．55. 关于锤头核酶的叙述错误的是：A．碱基组成相同 B．一级结构没有共同的特点C．二级结构呈锤头状 D．有十三个保守碱基E．人工设计合成的核酶可能成为抗病毒的新药56. DNA合成需要的原料是：A．ATP，CTP，GTP，TTP B．ATP，CTP，GTP，UTP C．dATP，dGTP，dCTP，dUTP D．dATP，dGTP，dCTP，TTPE. 以上都不是57. 关于DNA双螺旋结构模型的描述哪项不正确：A．腺嘌呤的摩尔分数等于胸腺嘧啶的摩尔分数B．同种生物体不同组织中的DNA碱基组成相同C．DNA双螺旋中碱基对位于外侧D．二股多核苷酸链通过A与T或C与C之间的氢键连接E．维持双螺旋稳定的主要因素是氢键和碱基堆积力58. 参与hnRNA剪接的RNA是：A．snRNA B．tRNA C．hnRNA D．mRNA E．rRNA 59. 人的基因组的碱基数目为：A．2.9×109bp B．2.9×106bp C．4×109bpD．4×106bp E．4×108bpB型题：A．AMP B．ADP C．ATP D．dATP E．cAMP1. 含一个高能磷酸键：2. 含脱氧核糖基：3. 含分子内3＇,5＇-磷酸二酯键：A．5sRNA B．28sRNA C．16sRNA D．snRNA E．hnRNA4. 原核生物和真核生物核糖体都有的是：5. 真核生物核糖体特有：6. 原核生物核糖体特有：A．tRNA B．mRNA C．rRNA D．hnRNA E．DNA7. 分子量最小的一类核酸：8. 细胞内含量最多的一类RNA：9. mRNA的前体：A．tRNA B．mRNA C．rRNA D．hnRNA E．DNA10. 有5＇-帽子结构：11. 有3＇-CCA-OH结构：12. 有较多的稀有碱基：13. 其中有些片段被剪切掉：A．变性 B．复性 C．杂交 D．重组 E．层析14. DNA的两股单链重新缔合成双链称为：15. 单链DNA与RNA形成局部双链称为：16. 不同DNA单链重新形成局部双链称为：A．超螺旋结构 B．三叶草形结构 C．双螺旋结构D．帽子结构 E．发夹样结构17. RNA二级结构的基本特点是：18. tRNA二级结构的基本特征是：19. DNA二级结构的特点是：20. mRNA5'端具有：A．腺嘌呤核苷酸 B．胸腺嘧啶核苷酸 C．假尿嘧啶核苷酸D．次黄嘌呤核苷酸 E．黄嘌呤21. 存在于tRNA中反密码子环：22. 只存在于DNA中：23. 通过C-C糖苷键相连：（三）问答题1. DNA与RNA一级结构和二级结构有何异同？2. 细胞内有哪几类主要的RNA?其主要功能是什么?3. 已知人类细胞基因组的大小约30亿bp，试计算一个二倍体细胞中DNA的总长度，这么长的DNA分子是如何装配到直径只有几微米的细胞核内的?4. 叙述DNA双螺旋结构模式的要点。
第二章核酸的结构与功能
第二章核酸的结构与功能第二章核酸的结构和功能1991。
核小体6。
核酶2。
碱基互补7。
核酸分子杂交3。
增色效应。
反码环4。
商标值9。
脱氧核糖核酸5。
核糖体2。
填空题1。
在典型的脱氧核糖核酸双螺旋结构中，由磷酸戊糖组成的主链位于双螺旋的 ________ ,碱基为____________ 2.tRNA都具有 __________ _的二级结构和 ___________ 的普通三级结构。
3.成熟基因的结构特征如下: ______________________________ 4.4的基本功能。
脱氧核糖核酸是 ________________ 和 _______________5。
Tm值与DNA的___________ 口所含碱基的___________ 正比6。
脱氧核糖核酸双螺旋结构的稳定性在水平方向由___________ 保持，在垂直方向由 _________ 保持。
7.当脱氧核苷酸或核苷酸连接时，3'，5'磷酸二酯键总是由 ____________ 和 ____________ 形成。
8.嘌呤和嘧啶环都含有 ___________ ，所以它们对____________ 有很强的吸收。
9.核糖和核糖或脱氧核糖通过____________ 键形成核苷。
3。
选择题(1)键入问题1。
核酸中核苷酸之间的连接方式为a.2 ‘，3'-磷酸二酯键b.3 ‘，5'-磷酸二酯键c.2 ‘，5'-磷酸二酯键d . 糖苷键 e .氢键2。
与pCAGCT 互补的DNA 序列是_ _ _a . pagctgb . pgtcgac . pgucgad . pagcuge . paggugg |哪一个描述的DNA 双螺旋结构模型是不正确的？腺嘌呤的摩尔数等于胸腺嘧啶的摩尔数。
同一生物体内不同组织的脱氧核糖核酸的基本组成非常相似。
脱氧核糖核酸双螺旋中的碱基对位于外侧。
两条多核苷酸链在连接..维持双螺旋稳定性的主要因素是氢键和碱基堆积力。
分子生物学名词解释
分子生物学名词解释第二章核酸的结构与功能1. DNA的变性与复性(denaturation and renaturation of DNA): 双链DNA(dsDNA)在变性因素(如过酸、过碱、加热、尿素等)影响下,解链成单链DNA(ssDNA)的过程称之为DNA变性。
DNA变性后，生物活性丧失，但一级结构没有改变，所以在一定条件下仍可恢复双螺旋结构。
热变性的DNA经缓慢冷却后，两条互补链可重新恢复天然的双螺旋构象，这一现象称为复性，也称退火。
2．核酸分子杂交(hybridization of nucleic acids)：是核酸研究中一项最基本的实验技术。
其基本原理就是应用核酸分子的变性和复性的性质,使来源不同的DNA(或RNA)片段,按碱基互补关系形成杂交双链分子。
杂交双链可以在DNA与DNA链之间,也可在RNA与DNA链之间形成。
这种现象称为核酸分子杂交。
简称杂交（hybridization)3．增色效应与减色效应(hyperchromic effect and hypochromi c effect): DNA变性时，双螺旋松解，碱基暴露，OD260值增高称之为增色效应；除去变性因素后，单链DNA依碱基配对规律恢复双螺旋结构，OD260值减小称为减色效应。
4. 核酶（ribozyme）：核酶是具有催化功能的RNA分子。
大多数核酶通过催化转磷酸酯和磷酸二酯键水解反应参与RNA自身剪切、加工过程。
5．探针：探针是经过特殊标记的核酸片段，具有特定的序列，能够与待测的核酸片段互补结合，因此可用于检测核酸样品中的基因。
第八章核苷酸代谢1. 从头合成途径(de novo synthesis pathway): 利用磷酸核糖、氨基酸、一碳单位及CO2等简单物质为原料合成嘌呤或嘧啶核苷酸的过程,称为从头合成途径，是体内的主要合成途径。
核酸的结构与功能
现代分子生物学的基础：1953年 Watson和 Crick发现DNA的双螺旋结构
P24
• 1968年 Nirenberg发现遗传密码 • 1973年美国斯坦福大学首次进行了体外基因重组 • 1975年 Temin和Baltimore发现逆转录酶 • 1981年 Gilbert和Sanger建立DNA测序方法 • 1985年 Mullis发明PCR技术 • 1990年 启动人类基因组计划(HGP) • 2003年 完成人类基因组计划 • 20世纪末 发现许多具有特殊功能的RNA
2003年4月14日，美、英、日、意、中同时宣布： 人类30亿碱基DNA序列已测定出来
P30
核酸分子大小的表示方法
碱基数目（单链）： base或kilobase, kb 碱基对数目（双链）： base pair, bp或kilobase pair, kb DNA和RNA的分子量呈多样性
<50bp常被称为寡核苷酸(oligonucleotide)
P32
0.34nm
3.4nm
1nm
3、两条核苷酸链通过碱 基间的氢键连接。遵从
T
A
碱基互补原则，即：
A-T配对，形成两个氢键 C
G
G-C配对，形成三个氢键
互补
P32
4、碱基堆积力（疏水力）和氢键 维系DNA双螺旋结构的稳定 力量
P32
Watson-Crick的DNA双螺旋
2.0 nm
DNA双螺旋结构存在多样性：
第三节 DNA的结构与功能 第四节 RNA的结构与功能 第五节 核酸的理化性质及应用
第四节 RNA的结构与功能
RNA的一级结构即核苷酸的排列顺序 RNA的基本组成单位是4种核糖核苷酸 AMP、GMP、CMP、UMP RNA的基本结构键是 3’，5’ – 磷酸二酯键 RNA的分子小，种类多，稀有碱基多
第2章核酸的结构与功能ppt课件
Sanger测序原理
1.2.1.2 DNA的二级结构及其多态性
Watson和Crick在总结前人研究工作的基础上， 在1953年以立体化学上的最适构型建立了与 DNA X-射线衍射资料相符的分子模型—— DNA双螺旋结构模型。 它可在分子水平上 阐述遗传(基因复制)的基本特征。
⑴DNA双螺旋结构的主要依据
核酸根据核酸的化学组成和生物学功能，将核 酸分为：
核糖核酸（ribonucleic acid RNA）和
脱氧核糖核酸(deoxyribonucleic acid DNA)
所有细胞都同时含有DNA和RNA两种核酸。病 毒只含一种核酸，DNA或RNA，故有DNA 病毒和RNA病毒之分。多数细菌病毒（噬菌 体）属DNA病毒，而植物和动物病毒多为 RNA病毒。
5’pApCpUpUpGpApApCpC3’ RNA
简化为： 5’pACTTGAACG3’ DNA
5’pACUUGAACG3’RNA
简写式的5`-末端均含有一个磷酸残基（与糖基 的C-5`位上的羟基相连），3`-末端含有一个 自由羟基（与糖基的C-3`位相连），若5`端 不写P，则表示5`-末端为自由羟基。
3.4nm 2.8nm 36° 33°
Z-DNA
Wang和Rich等在研究人工 合成的d（CGCGCG）单 晶的X-射线衍射图谱时， 发现这种六聚体的构象不 同于B-构象。
它是左手双螺旋，在主链 中各个磷酸根呈锯齿 （Zigzag）状排列，因此 称Z-构象。
B-DNA与Z-DNA的比较
比较内容
B-DNA
T 24.8
28 25.6 29.7 28.9 29.2 32.9
G 24.1 23.2 21.9 20.5 20.4 20.4 18.7
第2章 核酸的结构与功能
第二章核酸的结构和功能核酸是以核苷酸为基本组成单位的线性多聚生物信息分子。
分为DNA和RNA两大类。
其化学组成见下表：DNA RNA碱基①嘌呤碱 A、G A、G②嘧啶碱 C、T C、U戊糖β-D-2 脱氧核糖β-D-核糖磷酸磷酸磷酸碱基与戊糖通过糖苷键相连，形成核苷。
核苷的磷酸酯为核苷酸。
根据核苷酸分子的戊糖种类不同，核苷酸分为核糖核苷酸与脱氧核糖核苷酸，前者是RNA的基本组成单位，后者为DNA的基本组成单位，核酸分子中核苷酸以3’,5’－磷酸二酯键相连，形成多核苷酸链，是核酸的基本结构。
多核苷酸链中碱基的排列顺序为核酸的一级结构。
多核苷酸链的两端分别称为3’－末端与5’－末端。
DNA的二级结构即双螺旋结构的特点：⑴两条链走向相反，反向平行，为右手螺旋结构；⑵脱氧核糖和磷酸在双螺旋外侧，碱基在内侧；⑶两链通过氢键相连，必须A与T、G与C配对形成氢键，称为碱基互补规律。
⑷大（深）沟，小（浅）沟。
⑸螺旋一周包含10个bp，碱基平面间的距离为0.34nm，螺旋为3.4nm，螺旋直径2nm；⑹疏水作用。
氢键及碱基平面间的疏水性堆积力维持其稳定性。
DNA的基本功能是作为遗传信息的载体，并作为基因复制转录的模板。
mRNA分子中有密码，是蛋白质合成的直接模板。
真核生物的mRNA一级结构特点：5’－末端“帽”，3’－末端“尾”。
tRNA在蛋白质合成中作为转运氨基酸的载体，其一级结构特点：含有较多的稀有碱基；3’－CCA－OH，二级结构为三叶草形结构。
rRNA与蛋白质结合构成核蛋白体，作为蛋白质合成的“装配机”。
细胞的不同部位还存在着许多其他种类小分子RNA，统称为非mRNA小RNA（snmRNAs），对细胞中snmRNA 种类、结构和功能的研究称为RNA组学。
具有催化作用的某些小RNA称为核酶。
碱基、核苷、核苷酸及核酸在260nm处有最大吸收峰。
加热可使DNA双链间氢键断裂，变为单链称为DNA变性。
DNA变性时，OD260增高。
核酸的结构与功能
DNA二级结构
B-DNA helix： A right-handed double helix with the following characteristics: the two strands are antiparallel; the bases are inside the helix and the phosphates and deoxyribose sugars are on the outside; adenine forms hydrogen bonds with thymine, and guanine forms them with cytosine; the bases in each pair are coplanar; there are 10.4 residues per turn, with a pitch of 35 Å.
5 的 α- 磷 酸 基 团 缩 合 形 成 磷 酸 二 酯 键 (phosphodiester bond)。 多个脱氧核苷酸通过磷酸二酯键构成了 具有方向性的线性分子，称为多聚脱氧核苷 酸(polydeoxynucleotide)，即DNA链。
5´-末端
C
磷酸二酯键
A
磷酸二酯键 G
3´-末端
目录
目录
（二） DNA双螺旋结构模型要点
1.DNA是反向平行、右手螺旋的双链结构 两条多聚核苷酸链在空间的走向呈反向平行 (antiparallel) 。两条链围绕着同一个螺旋轴形成右手螺 旋(right-handed)的结构。双螺旋结构的直径为2nm， 螺距为3. 4nm。
脱氧核糖和磷酸基团组成的亲水性骨架位于双螺旋 结构的外侧，疏水的碱基位于内侧。 双螺旋结构的表面形成了一个大沟 (major groove) 和一个小沟(minor groove)。
郭蔼光版基础生物化学习题
生化复习要点第二章核酸的结构与功能二、习题(一)名词解释（一）名词解释1.核苷酸:核苷酸是核苷的磷酸酯。
分为核糖核苷酸和脱氧核糖核苷酸。
2.核酸的变性：当呈双螺旋结构的DNA溶液缓慢加热时，其中的氢键便断开，双链DNA便脱解为单链。
3.核算的复性：在适宜的温度下，分散开的两条DNA链可以完全重新结合成和原来一样的双股螺旋。
4.增色效应：变性过程中，260nm紫外吸收值升高。
5.减色效应：复性过程中，260nm紫外吸收值降低。
6.DNA的熔解温度（T m值）：热变性过程中光吸收值达到最大吸收一半时的温度。
（二）填空题1.核酸的基本结构单位是核苷酸_。
2.脱氧核糖核酸在糖环_ 2’_位置不带羟基。
3.两类核酸在细胞中的分布不同，DNA主要位于细胞核_中，RNA主要位于_细胞质_中。
4.核酸分子中的糖苷键均为_β型糖苷键。
糖环与碱基之间的连键为_糖苷_键。
核苷与核苷之间通过_磷酸二酯键_键连接成多聚体。
5.核酸的特征元素磷_。
6.DNA双螺旋的两股链的顺序是_反向平行、互补_关系。
7.B型DNA双螺旋的螺距为_3.4nm_，每匝螺旋有 10_对碱基，每对碱基的转角是36°。
8.在DNA分子中，一般来说G-C含量高时，比重大，T m（熔解温度）则高，分子比较稳定。
9.DNA变性后，紫外吸收增加_，粘度_下降_、浮力密度_升高_，生物活性将_丧失_。
10.因为核酸分子具有_嘌呤_、_嘧啶_，所以在_260_nm处有吸收峰，可用紫外分光光度计测定。
11.DNA样品的均一性愈高，其熔解过程的温度范围愈_窄_。
12.mRNA的二级结构呈三叶草形，三级结构呈倒L型形，其3＇末端有一共同碱基序列 CCA 其功能是_携带活化了的氨基酸_。
（三）选择题1、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每对碱基间的距离为0.34nm，那么1μmDNA双螺旋平均含有1000nm/0.34nm个核苷酸对数，即2941对。
核酸的结构与功能
第二章核酸的结构与功能一、A型选择题1、胸腺嘧啶T与尿嘧啶U在结构上的差别是：A. T的C2上有氨基，U的C2上有氧B. T的C5上有甲基，U的C5上无甲基C. T的C4上有氧，U的C4上没有氧D. T的C2上有氧，U的C2上没有氧E. T的C3上有羟基，U的C5上无羟基2、通常即不见于 DNA又不见于 RNA的碱基是：A. 腺嘌呤B. 黄嘌呤C. 鸟嘌呤D. 胸腺嘧啶 E．尿嘧啶3、自然界游离核苷酸中的磷酸基最常位于：A.戊糖的C1上B. 戊糖的C2上C. 戊糖的C3上D. 戊糖的C4上 E．戊糖的C5上4、组成核酸的基本单位是：A.核糖和脱氧核糖B. 磷酸和戊糖C. 戊糖和碱基D. 单核苷酸 E．磷酸、戊糖和碱基5、脱氧核糖核苷酸彻底水解，生成的产物是：A.核糖和磷酸B. 脱氧核糖和碱基C. 脱氧核糖和磷酸D. 磷酸、核糖和碱基 E．脱氧核糖、磷酸和碱基6、下列哪种碱基只存在于 mRNA而不存在于 DNA中？A.腺嘌呤B. 尿嘧啶C. 鸟嘌呤D. 胞嘧啶 E．胸腺嘧啶7、 DNA的组成成分是：A．A，G，T，C，磷酸B．A，G，T，C，核糖C．A，G，T，C，磷酸、脱氧核糖D．A，G，T，U，磷酸、核糖E．A，G, T，U，磷酸、脱氧核糖8、DNA与RNA完全水解后，其产物的特点是：A.戊糖不同、碱基部分不同B.戊糖不同、碱基完全相同C.戊糖相同、碱基完全相同D.戊糖相同、碱基部分不同E.戊糖不同、碱基完全不同9、在核酸分子中核苷酸之间的连接方式是：A.3'，3'—磷酸二酯键B. 糖苷键C. 2'，5'—磷酸二酯键D．肽键 E．3'， 5'—磷酸二酯键10、核酸对紫外吸收的最大吸收峰在哪一波长附近？A.220 nmB. 240 nmC. 260 nmD. 280 nm E．300 nm11、含有稀有碱基比例较多的核酸是：A.mRNAB. DNAC. tRNAD. rRNA E．hnRNA12、核酸分子中储存、传递遗传信息的关键部分是：A.核苷B. 戊糖C. 磷酸D. 碱基序列 E．戊糖磷酸骨架13、不参与 DNA组成的是：A.dAMPB. dGMPC. dCMPD. dUMP E．dTMP14、在核苷酸分子中戊糖R、碱基N和磷酸P的连接关系是：A．N—R—P B．N—P—R C．P—N—RD．R—N—P E．R—P—N15、DNA分子碱基含量关系哪种是错误的？A. A＋T＝C＋GB. A＋G=C＋TC. G=CD. A=T E．A/T=G/C16、下列关于DNA碱基组成的叙述，正确的是：A．不同生物来源的DNA碱基组成不同B．同一生物不同组织的DNA碱基组成不同C．生物体碱基组成随年龄变化而改变D．腺嘌呤数目始终与胞嘧啶相等E．A＋T始终等于G＋C17、DNA的二级结构是指：A.α-螺旋B. β-片层C.β-转角D. 双螺旋结构 E．超螺旋结构18、ATP的生理功能不包括：A.为生物反应供能B. 合成RNAC. 贮存化学能D. 合成DNAE. 转变为cAMP19、DNA分子中不包括：A.磷酸二酯键B. 糖苷键C. 氢键D. 二硫键 E．范德华力20、下列关于真核生物DNA碱基的叙述哪项是错误的？A．腺嘌呤与胸腺嘧啶相等 B．腺嘌呤与胸腺嘧啶间有两个氢键C．鸟嘌呤与胞嘧啶相等 D．鸟嘌呤与胞嘧啶之间有三个氢键E．营养不良可导致碱基数目明显减少21、关于DNA双螺旋结构学说的叙述，哪一项是错误的？A．由两条反向平行的DNA链组成 B．碱基具有严格的配对关系C．戊糖和磷酸组成的骨架在外侧 D．碱基平面垂直于中心轴E．生物细胞中所有DNA二级结构都是右手螺旋22、下列关于RNA的说法哪项是正确的？A．生物细胞中只含有 rRNA、tRNA、mRNA三种B．mRNA储存着遗传信息 C．tRNA含有稀有碱基D．胞液中只有mRNA E．rRNA是合成蛋白质的场所23、下列哪种核酸的二级结构具有“三叶草”型？A.mRNAB. 质粒 DNAC. tRNAD. 线粒体 DNA E． rRNA24、tRNA的分子结构特征是：A.含有密码环B. 含有反密码环C. 3’—末端有多聚AD. 5’—末端有CCA E．HDU环中都含有假尿苷25、关于rRNA的叙述哪项是错误的？A.是生物细胞中含量最多的RNAB. 可与多种蛋白质构成核蛋白体C. 其前体来自于 hnRNA D．不同的rRNA分子大小不同E．不同种生物细胞的rRNA种类不同26、有关mRNA的论述不正确的是：A．mRNA分子中含有生物遗传信息B.mRNA在生物细胞内种类最多C.真核生物 mRNA3’末端都有相同的结构D.mRNA的碱基序列可以指导多肽链的合成E．mRNA的所有碱基都有编码氨基酸的作用27、下列关于真核生物mRNA特点的叙述正确的是：A.5’末端接7mAPPPB. 3’末端接polyGC. 3’末端有一CCAD. 5’末端有7mGPPP E．二级结构呈三叶草型28、遗传密码子共有：A.4个B. 12个C. 16个D. 61个 E．64个29、关于遗传密码的特征正确的是：A.一个遗传密码子可编码多种氨基酸B. 密码子间有一个核苷酸间隔C. 一种氨基酸可有多个密码子 D．生物不同其密码子也不同E．所有密码子都代表不同的氨基酸30、下列关于rRNA的叙述哪项是正确的？A．原核生物核蛋白体中有四种rRNA，即23s，16s，5s，5.8s B．原核生物核蛋白体中有三种rRNA，即5s，18s，5.8sC．真核生物核蛋白体中有三种rRNA，即5s，16s，23sD．真核生物核蛋白体中有四种rRNA，即5s，5.8s，18s，28s E．原核和真核的核蛋白体有完全相同的rRNA31、RNA形成局部双螺旋时，其碱基配对原则是：A. A—T，G—CB. A—U，G—C C．A—U，G—TD．A—G， C—T E．U—T， A—G32、 RNA中存在的核苷酸是：A.UMPB. dAMPC. dGMPD. dCMP E．dTMP33、真核细胞染色质的基本结构单位是：A.组蛋白B. 核心颗粒C. 核小体D. 超螺旋管 E．α-螺旋34、不参与核小体核心颗粒的蛋白质是：A.H1B. H2 AC. H2 BD. H3 E．H435、核酸的一级结构实质上就是：A.多核苷酸链中的碱基排列顺序B. 多核苷酸链中的碱基配对关系C. 多核苷酸链中的碱基比例关系 D．多核苷酸链的盘绕、折叠方式E．多核苷酸链之间的连接方式36、下列关于核酸结构的叙述错误的是：A．DNA双螺旋表面有一大沟和小沟B．DNA双螺旋结构中上、下碱基间存在碱基堆积力C．双螺旋结构仅存在于DNA分子中D．双螺旋结构也存在于RNA分子中E．双螺旋结构区存在有碱基互补关系37、DNA变性是指：A.多核苷酸链解聚B. DNA分子由超螺旋变为双螺旋C. 分子中磷酸二酯键断裂 D．碱基间氢键断裂E．核酸分子的完全水解38、关于核酸变性的叙述哪项是正确的：A.核酸分子中共价键的断裂B. 核酸分子中氢键的断裂C. 核酸分子中碱基的丢失 D．核酸分子中碱基的甲基化E．核酸分子一级结构的破坏39、DNA Tm值较高是由于下列哪组核苷酸含量较高所致？A.G＋AB. C＋GC. A＋TD. C＋T E．A＋C40、核酸变性后可发生下列哪种变化?A.减色效应B. 增色效应C. 紫外吸收能力丧失D．溶液粘度增加 E．紫外吸收峰波长转移41、DNA受热变性时：A.在260nm波长处的吸光度下降B. 多核苷酸链断裂为寡核苷酸链C. 碱基对可形成氢键 D．溶液粘度明显增加E．加入互补 RNA，冷却后可形成 DNA／RNA杂交分子42、下列几种DNA分子的碱基组成比例中，哪一种DNA的Tm值最低：A．A—T占 15％ B. G—C占 25％ C．G—C占 40％D．A—T占 80％ E．G—C占 55 ％43、核酸分子杂交可发生在DNA和RNA之间、DNA和DNA之间，那么对于单链 DNA5’—CGGTA—3’，可以与下列哪一种 RNA发生杂交？A.5’—UACCG—3’B. 5’—GCCAU—3’C. 5’—GCCUU— 3’D. 5’—AUCCG— 3’ E．5’—UAGGC— 3’44、核小体串珠状结构的核心蛋白质是：A.H2A，H2B，H3，H4 各一分子B.H2A，H2B，H3，H4 各二分子C.H1 组蛋白与 140~145 个碱基对 DNAD.非组蛋白E.H2A，H2B，H3，H4 各四分子45、组成RNA的戊糖是：A.木酮糖B. 核酮糖C. 核糖D. 核糖醇 E、脱氧核糖46、DNA的一级结构是指：A．各种核苷酸分子中组成分子的连接方式B．DNA分子中连接多个单核苷酸的磷酸二酯键C．脱氧核苷酸借3'－5'－磷酸二酯键按一定排列顺序形成的多核苷酸链D．DNA的双螺旋结构 E、以上都非所指47、在DNA双螺旋结构中，互补碱基配对规律是：A．A-T，G-U B．A-T，U-C C．G-C，T-AD．A-C，G-T E．A-G，T-C48、DNA分子，A的含量为15％，则C的含量应为：A. 15％B. 20％C. 25％D. 30％E. 35％49、关于tRNA分子的下述各项，哪项是错误的：A．在RNA中它是最小的单链分子 B．tRNA的二级结构通常为三叶草形C．在RNA中tRNA含稀有碱基最多D．它可在二级结构基础上进一步盘曲为倒“L”形的三级结构E．以上都不对50、核酸紫外光吸收特性来自：A. 5'－磷酸核糖B. 5'－磷酸脱氧核糖C. 磷酸二酯键D. 嘌呤和嘧啶碱基 E、糖苷键二、B型选择题A. 5sRNAB. 28sRNAC. 16sRNAD. snRNAE. hnRNA1．原核生物和真核生物核糖体都有的是：2．真核生物核糖体特有：3．原核生物核糖体特有：A. tRNAB. mRNAC. rRNAD. hnRNAE. DNA4．分子量最小的一类核酸：5．细胞内含量最多的一类RNA：6．作为mRNA的前身：A. 杂交B. 变性C. 复性D. 重组E. 探针7．DNA的两股单链重新缔合成双链称为：8．单链DNA与RNA形成局部双链称为：A. 超螺旋结构B. 三叶草形结构C. 双螺旋结构D. 帽子结构E. 发夹样结构9．tRNA二级结构的基本特征是：10．DNA二级结构的特点是：11．mRNA5'端具有：三、X型选择题1、DNA分子中的碱基组成是：A．A＋G＝C＋T B．C＝G C．A＝T D．C＋G＝A＋T E．A＝G2、有关mRNA的叙述正确的是：A.主要分布在胞液中B.分子内不含脱氧胸苷酸C.是遗传物质的携带者D．其二级结构是双股螺旋 E．生物细胞内含量最多的是mRNA3、有关DNA的叙述不正确的是：A.主要分布在细胞核B. 是遗传信息的携带者C．胞液中含有少量的DNA D．其分子中含有大量的稀有碱基E．不同种生物的DNA分子中碱基组成不同4、DNA存在于：A.高尔基体B. 粗面内质网C. 线粒体D. 染色体 E．溶酶体5、存在于DNA分子中的脱氧核糖核苷酸是：A.dAMPB. dGMPC. dUMPD. dCMP E．dTMP6、DNA水解后得到产物包括：A.磷酸B. 核糖 C．腺嘌呤、鸟嘌呤D．胞嘧啶、尿嘧啶 E．胞嘧啶、胸腺嘧啶7、关于tRNA的叙述不正确的是：A.分子中含有稀有碱基B. 分子中含有密码环C．是细胞中含量最多的RNAD．主要存在于胞液E．其二级结构为倒L型8、关于DNA分子中碱基组成特点的叙述不正确的是：A.具有严格的配对关系B. 嘌呤碱和嘧啶碱的数目相等C．A／G=C／T=1 D．A＋G／C＋T=1E．不同生物同一器官DNA碱基组成相同9、维持DNA双螺旋结构的稳定因素包括：A.分子中的磷酸二酯键B. 碱基对之间的氢键C．碱基平面间的堆积力D．磷酸戊糖骨架的支撑力E．骨架上磷酸之间的负电排斥力10、DNA二级结构的特点是：A．两条反向平行的多核苷酸链构成右手螺旋B．碱基分布在螺旋内侧具有严格的配对关系C．每10个bp 盘绕一周，螺距为3.4nmD．其纵向维持力为碱基堆积力E．加热可使氢键断裂，形成两条单链11、真核生物mRNA的结构特点是：A．5’—末端接m7GPPP B．3’一末端接多聚腺苷酸C．分子中含有遗传密码 D．所有碱基都具有编码氨基酸的作用E．通常以单链形式存在12、下列有关DNA Tm值的叙述哪些是正确的？A．与DNA的碱基排列顺序有直接关系B．与DNA链的长度有关C．与G—C对的含量成正比D．G＋C／A＋T的比值越大，Tm值越高E．Tm值表示DNA变性后的浓度值13、复性过程包括下列哪些反应？A.氢键的形成B. 核苷键的形成 C．磷酯键的形成D．碱基对间堆积力的形成 E．共价键的形成14、下列关于核酸分子杂交的叙述，正确的是：A.可发生在不同来源的DNA和DNA链之间B.可发生在不同来源的DNA和RNA链之间C.可发生在RNA链与其编码的多肽链之间D.DNA变性与复性的性质是分子杂交的基础E.杂交技术可用于核酸结构与功能的研究15、蛋白质变性和DNA变性的共同特点是：A．生物学活性丧失 B．易恢复天然状态 C．氢键断裂D. 结构松散 E．形成超螺旋结构16、核酸的结构特征是：A.分子具有极性B. 有5’磷酸末端 C．有3’羟基末端D．磷酸戊糖组成骨架 E．碱基间存在互补配对关系17、Tm是表示DNA的：A.最适温度B. 水解温度C. 复性温度D. 解链温度 E．变性温度18、真核细胞核蛋白体中含有：A.28SrRNAB. 18SrRNAC. 5SrRNA D．5.8SrRNA E．23SrRNA19、DNA的作用是：A. 携带遗传信息B. 储存遗传信息C. 指导蛋白质合成D. 参与转录E. 指导遗传信息表达20、DNA和RNA的区别是：A. 碱基不同B. 戊糖不同C. 在细胞内分布部位不同D. 功能不同E. 含磷量不同四、名词解释1、DNA变性2、DNA复性3、DNA的一级结构4、核酸的杂交5、Tm值6、增色效应五、填空题1、核酸可分为______和______两大类，其中______主要存在于______，而______主要存在于______。
生物化学讲义第二章核酸化学
核酸的结构与功能【目的和要求】1. 熟悉核酸的种类、分布和主要的生物学功能。
2．掌握核酸的化学组成、核苷酸的连接方式。
3．归纳区分两类核酸在化学组分上的异同点。
4．说出DNA二级结构的模型及其主要特点。
5．简述RNA分子组成和结构的特点。
6．简述三种RNA结构特点和主要功能。
7．了解核酸重要的理化特性及其在医学上的应用。
8．能说出生物体内重要的单核苷酸及其生化功能。
【本章重难点】1.核酸的种类、分布和生物学功能。
2．核酸的化学组成。
3．DNA和RNA的分子结构与功能。
4．核酸的变性、复性及杂交。
5．生物体内重要的单核苷酸。
学习内容第一节核酸的化学组成第二节 DNA的分子结构第三节 RNA的分子结构第四节核酸的理化性质第一节核酸的化学组成一、核酸（nucleic acid）的分类、分布与生物学功能分类分布生物学功能核糖核酸（RNA）细胞质参与蛋白质的生物合成5 % 蛋白质合成的直接模板tRNA 15 % 活化与转运AArRNA 80 % 充当装配机，提供场所脱氧核糖核酸（DNA ） 核内、染色质遗传的物质基础** 基因 —— DNA 分子中的功能片段（决定遗传特性的碱基序列）。
二、核酸的分子组成1．核酸的元素组成：C.H.O.N.和P ；代表元素P ，平均含量9～10％。
2．核酸的基本组成单位：核苷酸（nucleotide ）1）核苷酸的组成戊糖、碱基：核苷、核苷酸：核苷酸链：3/,5/－磷酸二酯键；3/－羟基端，5/－磷酸基端水解 水解 磷酸 戊糖(戊糖、脱氧戊糖)核酸 核苷酸核苷 嘧啶（C.T.U ）碱基嘌呤(A.G)2）核苷酸的结构与命名3）核苷酸的功用3．两类核酸在分子组成上的异同点第二节 DNA 的分子结构一、DNA 的一级结构组成DNA 分子的基本单位是四种脱氧核苷酸:dAMP 、dCMP 、dGMP 和dTMP1．DNA 的碱基组成规律：Chargaff 规则：①同一生物不同组织的DNA 样品，其碱基成分含量相同。
核酸的化学结构与功能
第二章 核酸的结构与功能1. 单项选择题(1) 构成核酸的基本单位是(3) RNA 和DNA 切底水解后的产物A. 碱基不同 ,核糖相同B. 碱基不同 ,核糖不同C. 碱基相同 ,核糖不同D. 核糖不同 ,部分碱基不同E. 完全不同 (4) 稀有碱基在哪类核酸中多见 A.rRNA B.mRNA C.tRNA D. 核仁DNA E. 线粒体 DNA(5) RNA 的核苷酸之间由哪种键相连接(6) 决定tRNA 携带氨基酸特异性的关键部位是(7) 绝大多数真核生物mRNA'5 -末端有(8) DNA 的二级结构是(9) DNA 的超螺旋结构是E. 无定型结构(10) 核酸的紫外吸收特性来自(11) tRNA 氨基酸臂的特点是 (12) 有一 DNA 双链，已知其中一股单链 A=30% G=24%其互补链的碱基组成应 为 A G C TA. 30 2446B. 243046A. 核苷B. 磷酸戊糖C. 核苷酸D. 多核苷酸E. 脱氧核苷(2) 下列哪一种碱基存在于 RNA 不存在于DNA中 A.C B.G C.A D.U E.T A. 磷酸酯键 B. 疏水键 C. 糖苷键 D.磷酸二酯键E. 氢键A.-CCA 末端B.T 以环C.DHu 环D. 附加叉E. 反密码环 A.PolyA B.帽子结构 C. 起始密码D. 终止密码E.Pribnow 盒A. a 螺旋B. 伕转角C.俟折叠D. 超螺旋结构E. 双螺旋结构 A. 二级结构的一种形式 B.三级结构 C.一级结构 D.四级结构A. 核糖B. 脱氧核糖C.嘌呤嘧啶碱基 D. 磷酸二酯键 E. 磷酸核糖A.5 '-末端有羟基B.3 '-末端有CCA-OH 吉构C.3 '-末端有磷酸D. 由九个碱基对组成E.富含腺嘌呤C.463024D.462430E.20262430(13)DNA 的Tm值A. 只与DNA链的长短有直接关系B.与G-C碱基对含量成正比C. 与A-T碱基对含量成正比D. 与碱基组成无关E.所有真核生物Tm值都一样(14) 下列是几种DNA分子的碱基组成比例，哪一种DNA的Tm值最高？A.A+T=15%B.G+C=25%C.G+C=40%D.A+T=80%E.G+C=35%(15) 真核生物的mRNAA.在胞质内合成和发挥其功能B.帽子结构是一系列的腺苷酸C.有帽子结构和多聚A的尾巴D.mRNA因能携带遗传信息，所以可以长期存在E.mRNA勺前身是rRNA(16) 下列关于核酸分子杂交的叙述哪一项是错误的？A. 不同来源的两条单链DNA只要他们有大致相同的互补碱基顺序，它们就可以结合形成新的杂交DNA双螺旋B. DNA单链也可与相同或几乎相同的互补碱基RNA链杂交形成双螺旋C. RNA链可与其编码的多肽链结合形成杂交分子D. 杂交技术可用于核酸结构与功能的研究E. 杂交技术可用于基因工程的研究(17) 在DNA的双螺旋模型中A.两条多核苷酸链完全相同B. 一条链是左手螺旋，另一条是右手螺旋C.A+G/C+T的比值为1D.A+T/G+C 的比值为1E.两条链的碱基之间以共价键结合(18) 关于DNA热变性的叙述，哪一项是错误的A.核苷酸之间的磷酸二酯键断裂B. 在260nm处光吸收增加C.二条链之间氢键断裂D. DNA占度下降E. 浮力密度升高(19) DNA携带生物遗传信息这一事实意味着A. 不论哪一物种碱基组成均应相同B. 病毒的侵染是靠蛋白质转移至宿主细胞来实现的C. 同一生物不同组织的DNA其碱基组成相同D. DNA碱基组成随机体年龄及营养状况而改变E.DNA以小环状结构存在(20) 核酸变性后可发生哪种效应A. 减色效应B. 增色效应C. 失去对紫外线的吸收能力D.最大吸收峰波长发生转移E.溶液粘度增加(21) 核酸分子中储存、传递遗传信息的关键部分是A. 核苷B. 碱基序列C. 磷酸戊糖D. 磷酸二酯键E. 戊糖磷酸骨架(22) 关于tRNA的叙述哪一项是错误的A.tRNA二级结构呈三叶单形B.tRNA 分子中含有稀有碱基C. tRNA的二级结构有二氢尿嘧啶环D. 反密码环是有CCA三个碱基组成反密码子E.tRNA分子中有一个额外环(23) 下列关于双链DNA碱基含量关系，哪个是错误的A.A=T G=CB.A+G=C+TC.A+T=G+CD.A+C=G+TE. [A]/ [T] = [G]/ [C](24) 某DNA分子中腺嘌呤的含量为15%则胞嘧啶的含量应为A. 15%B.30%C.40%D.35%E.7%(25)遗传物质一般储存在：A. 核糖核酸B. 脱氧核糖核酸C.组蛋白D. 核蛋白E. 非组蛋白(26)碱基能较强吸收A. 可见光B.540nm波长的光C.280nm的紫外光D.红外光E.260nm的紫外光(27)核酸中核苷酸的连接方式为A.2 3'-磷酸二酯键B.3'，5' -磷酸二酯键C.2'，5' - 磷酸二酯键D.糖苷键E.肽键(28)双链DNA分子中，如果A的含量为20%则T的含量为：A.20%B.30%C.40%D.50%E.60%(29) Watson —Crick 的DNA吉构模型A.是三链结构B.双股链的走向是反向平行的C. 嘌呤和嘌呤配对，嘧啶和嘧啶配对D. 碱基之间共价结合E.磷酸戊糖主链位于螺旋内侧(30)维持DNA双螺旋结构横向稳定的主要作用力是：A.盐键B.疏水键C.氢键D.碱基堆积力E.共价键(31)核小体串珠状结构的珠状核心蛋白质是A.H2A、H2B H3 H各一分子B.H2A 、H2B H3 H4各二分子C.H1组蛋白与140〜145碱基对DNAD.非组蛋白E. H2A、H2B H3 H4各四分子(32)密码子存在于A.DNAB.rRNAC.mRNAD.hnRNAE.tRNA(33) DNA变性时发生的变化A. 两条单链形成右手双螺旋B. 高色效应C. 低色效应D. 共价键断裂E. 形成超螺旋(34)DNA变性时发生的变化是A、磷酸二酯键断裂 B 、糖苷键断裂 C 、碱基水解D氢键断裂 E 、DNA分子与蛋白质间的疏水键断裂2. 多项选择题(1) 哪些碱基对会出现在DNA中A.A-TB.U-AC.G-CD.G-A(2) DNA双螺旋结构的特点是A. 一个双链结构B.A=T G 三C配对C.碱基之间共价键结合D.DNA双链走向是反向平行的(3) 核酸对紫外光的吸收A. 其最大吸收峰在260nmB. 其最大吸收峰在200nmC.利用此性质可进行核酸的定性及定量分析D. 其最大吸收峰在380nm(4) DNA A. 是脱氧核糖核酸 B. C. 是遗传的物质基础 D.(5) RNA A. 是核糖核酸B.C. 主要分布在胞浆中D.(6) RNA 中所含的碱基通常有 A.A,G B.T,C C.U,C (7) DNA 分子杂交的基础是 A.DNA 变性后在一定条件下可复性 B.DNA 粘度大C.DNA 的刚性与柔性D.DNA可重新缔合 (8) DNA 变性后A.26 Onm 处紫外吸收增加B.旋光性下降C. 溶液粘度下降D. 糖苷键断裂(9) 关于核酸和蛋白质的下述描写哪些是对的 A. 均是大分子B. 都有各自的一、二、三级结构C.加热均可引起变性D.在适当的电场中可以泳动 (10) 维持DNA 双螺旋结构稳定的因素有 A. 核苷酸之间的磷酸二酯键 B. 碱基堆积力C .骨架上磷酸之间的负电相斥力 D. 配对碱基之间的氢键 3. 名词解释(1) 核酸变性： (2) DNA 的复性作用： (3) 杂交： (4) 增色效应： (5) 解链温度： (6) DNA 的一级结构： 4. 填空题(1) DNA 分子是由两条脱氧多核苷酸链盘绕而成 , 而两条链通过碱基之间的( ) 相连, 碱基配对原则是( )对( )和( )对( ).(2) 真核生物mRNA 勺5,-帽子结构是()，其3,-末端有()结构. (3) 核酸是由许多( )通过()键连接起来的多核苷酸链 , 核酸分 子完全水解可得到（ ）, （ ）, （ ） .主要分布在胞核中 富含尿嘧啶核苷酸主要分布在胞核中 富含脱氧胸苷酸 D.U,T变性双链解开 , 在一定条件下（4）tRNA 的二级结构为（）形结构，含有（）, （），（），（）和（）。
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3、双螺旋得直径为2nm,每两个相邻碱基对之间得距离为0、34nm,其旋转夹角为36°,螺旋每旋转一周含10对碱基,螺距为3、4nm。
4、两条多核苷酸链之间得碱基通过氢键配对,A-T之间形成2个氢键,G-C之间形成3个氢键。
双螺旋结构得稳定靠氢键与碱基堆积力维系。
三、DNA得超级结构
超螺旋结构 DNA双螺旋链再盘绕即形成超螺旋结构。
正超螺旋盘绕方向与DNA双螺旋方同相同
负超螺旋盘绕方向与DNA双螺旋方向相反
意义: DNA超螺旋结构整体或局部得拓扑学变化及其调控对于DNA复制与RNA转录过程具有关键作用。
真核生物染色体DNA就是线性双螺旋结构,染色质DNA与组蛋白组成核小体。
许多核小体形成得串珠样线性结构再进一步盘曲成直径为30nm得纤维样结构,再经过几次卷曲,形成染色体结构。
四、DNA得功能
DNA就是遗传信息得载体,就是复制与转录得模版。
“基因”就就是DNA中得碱基序列。
一个生物体得全部基因序列称为基因组。
“基因”中DNA得碱基序列决定了其表达得蛋白质得氨基酸得序列。
第三节 RNA结构与功能
RNA在生命活动中具有重要作用,它与蛋白质共同负责基因得表达过程得调控。
一、mRNA
细胞核内初合成得就是不均一核RNA——hnRNA,就是mRNA得前体,hnRNA经过剪切加工转变为成熟得mRNA。
1、添加帽子结构
2、添加多聚腺苷酸尾巴
帽子结构与多聚A尾得功能:① mRNA核内向胞质得转位。
② mRNA 得稳定性维系。
③翻译起始得调控。
mRNA得功能: 把DNA所携带得遗传信息,按碱基互补配对原则,抄录并传送至核糖体,用以决定其合成蛋白质得氨基酸排列顺序。
二、tRNA
占细胞总RNA得15%,由70-90个核苷酸组成得一类小分子RNA;其主要功能就是在蛋白质合成过程中作为各种氨基酸得载体,并按mRNA上得遗传密码顺序“对号入座”地将其转给蛋白质。
tRNA得结构特点
1、稀有碱基含 10~20% 稀有碱基,如 DHU
2、 3´末端为— CCA-OH 5´末端大多数为G
3、二级结构呈三叶草型结构
4、DHU环、TΨC环与反密码子环
5、三级结构呈倒L型
tRNA得功能:活化、搬运氨基酸到核糖体,参与蛋白质得翻译。
三、rRNA
DNA分子得长度与直径之比达到107,极易在机械力得作用下发生断裂。
核酸得沉降特性。
二、核酸得紫外吸收
核酸分子中得碱基含有共轭双键,有紫外吸收得性质,其最大吸收峰值在260nm。
利用核酸得紫外吸收特性,可以用紫外分光光度法对DNA与RNA进行定性与定量分析。
三、核酸得变性与复性
(一) DNA得变性(denaturation)
定义:在某些理化因素作用下,DNA双链解开成两条单链得过程。
方法:过量酸,碱,加热,变性试剂如尿素、酰胺以及某些有机溶剂如乙醇、丙酮等。
变性后其它理化性质变化: OD260增高、粘度下降、比旋度下降、浮力密度升高、酸碱滴定曲线改变、生物活性丧失。
增色效应:DNA变性时其溶液OD260增高得现象。
热变性
教案末页。