第三章核酸化学
核酸基础
§3-2
核酸的结构
第三章 核酸
一、核酸是通过3′,5′磷酸二酯键的多聚体,它的基本单位是核苷酸.
化学组成:核酸→核苷酸→磷酸+戊糖+含氮碱
NH2 N N P OH2 C O N
NH2 N N N N H
碱基
N
OH
H
核苷酸
HOH2C
O
OH
H3PO4
磷酸 核 酸
OH
H
戊糖
第三章 核酸
1. 含氮碱:
N N H
磷含量及紫外吸收值然后算出摩尔磷吸光系数。
(P)=A/cL
=30.98A/WL 一般天然DNA的(P)为6600,RNA为7700~7800。由于 单链核苷酸的(P)比双链的要高,所以核酸发生变性时, (P)升高,故称增色效应;复性时(P)降低,称为减色 效应。
四、核酸的变性、复性与杂交
拖尾序列和尾巴
帽子 前导序列 编码序列 拖尾序列
尾巴
蛋白质
5′—端有帽子,其结构如图
A-A-A-A-A-A-AA ……
功能:保护作用,参与蛋白质合成起始
3′—端有尾巴(多聚A200左右个核苷酸)是转录后在经poly(A)聚合酶作用添加上 去的。 功能:保护作用;
O HN H2 N N
CH3 N+ O N O CH2O P OH OH OH O O P OH O O P OH O P OH2 C 碱基 O
、稀有碱基
见表13-2(解释)
HOH2C
O
OH
HOH2C
O
OH
OH
OH
OH
H
—D—核糖
—D—脱氧核糖
第三章 核酸
3.核苷酸
生物化学3-核酸作业参考答案
Chapter 4 Nucleic acids专业________ 学号_________ 姓名________ 成绩________一、填空题(20分,每空0.5分)1. 核酸可分为和两大类,前者主要存在于真核细胞的和原核细胞的部位,后者主要存在细胞的部位。
(DNA,RNA,细胞核,拟核区,细胞质) 2. 构成核酸的基本单位是,由,和连接而成。
(核苷酸,碱基,戊糖,磷酸)3. 在各种RNA中,含量最多,含稀有碱基最多,半寿期最短。
(rRNA,tRNA,mRNA)4. 维持DNA的双螺旋结构稳定的作用力有,,。
(碱基堆积力,氢键,离子键)5. 组成DNA的两条多核苷酸链是的,两链的碱基序列,其中与配对,形成两对氢键,与配对,形成三对氢键。
(反向平行,互补配对,A,T,C,G)6. 当温度逐渐升高到一定的高度时,DNA双链,称为。
当“退火”时,DNA的两条链,称为。
(打开,变性,重新配对,复性)7. 核酸在复性后260nm波长的紫外吸收,这种现象称为效应。
(变性,减小,减色)8. tRNA的二级结构呈形,三级结构的形状象。
(三叶草。
倒“L”)9. 富含的DNA比富含的DNA具有更高的溶解温度。
(GC,AT)10.DNA的双螺旋结构模型是和于1953年提出的。
(Watson,Crick)11.DNA的T m值大小与三个因素有关,它们是,,。
(GC对,DNA均一性,溶液离子强度)12.PCR是通过、和三个步骤循环进行DNA扩增的。
(变性,退火,延伸)二、选择题(20分)1. 细胞内游离核苷酸分子的磷酸基团通常连接在糖的什么位置上?()aa. C5’b. C3’c. C2’d. C1’2. 关于双链DNA碱基含量的关系哪个是错误的?( )ba. A=Tb. A+T=G+Cc. C=Gd. A+G=C+T3. 下列关于DNA的叙述哪项是错误的?( )ba. 两条链反向平行b. 所有生物中DNA均为双链结构c. 自然界存在3股螺旋DNAd. 分子中稀有碱基很少4. Southern印记法是利用DNA与下列何种物质之间进行分子杂交的原理?()da. RNAb. 蛋白质c. 氨基酸d. DNA5. RNA分子中常见的结构成分是()ba. AMP、CMP和脱氧核糖b. GMP、UMP和核糖c. TMP、AMP和核糖d. UMP、CMP和脱氧核糖6. 热变性的DNA()aa. 紫外吸收增加b. 磷酸二酯键断裂c. 形成三股螺旋d. (G+C)含量增加7. DNA的Tm与介质的离子强度有关,所以DNA制品应保存在()aa. 高浓度的缓冲液中b. 低浓度的缓冲液中c. 纯水中d. 有机溶液中8. 下面关于核酸的叙述中不正确的是( )ca. 在嘌呤和嘧啶之间存在着碱基对b. 当胸腺嘧啶与嘌呤配对时,由于甲基阻止氢键形成而导致碱基配对效率下降c. NaOH溶液只能水解DNA,不能水解RNAd. 在DNA分子总有氢键连接的碱基平面与螺旋平行9. 在适宜条件下,核酸分子的两条链能否自行杂交,取决于:()da. DNA的熔点b. 序列的重复程度c. 核酸链的长短d. 碱基序列的互补10.DNA与RNA两类核酸分类的主要依据是:()ca. 空间结构不同b. 所含碱基不同c. 所含戊糖不同d. 细胞中的位置不同11. 在核酸分子中核苷酸残基之间的连接方式为()ca. 2’,3’-磷酸二酯键b. 氢键c. 3’,5’-磷酸二酯键d. 糖苷键12.DNA复性的重要标志是()da. 溶解度降低b. 溶液黏度降低c. 紫外吸收增大d. 紫外吸收降低13.分离出某病毒核酸的碱基组成为A=27%,G=30%,C=22%,T=21%,该病毒为()aa. 单链DNAb. 双链DNAc. 单链RNAd. 双链RNA14.DNA复制时,序列5’-TpApGpAp-3’将合成下列哪种互补结构?()aa. 5’-TpCpTpAp-3’b. 5’ApTpCpTp-3’c.5’-UpCpUpAp-3’d.5’-GpCpGpAp-3’15.核酸对紫外线的吸收是由哪一结构所产生的()ca. 磷酸二酯键b. 核糖c. 嘌呤嘧啶环上的共轭双键d. 核苷键16.在Watson-Crick的DNA结构模型中,下列正确的是()aa. 双股链的走向是反向平行的b. 嘌呤和嘌呤配对,嘧啶和嘧啶配对c. 碱基之间共价结合d. 磷酸戊糖主链位于螺旋内侧17.DNA变性的原因是()da. 磷酸二酯键断裂b. 多核苷酸解聚c. 碱基的甲基化修饰d. 互补碱基之间的氢键断裂18.下列关于RNA的叙述哪一项是错误的()ca. RNA不仅只有是单链的形式存在的b. tRNA是最小的一种RNAc. 胞质中只有一种RNA,即mRNAd. 组成核糖体的主要是rRNA19. 原核生物核体为()aa.70Sb.80Sc.60Sd.50S20.下列核酸中稀有碱基或修饰核苷相对含量最高的是()ca. DNAb. rRNAc. tRNAd. mRNA三、是非题(5分)√()1. DNA和RNA都易溶于水而难溶于有机溶剂√()2. 不同生物的DNA碱基组成各不相同,同种生物的不同组织器官中DNA组成均相同()3. 在1mol/L NaOH溶液中,RNA和DNA同样不稳定,易被水解成单核苷酸。
第三章核酸的化学
DNA特有
RNA特有
O
O
C
C
HN C CH3 HN CH
C CH ON
C CH ON
H
H
3、磷酸:DNA、RNA均有
HO OH
RNA(AMP)
HO OH
H
DNA(dAMP)
两类核酸的基本化学组成比较
组成成分 DNA
腺嘌呤(A) 嘌呤碱 鸟嘌呤(G)
碱基
嘧啶碱
胞嘧啶 (C) 胸腺嘧啶(T)
NH2
N
N
~ ~ O
O- P O-
O O- P
O-
O O- P
O-
NN OCH2 O
HH
H
H
OH OH 三磷酸腺苷 (ATP)
AMP ADP
ATP
1、腺苷三磷酸(ATP)
▪ 主要功能: 提供能量
能量储存
AMP
能量释放
能量储存
ADP
能量释放
AMP ADP ATP
ATP
2、环苷酸
▪ 主要功能:细胞内信号传导过程中的重 要信息分子。
➢ 1952年,Hershey和Chase利用病毒完成更有说服力的“噬菌体” 实验。
➢ 1953年J.D.Watson和F.Crick提出DNA的双螺旋结构,20世纪自 然科学最伟大的成就之一。
1990年 美国启动人类基因组计划(HGP)
一、核酸的发现和研究简史
➢ 1953年J.D.Watson和F.Crick提出DNA的双螺旋结 构,20世纪自然科学最伟大的成就之一。
RNA:NTP
三磷酸腺苷酸ATP 三磷酸鸟苷酸 GTP 三磷酸胞苷酸 CTP 三磷酸尿苷酸 UTP
《生物化学》教案(完整)
《生物化学》教案(一)第一章:生物化学导论1.1 生物化学的概念与发展历程1.2 生物化学的研究内容与方法1.3 生物化学在生命科学中的重要性1.4 生物化学实验安全与实验室规范《生物化学》教案(二)第二章:蛋白质化学2.1 蛋白质的基本结构与功能2.2 蛋白质的组成单位——氨基酸2.3 蛋白质的合成与降解2.4 蛋白质的结构与性质分析方法《生物化学》教案(三)第三章:核酸化学3.1 核酸的基本组成与功能3.2 核酸的分类与结构特点3.3 核酸的生物合成过程3.4 核酸酶与核酸分析方法《生物化学》教案(四)第四章:酶学4.1 酶的基本概念与特性4.2 酶的分类与命名4.3 酶的作用机制与动力学4.4 酶的调节与应用《生物化学》教案(五)第五章:碳水化合物与脂质化学5.1 碳水化合物的分类与功能5.2 脂质的分类与功能5.3 糖脂与糖蛋白的结构与功能5.4 碳水化合物与脂质的代谢途径《生物化学》教案(六)第六章:代谢途径与能量转化6.1 概述生物氧化与代谢途径6.2 糖酵解途径6.3 三羧酸循环(TCA循环)6.4 氧化磷酸化与电子传递链《生物化学》教案(七)第七章:生物大分子的结构与功能7.1 蛋白质的结构层次与功能多样性7.2 核酸的结构与功能7.3 碳水化合物的结构与功能7.4 脂质的结构与功能《生物化学》教案(八)第八章:生物膜与信号传导8.1 生物膜的组成与结构8.2 膜蛋白的结构与功能8.3 信号传导途径与细胞内通信8.4 生物膜与信号传导在生理与疾病中的作用《生物化学》教案(九)第九章:遗传信息的传递与调控9.1 DNA复制与损伤修复9.2 转录与翻译过程9.3 遗传密码与氨基酸序列9.4 基因表达调控与细胞分化《生物化学》教案(十)第十章:生物化学实验技术10.1 光谱分析技术与色谱法10.2 电泳技术与质谱法10.3 生物化学实验基本操作与技巧10.4 实验数据处理与分析方法重点解析重点解析:1. 生物化学的概念与发展历程、研究内容与方法、在生命科学中的重要性。
第三章:核酸的结构与功能 一、名词解释 1不对称比率 2碱基互补 3发
第三章:核酸的结构与功能一、名词解释1.不对称比率2.碱基互补3.发夹结构4.DNA的一级结构5.分子杂交6.增色效应7.减色效应8.核酸的变性9.核酸的复性10.DNA的熔解温度(Tm)11.假尿苷(Ψ)12.三叶草型结构13.snRNA 14 .回文序列15.拓扑异构体16.超螺旋结构17. H-DNA (tsDNA )18.单顺反子19.多顺反子二、填空题1.( )和( )提出DNA 的双螺旋模型,从而为分子生物学的发展奠定了基础。
2.DNA 与RNA 的结构差别:DNA为( )链,RNA为( )链,DNA 中有( )和( ) ,而RNA 代之为( )和( )。
3.RNA 分为( )、( )和( ),其中以( )含量为最多,分子量( )为最小,( )含稀有碱基最多。
4.胸苷就是尿苷的( )位碳原子甲基化。
5.核酸按其所含糖不同而分为( )和( )两种,在真核生物中,前者主要分布在( )中,后者主要分布在( )中。
6.在核酸分子中由( )和( )组成核苷,由( )和( )组成核苷酸。
()是组成核酸的基本单位。
无论是DNA 还是RNA 都是有许许多多的()通过()键连接而成的。
7.核苷中,嘌呤碱基与核糖是通过( )位( )原子和( )位( )原子相连,嘧啶碱基与核糖是通过( )位( )原子和( )原子相连。
8.一条单链(+)DNA 的碱基组成为A21% ,G9%,C29%,T21%,用DNA聚合酶复制出互补的(-)链,然后用得到的双链DNA 做模板,用RNA聚合酶转录其中的(-)链,产物的碱基组成是( )。
9.常见的环化核苷酸是( )和( ),作用是( ),它们是通过核糖上( )位( )位的羟基与磷酸环化形成酯键。
10.生物体内有一些核苷酸衍生物可作为辅酶而起作用,如:( )、( )、( )和( )等。
11.某双链DNA 中含A为30%(按摩尔计) ,则含C 为( )%,含T 为( )%。
12.某双链DNA 的一段链上,已知碱基(按摩尔计) 组成A=30% ,G=24% ,则同一链中的T+C 是( )%,其互补链中的T 是( )%, C 为( )%,A+G 是( )%。
第三章 核酸化学
rRNA的功能 参与组成核蛋白体,作为蛋白质生物合成的场所。
思考题:
体内有哪些重要的核苷酸?各有何作用?
DNA和RNA在化学组成、分子结构和生理功能有何异同? 利用核酸的理化性质在临床实践中有何应用?
N O O
-
NH2 N N OCH2
-
O O
-
O O
-
N H H
P O
-
P O
-
P O
O
H H
OH OH 三磷酸腺苷 (AT P )
多磷酸核苷酸
5′-磷酯键
N N O -O O O O O
NH 2
N
N
P O-
P O-
P O-
O
CH 2 H H OH
O H H H
脱氧腺嘌呤核苷 脱氧腺嘌呤一磷酸 (dAMP) 脱氧腺嘌呤二磷酸 (dADP) 脱氧腺嘌呤三磷酸 (dATP)
NH
核苷
N N
2 N 9 N
糖苷键
CH O H O 2 1'
H H OH H 2' O H H
嘌呤N-9或嘧啶N-1与核糖C-1通过β-N-糖苷 键相连形成核苷。
核苷酸(ribonucleotide)
NH2
酯键
O
N N O
N
9 N
糖苷键
HO P O CH 2 O
-
H
H
OH
' 1 H H 2'
* tRNA的二级结构
——三叶草形
氨基酸臂 DHU环 反密码环
额外环
第三章 核酸化学
反向平行是指一条链是 5’
一条链必为3’ 5’端。
3’ 端,则另
(二)DNA的二级结构
• 双螺旋结构模型的要点
(2)磷酸与核糖彼此通过3’,5’-磷酸 二酯键相连接位于双螺旋外侧,形成 DNA分子的骨架。碱基位于内侧。碱 基平面与螺旋轴基本垂直,糖环平面 与螺旋轴基本平行。
(二)DNA的二级结构
3.多磷酸核苷酸
A
P ~ P ~ P
O
腺苷一磷酸 (AMP) 二磷酸腺苷(ADP) 三磷酸腺苷(ATP) ATP参与多种物质代谢,为各项生命活动提供能量。
NMP NDP
dNMP
RNA
AU U C G
dNDP dNTP
DNA
A T C G
NTP
AMP UDP CTP
dGMP dADP dTTP
( TTP )
功能: 与蛋白质结合形成核蛋白体,是蛋白质
生物合成场所。
结构: 核蛋白体有大、小两个亚基组成。
特点:
数量最多。
(三)mRNA的分子结构与功能
“帽子结构” 的作用:
防止mRNA被降解。 蛋白质生物合成时被起始因子识别的标志。
Poly A的作用:引导mRNA由胞核转移到胞质。
点滴积累
1. DNA的一级结构实质是指碱基的排列顺序。 2. DNA的二级结构是双螺旋型,其要点包括:由两条反向 平行的多核苷酸链围绕中心轴形成;磷酸和脱氧核糖位 于螺旋外侧,碱基位于螺旋内侧;碱基配对具有一定的 规律性,即A与T配对,G与C配对。 3. DNA双螺旋结构模型要点及稳定因素。 4. 3种RNA的空间结构决定了它们在蛋白质生物合成过程 中的不同作用。
E.S
• • • • • •
核酸-2江南大学食品学院生化课件第三章.
RNA
复制
翻译
蛋白质
遗传信息传递的中心法则
二、核酸的组成
核酸 核苷酸
水
磷酸
核苷
解
戊糖
碱基
三、碱基
嘌呤:
腺嘌呤 (A)
鸟嘌呤 (G) 胞嘧啶 (C) 尿嘧啶 (U) 胸腺嘧啶 (T)
嘧啶:
O
NH
碱基
N N
脂键
N
N H
HN O N H
H2O 核苷键
O
磷酸 O P OH
OHCH2 O
第三章 核酸化学
( Nucleic Acids Chemistry )
• 第一节
概述
• 第二节 • 第三节 • 第四节
核酸的组成 核酸的结构 核酸及核苷酸的性质
一、核酸的类别
• 脱氧核糖核酸( DNA)
• 核糖核酸( RNA)
• 核糖体RNA • 信使RNA • 转运RNA
DNA
复制
转录 反转录
实际上, Tm是增色效应达到最大值的50% 时的温度。也就是说,DNA溶液的温度达 到Tm时,将有50%的DNA双链处于解链状态。
DNA的Tm一般为70~85℃。 Tm随DNA分子中G-C碱基对含量的增加而升 高。它也与溶液的离子强度有关,一般情 况下,离 子强度低,Tm值小。
2、DNA的复性∶ 变性的DNA在适当条件下,两条彼此分开的互补 单链又可以恢复碱基配对,重新成为双螺旋,这个 过程称为DNA的复性(DNA renaturation)。 复性后的DNA的某些理化性质和生物活性也可以 得到部分或全部恢复。如∶减色效应。 退火(annealing): 即DNA由单链复性变成双链结构的过程。来源 相同的DNA单链经退火后完全恢复双链结构,不同 源DNA之间、DNA和RNA之间退火后形成杂交分子。
核酸化学
第三章核酸的结构与功能一、选择题【A1型题】1.下列哪种碱基只存在于RNA而不存在于DNAA.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.稀有碱基主要存在于A.核糖体RNAB.信使RNAC.转运RNAD. 核DNAE.线粒体DNA4.核酸中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5.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6.DNA分子中与片段pTAGA互补的片段A. pTAGAB.pAGATC.pATCTD.pTCTAE.pUGUA7.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TD.C和GE.A和C8.关于核小体下列哪项正确A.核小体有DNA和非组蛋白共同构成B.核小体有RNA和非组蛋白共同构成C.组蛋白的成分是H1,H2A,H2B,H3,和H4D.核小体由DNA和H1,H2,H3,H4各二分子组成E.组蛋白是由组氨酸构成的9.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10.DNA的解链温度指的是A.A260达到最大值时的温度B.A260达到最大变化值的50%时的温度C.DNA开始解链时所需的温度D.DNA完全解链时所需的温度E.A280达到最大变化值的50%时的温度11.hnRNA是下列哪种RNA的前体A.tRNAB.真核rRNAC.原核rRNAD.真核mRNAE.原核mRNA12.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13.对于tRNA的叙述下列哪项是错误的A. tRNA通常由70-90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14.核小体串珠状核心蛋白是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15.DNA变性的原因是A.温度升高是唯一原因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16.DNA变性后下列哪项正确A.是一个循序渐进的过程B. A260增加C.形成三股螺旋D.溶液粘度增大E.变性是不可逆的17.单链DNA 5'-pCpGpGpTpA-3'能与下列哪种RNA单链分子进行杂交A. 5'-pGpCpCpTpA-3'B. 5'-pGpCpCpApU-3'C. 5'-pUpApCpCpG-3'D. 5'-pTpApGpGpC-3'E. 5'-pTpUpCpCpAG3'18.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rRNA19.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核苷酸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rRNA20.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的合成E.促进DNA合成21.tRNA分子的3'末端的碱基序列是A-3'B.AAA-3'C-3'D.AAC-3'E.ACA-3'22.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23.人类基因组的碱基数目为A. 2.8×109 BPB. 2.8×106 BPC. 4×109 BPD. 4×106 BPE. 4×108 BP24.参与hnRNA剪接的RNA是A.snRNAB.tRNAC. hnRNAD.mRNAE.rRNA25. 对核酸进行加热变性,温度升高到一定程度,核酸溶液的紫外光吸收开始增强;继续升温,在一个较小的温度范围内,光吸收值达到最大值。
生物化学第三章核酸化学
核糖核酸酶类
牛胰核糖核酸酶:存在于牛胰中,简称为 RNaseⅠ,只作用于RNA,十分耐热,是具 有极高专一性的内切酶。 核糖核酸酶T1:从米曲霉中获得的,耐热, 耐酸,专一性更强。 核糖核酸酶T2:来源同T1,核酸酶:也叫做DNaseⅠ, 需要镁离子参与,切断双链DNA或者单链 DNA为寡聚核苷酸,平均长度为4个核苷酸。 ② 牛脾脱氧核糖核酸酶:也叫做DNaseⅡ, 需要钠离子激活,镁离子抑制活性。 ③ 限制性内切酶:主要降解外源性DNA,目 前发现有数千种,是基因工程最重要的工 具酶。
RNA功能的多样性
① ② ③ ④ ⑤ 控制蛋白质的生物合成; 作用于RNA转录后的加工与修饰; 基因表达与细胞功能调节; 生物催化与其他的细胞功能 遗传信息的加工与进化
第三节
核酸的分子结构
一. 核酸中核苷酸的连 接方式 二. DNA的分子结构 三. RNA的分子结构
核酸中核苷酸的连接方式
1. 核苷酸可以被酸、碱 和酶水解,水解后产 生寡核苷酸、核苷酸、 核苷和碱基。 2. 实验证明,核苷酸是 通过磷酸二酯键彼此 相连,并且形成的是 3’-5’磷酸二酯键(后 面核酸降解中详细说 明)。
tRNA的一级结构特点
① 一般由73-78个核苷酸组成; ② 碱基中有较多的稀有碱基; ③ 3’末端均有CCA-OH结构,用以携带氨基 酸,5’多为pG或者pC。
tRNA的二级结构特点
① 氨基酸臂,由3’和5’末端的7对互补碱基构 成,携带氨基酸,富含G,形成双螺旋; ② 二氢尿嘧啶环,8-12个核苷酸组成,由34对碱基构成双螺旋; ③ 反密码子环,7个核苷酸组成,其中3个组 成反密码子环; ④ 额外环,是tRNA分类的重要标志 ⑤ TψC环,是tRNA中起连接作用的。
新教材人教版高中化学选择性必修三 4-3 核酸 知识点梳理
第三节核酸一、核酸的组成(一)天然核酸的分类根据组成中所含戊糖的不同:分为:脱氧核糖核酸(DNA)——绝大多数生物体的遗传物质核糖核酸(RNA)——少数生物体的遗传物质(二)核酸的组成核酸是一种生物大分子,相对分子质量可达上百万。
核酸在酶的作用下,可以发生水解反应,过程如下:因此,核酸可以看作磷酸、戊糖和碱基通过一定方式结合而成的生物大分子。
其中的戊糖是核糖或脱氧核糖,它们均以环状结构存在于核酸中,对应的核酸分别是核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)。
碱基是具有碱性的杂环有机化合物,RNA中的碱基主要有腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和尿嘧啶(分别用字母A、G、C、U表示),DNA中的碱基主要有腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶(用字母T表示)。
碱基与戊糖缩合形成核苷,核苷与磷酸缩合形成了组成核酸的基本单元—核苷酸,核苷酸缩合聚合可以得到核酸:二、核酸的结构(一)DNA 分子的双螺旋结构特点1、DNA 分子由两条多聚核苷酸链组成,两条链平行盘绕,形成双螺旋结构。
2、每条链中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,碱基排列在内侧。
3、两条链上的碱基通过氢键作用,腺嘌呤(A)与胸腺嘧啶(T)配对,鸟嘌呤(G)与胞嘧啶(C)配对,结合成碱基对,遵循碱基互补配对原则。
如下图所示是碱基互补配对时形成氢键的示意图,图中的虚线表示氢键。
(二)RNA 的结构特点RNA 也是以核苷酸为基本构成单位,其中的戊糖和碱基与DNA 中的不同,核糖替代了脱氧核糖,尿嘧啶(U)替代了胸腺嘧啶(T)。
RNA 分子一般呈单链状结构,比DNA 分子小得多三、核酸的生物功能(一)基因的定义有一定碱基排列顺序的DNA 片段含有特定的遗传信息,被称为基因。
(二)核酸的生物功能核酸是生物体遗传信息的载体。
DNA 分子上有许多基因,决定了生物体的一系列性状。
RNA 则主要负责传递、翻译和表达DNA 所携带的遗传信息。
(三)DNA 分子的复制在细胞繁殖分裂过程中,会发生DNA 分子的复制。
3. 核酸结构
(2)双螺旋内侧:碱基对 A T (氢键 2) (疏水) G C (氢键 3) (3)双螺旋外侧:脱氧核糖和磷酸
(亲水骨架)
图3-12
30
亲水 骨架
11
31
A
T A
T
G
C
C
G
12 32
(4) 碱基对为平面分子,与螺旋中心轴垂直 (5) 螺距3.4nm, 10个bp/螺旋内 间距0.34nm/bp,螺旋直径2nm (6) 两个螺旋形凹槽(螺旋表面) 大沟(major groove) 小沟(minor groove) DNA与蛋白质结合的部位
33
亲水 骨架
11
34
* 维系DNA二级结构稳定性的因素 (l)碱基对之间氢键 H--O、H--N (2)碱基堆集力(stacking force) 0.34nm间距 范氏引力 碱基疏水性 疏水键 氢键-堆集力: 彼此协同
(图3-11)
(横向)
(纵向)
* 非稳定性的因素: 静电斥力 — 磷酸基团(-)
66
可变环
20
67
2. mRNA
● ●
功能 — 抄录、转送DNA遗传信息 特点:
* 占细胞中总RNA的1-5%
* 不均一分子 (各种mRNA长短差别很大) * 半衰期最短 (传递信息) * 原核和真核mRNA结构差异大(多、单顺反子)
68
多顺反子: mRNA结构中含有几种功能上相关的 蛋白质编码序列,可翻译出几种蛋白质
(p109) (p197)
20
第二节 核酸的分子பைடு நூலகம்构
核酸的构件分子 — 核苷酸
图
* 组成DNA的核苷酸 — 4种脱氧核苷酸 (dAMP、dGMP、dCMP、dTMP) * 组成RNA的核苷酸 — 4种核苷酸 (AMP、GMP、CMP、UMP)
核苷酸
第三章核酸的结构和功能核酸(nucleic acid)是重要的生物大分子,它的构件分子是核苷酸(nucleotide),天然存在的核酸可分为脱氧核糖核酸(deoxyribonucleic acid,DNA)和核糖核酸(ribonucleic acid,RNA)两类。
DNA贮存细胞所有的遗传信息,是物种保持进化和世代繁衍的物质基础。
RNA 中参与蛋白质合成的有三类:转移RNA(transfer RNA,tRNA),核糖体RNA(ribosomal RNA,rRNA)和信使RNA(messenger RNA,mRNA)。
20世纪末,发现许多新的具有特殊功能的RNA,几乎涉及细胞功能的各个方面。
第一节核苷酸核苷酸可分为核糖核苷酸和脱氧核糖核苷酸两类,核糖核苷酸是RNA的构件分子,而脱氧核糖核苷酸是DNA构件分子。
细胞内还有各种游离的核苷酸和核苷酸衍生物,它们具有重要的生理功能。
核苷酸由核苷(nucleoside)和磷酸组成。
而核苷则由碱基(base)和戊糖构成(图3-1)。
一、碱基构成核苷酸中的碱基是含氮杂环化合物,有嘧啶(pyrimidine)和嘌呤(purine)两类。
核酸中嘌呤碱主要是腺嘌呤和鸟嘌呤,嘧啶碱主要是胞嘧啶、胸腺嘧啶和尿嘧啶。
DNA 和RNA中均含有腺嘌呤、鸟嘌呤和胞嘧啶,而尿嘧啶主要存在于RNA中,胸腺嘧啶主要存在于DNA中。
在某些tRNA分子中也有胸腺嘧啶,少数几种噬菌体的DNA含尿嘧啶而不是胸腺嘧啶。
这五种碱基受介质pH的影响出现酮式、烯醇式互变异构体。
在DNA和RNA中,尤其是tRNA中还有一些含量甚少的碱基,称为稀有碱基(rare bases)稀有碱基种类很多,大多数是甲基化碱基。
tRNA中含稀有碱基高达10%。
二、戊糖核酸中有两种戊糖DNA中为D-2-脱氧核糖(D-2-deoxyribose),RNA中则为D-核糖(D-ribose)(图3-5)。
在核苷酸中,为了与碱基中的碳原子编号相区别核糖或脱氧核糖中碳原子标以C-1’,C-2’等。
生物化学3-核酸作业参考答案
Chapter 4 Nucleic acids专业________ 学号_________ 姓名________ 成绩________一、填空题(20分,每空0.5分)1. 核酸可分为和两大类,前者主要存在于真核细胞的和原核细胞的部位,后者主要存在细胞的部位。
(DNA,RNA,细胞核,拟核区,细胞质) 2. 构成核酸的基本单位是,由,和连接而成。
(核苷酸,碱基,戊糖,磷酸)3. 在各种RNA中,含量最多,含稀有碱基最多,半寿期最短。
(rRNA,tRNA,mRNA)4. 维持DNA的双螺旋结构稳定的作用力有,,。
(碱基堆积力,氢键,离子键)5. 组成DNA的两条多核苷酸链是的,两链的碱基序列,其中与配对,形成两对氢键,与配对,形成三对氢键。
(反向平行,互补配对,A,T,C,G)6. 当温度逐渐升高到一定的高度时,DNA双链,称为。
当“退火”时,DNA的两条链,称为。
(打开,变性,重新配对,复性)7. 核酸在复性后260nm波长的紫外吸收,这种现象称为效应。
(变性,减小,减色)8. tRNA的二级结构呈形,三级结构的形状象。
(三叶草。
倒“L”)9. 富含的DNA比富含的DNA具有更高的溶解温度。
(GC,AT)10.DNA的双螺旋结构模型是和于1953年提出的。
(Watson,Crick)11.DNA的T m值大小与三个因素有关,它们是,,。
(GC对,DNA均一性,溶液离子强度)12.PCR是通过、和三个步骤循环进行DNA扩增的。
(变性,退火,延伸)二、选择题(20分)1. 细胞内游离核苷酸分子的磷酸基团通常连接在糖的什么位置上?()aa. C5’b. C3’c. C2’d. C1’2. 关于双链DNA碱基含量的关系哪个是错误的?( )ba. A=Tb. A+T=G+Cc. C=Gd. A+G=C+T3. 下列关于DNA的叙述哪项是错误的?( )ba. 两条链反向平行b. 所有生物中DNA均为双链结构c. 自然界存在3股螺旋DNAd. 分子中稀有碱基很少4. Southern印记法是利用DNA与下列何种物质之间进行分子杂交的原理?()da. RNAb. 蛋白质c. 氨基酸d. DNA5. RNA分子中常见的结构成分是()ba. AMP、CMP和脱氧核糖b. GMP、UMP和核糖c. TMP、AMP和核糖d. UMP、CMP和脱氧核糖6. 热变性的DNA()aa. 紫外吸收增加b. 磷酸二酯键断裂c. 形成三股螺旋d. (G+C)含量增加7. DNA的Tm与介质的离子强度有关,所以DNA制品应保存在()aa. 高浓度的缓冲液中b. 低浓度的缓冲液中c. 纯水中d. 有机溶液中8. 下面关于核酸的叙述中不正确的是( )ca. 在嘌呤和嘧啶之间存在着碱基对b. 当胸腺嘧啶与嘌呤配对时,由于甲基阻止氢键形成而导致碱基配对效率下降c. NaOH溶液只能水解DNA,不能水解RNAd. 在DNA分子总有氢键连接的碱基平面与螺旋平行9. 在适宜条件下,核酸分子的两条链能否自行杂交,取决于:()da. DNA的熔点b. 序列的重复程度c. 核酸链的长短d. 碱基序列的互补10.DNA与RNA两类核酸分类的主要依据是:()ca. 空间结构不同b. 所含碱基不同c. 所含戊糖不同d. 细胞中的位置不同11. 在核酸分子中核苷酸残基之间的连接方式为()ca. 2’,3’-磷酸二酯键b. 氢键c. 3’,5’-磷酸二酯键d. 糖苷键12.DNA复性的重要标志是()da. 溶解度降低b. 溶液黏度降低c. 紫外吸收增大d. 紫外吸收降低13.分离出某病毒核酸的碱基组成为A=27%,G=30%,C=22%,T=21%,该病毒为()aa. 单链DNAb. 双链DNAc. 单链RNAd. 双链RNA14.DNA复制时,序列5’-TpApGpAp-3’将合成下列哪种互补结构?()aa. 5’-TpCpTpAp-3’b. 5’ApTpCpTp-3’c.5’-UpCpUpAp-3’d.5’-GpCpGpAp-3’15.核酸对紫外线的吸收是由哪一结构所产生的()ca. 磷酸二酯键b. 核糖c. 嘌呤嘧啶环上的共轭双键d. 核苷键16.在Watson-Crick的DNA结构模型中,下列正确的是()aa. 双股链的走向是反向平行的b. 嘌呤和嘌呤配对,嘧啶和嘧啶配对c. 碱基之间共价结合d. 磷酸戊糖主链位于螺旋内侧17.DNA变性的原因是()da. 磷酸二酯键断裂b. 多核苷酸解聚c. 碱基的甲基化修饰d. 互补碱基之间的氢键断裂18.下列关于RNA的叙述哪一项是错误的()ca. RNA不仅只有是单链的形式存在的b. tRNA是最小的一种RNAc. 胞质中只有一种RNA,即mRNAd. 组成核糖体的主要是rRNA19. 原核生物核体为()aa.70Sb.80Sc.60Sd.50S20.下列核酸中稀有碱基或修饰核苷相对含量最高的是()ca. DNAb. rRNAc. tRNAd. mRNA三、是非题(5分)√()1. DNA和RNA都易溶于水而难溶于有机溶剂√()2. 不同生物的DNA碱基组成各不相同,同种生物的不同组织器官中DNA组成均相同()3. 在1mol/L NaOH溶液中,RNA和DNA同样不稳定,易被水解成单核苷酸。
生物化学讲义(3)讲述
⽣物化学讲义(3)讲述第三章核酸(6学时)核酸是⽣命最重要的分⼦,最简单的⽣命仅含有核酸(病毒)。
1868年⾸次在绷带上的脓细胞核中发现⼀种富含磷酸呈酸性⼜不溶于酸溶液的分⼦,命名为核素,其实是核蛋⽩,1898年从⼩⽜的胸腺中提取了⼀种溶于碱性溶液中的纯净物,这才是真正的核酸,从此,对核酸的研究全⾯展开,揭开了⽣物化学领域惊天动地的⼀页。
1944年Avery等所完成的著名肺炎双球菌转化试验,证明了DNA是遗传物质,⽽不是蛋⽩质。
1953年Watson-Crick提出DNA的双螺旋结构模型,从分⼦结构上阐明了DNA的遗传功能。
核酸(nucleic acid)是重要的⽣物⼤分⼦,它的构件分⼦是核苷酸(nucleotide),天然存在的核酸可分为脱氧核糖核酸(deoxyribonucleic acid,DNA)和核糖核酸(ribonucleic acid,RNA)两类。
DNA贮存细胞所有的遗传信息,是物种保持进化和世代繁衍的物质基础。
RNA中参与蛋⽩质合成的有三类:转移RNA(transfer RNA,tRNA),核糖体RNA(ribosomal RNA,rRNA)和信使RNA(messenger RNA,mRNA)。
20世纪末,发现许多新的具有特殊功能的RNA,⼏乎涉及细胞功能的各个⽅⾯。
第⼀节碱基、核苷和核苷酸⼀、核酸的种类、分布和化学组成核酸分为两⼤类:脱氧核糖核酸(DNA)、核糖核酸(RNA)。
98%核中(染⾊体中)真核线粒体(mDNA)核外叶绿(ctDNA)DNA 拟核原核核外:质粒(plasmid)病毒:DNA病毒RNA主要存在于细胞质中。
信使RNA --mRNA核糖体RNA--rRNA转移RNA--tRNA核酸的化学组成:对核酸的⽔解发现(脱氧)核酸—--→(脱氧)核苷酸—------→P+(脱氧)核苷----→戊糖+碱基由上⾯可知,核酸的结构单位是(脱氧)核苷酸,核苷酸由戊糖、磷酸和含氮碱三部分构成。
2 第三章 核酸化学作业及参考答案
班级学号姓名第三章核酸化学作业及参考答案一.单选1.通常既不见于DNA又不见于RNA的碱基是A.腺嘌吟B.黄嘌呤C.鸟嘌呤D.胸腺嘧啶E.尿嘧啶2.核苷酸中碱基(N)、戊糖(R)和磷酸(P)之间的连接关系是A.N-R-P B.N-P-R C.R- N-P D.P-N- R E.R- P-P-N3.脱氧胸苷的英文简写符号为A.AdR B.GdR C.UdR D.TdR E.CdR4.含有稀有碱基较多的核酸是A.rRNA B.tRNA C.mRNA D.hnRNA E.DNA5.下列关于核苷酸生理功能的叙述,错误的是A.生物界中最主要的直接功能物质B.作为辅酶的成分C.作为质膜的基本结构成分D.生理性调节物E.多种核苷酸衍生物为生物合成过程中的活性中间物6.含有高能磷酸键,但不能直接作为核酸合成原料的物质是A.dGTP B.GTP C.GDP D.GMP7.ATP的功能不包括A.为生物反应供能B.合成RNA C.转变成cAMP D.贮存化学能E.转变为UDPG 8.合成DNA的原料是A.dNMP B.dNDP C.dNTP D.NTP E.NDP9.合成RNA的原料是A.dNMP B.dNDP C.dNTP D.NTP E.NDP10.核酸的最大紫外光吸收值一般在哪一波长附近A.200nm B.220nm C.240nm D.260nm E.280nm11.下列关于真核生物DNA碱基的叙述,错误的是A.腺嘌吟与胸腺嘧啶含量相等B.嘌吟与嘧啶的含量相等C.G-C对有三个氢键D.A-T对有两个氢键E.营养不良常可导致DNA的碱基组成发生改变12.下列关于DNA碱基组成的叙述.正确的是A.A与C的含量相等B.A+T=G+C C.生物体DNA的碱基组成随着年龄的变化而改变D.不同生物来源的DNA碱基组成不同E.同一生物,不同组织的DNA碱基组成不同13.DNA变性是指:A.多核苷酸链解聚B.DNA分子由超螺旋转变为双螺旋C.分子中磷酸二酯键断裂D.互补碱基间氢键断裂E.碱基与脱氧核糖间糖苷键断裂14.DNA变性时,断开的键是A.磷酸二酯键B.氢键C.糖苷键D.肽键E.疏水键15.DNA变性时,其理化性质主要发生哪种改变A.溶液黏度升高B.浮力密度降低C.260nm处光吸收增强D.易被蛋白酶降解E.分子量降低16.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.最大吸收波长发生转移E.溶液黏度增加17.DNA受热变性时A.在260nm处的吸收值下降B.多核苷酸链水解为寡核苷酸C.碱基对间以共价键相连D.溶液黏度增加E.在有RNA存在下,DNA溶液缓慢冷却时,DNA可与互补的RNA发生杂交18.DNA热变性的特征是A.碱基间的磷酸二酯键断裂B.形成一种三股螺旋C.在260nm处的吸收值降低D.对于均一的DNA,其变性温度的范围不变E.熔解温度因G-C的含量而异19.Tm值愈高的DNA分子,其A.G+C含量愈高B.A+T含量愈高C.A+C含量愈低D.A+G含量愈高E.T+C含量愈高20.下列关于核酸结构的叙述,错误的是A.双螺旋表面有一条大沟和一条小沟B.双螺旋结构中上下碱基之间存在碱基堆积力C.碱基位于双螺旋内侧,碱基对形成一种近似平面的环形结构D.与DNA相比,RNA种类繁多,分子量相对较大E.RNA可形成局部双螺旋结构21.DNA的一级结构实质上就是A.DNA分子中的碱基排列顺序B.DNA分子中的碱基配对关系C.DNA分子中的各碱基所占的比例D.DNA分于的双螺旋结构E.DNA分子中的碱基种类22.DNA双螺旋结构中的碱基对不包括A.A-T B.C-G C. G-C D. T-A E. U-A23.下列关于DNA双螺旋模型的叙述,错误的是A.是DNA的二级结构B.双股链相互平行、走向相反C.碱基位于双螺旋外侧D.碱基间以非共价键相连E.磷酸与脱氧核糖组成了双螺旋的骨架24.下列关于DNA双螺旋结构的叙述,正确的是A.磷酸核糖在双螺旋外侧,碱基位于内侧B.碱基对平面与螺旋轴平行C.遵循碱基配对原则,但有摆动现象D.碱基平面与螺旋轴平行E.核糖平面与螺旋轴垂直25.关于DNA双螺旋模型的叙述,正确的是A.是DNA的三级结构B.双股链走向相同C.碱基对之间以共价键相连D.碱基对之间存在范德华力E.两链碱基间A与G、T与C配对26.下列哪项为DNA的三级结构A.双螺旋结构B.α-螺旋C.超螺旋 D.无规则卷曲 E.开环型结构27.下列不参与构成核小体核心颗粒的蛋白是A.H1 B.H2A C.H2B D.H3 E.H428.RNA形成局部双螺旋时,其碱基配对原则是A.A-T,G-C B.A-U,C-G C.A-U,G-T D.C-T,G-A E.C-U,A-G 29.下列关于rRNA的叙述,正确的是A.原核生物的核蛋白体中有四种rRNA,即23S、16S、5S、5.8SB.原核生物的枝蛋白体中有三种rRNA,即23S、18S、5SC.真核生物的核蛋白体中有三种tRNA,即28S、18S,5SD.真核生物的核蛋白体中有四种rRNA,即28S、18S、5S、5.8SE.真核与原核生物的核蛋白体具有完全相同的rRNA30.tRN的二级结构为A.双螺旋B.超螺旋C.线型D.三叶草型E.倒"L"型31.下列关于tRNA的叙述.错误的是A.二级结构通常呈三叶草型B.三级结构呈倒"L"型C.具有一反密码子环D.5’-末端为CCA-OH E.有一个TψC环32.下列关于tRNA的叙述,错误的是A.通常由几百个核苷酸组成,分子量较大B.含有假尿嘧啶C.磷酸与核糖的比值为1D.含有核糖胸苷酸残基E.含有二氢尿嘧啶核苷酸残基33.下列关于tRNA的叙述,错误的是A.含IMP B.含TMP C.含假尿嘧啶核苷酸D.含二氢尿嘧啶核苷酸E.含黄嘌吟核苷酸34.绝大多数真核生物mRNA的5’-端有A.poly A B.终止密码C.帽子结构D.TATA盒E.起始密码35.下列关于真核生物mRNA结构特点的叙述,正确的是A.5’-末端接m7 ApppB.3’-末端接多聚鸟苷酸尾巴C.3’-末端具-CCAD.含有遗传密码36. 下列关于假尿苷的结构描述正确的是A假尿苷所含有的碱基不是尿嘧啶;B碱基戊糖间以C5-C1’相联;C碱基戊糖间以N1-C1’相联;D碱基戊糖间以C5-C1’相联37. DNA经消化后,取1ml溶液,测得其磷含量为2.5μg,该消化液每ml含核酸的μg数是多少?(DNA平均含磷为9.9%)A25.00;B25.25;C26.59;D27.77;E15.6338. 单核苷酸用电泳分离后,显示电泳图谱最简单的方法是:A定磷法;B二苯胺试剂显色;C 苔黑酚试剂显色;D 紫外吸收法;E 加入银铵络合物形成嘌呤银39. 下列对环核苷酸的叙述,哪一项是错误的?A重要的环核苷酸有cAMP和cGMP;B cAMP和cGMP的生物学作用相反;C cAMP是一种第二信使;D cAMP是由AMP在腺苷酸环化酶的作用下生成E cAMP分子内有环化的磷酸二酯键40下述遗传信息的流动方向不正确的是:A.DN A→DNA;B.DNA→RNA;C.RNA→蛋白质;D.RNA→DNA(真核);E.RNA→DNA(病毒)二.填空题1.DNA双螺旋结构模型是_ ________于__ __年提出的。
2 第三章 核酸化学作业及参考答案
班级学号姓名第三章核酸化学作业及参考答案一.单选1.通常既不见于DNA又不见于RNA的碱基是A.腺嘌吟B.黄嘌呤C.鸟嘌呤D.胸腺嘧啶E.尿嘧啶2.核苷酸中碱基(N)、戊糖(R)和磷酸(P)之间的连接关系是A.N-R-P B.N-P-R C.R- N-P D.P-N- R E.R- P-P-N3.脱氧胸苷的英文简写符号为A.AdR B.GdR C.UdR D.TdR E.CdR4.含有稀有碱基较多的核酸是A.rRNA B.tRNA C.mRNA D.hnRNA E.DNA5.下列关于核苷酸生理功能的叙述,错误的是A.生物界中最主要的直接功能物质B.作为辅酶的成分C.作为质膜的基本结构成分D.生理性调节物E.多种核苷酸衍生物为生物合成过程中的活性中间物6.含有高能磷酸键,但不能直接作为核酸合成原料的物质是A.dGTP B.GTP C.GDP D.GMP7.ATP的功能不包括A.为生物反应供能B.合成RNA C.转变成cAMP D.贮存化学能E.转变为UDPG 8.合成DNA的原料是A.dNMP B.dNDP C.dNTP D.NTP E.NDP9.合成RNA的原料是A.dNMP B.dNDP C.dNTP D.NTP E.NDP10.核酸的最大紫外光吸收值一般在哪一波长附近A.200nm B.220nm C.240nm D.260nm E.280nm11.下列关于真核生物DNA碱基的叙述,错误的是A.腺嘌吟与胸腺嘧啶含量相等B.嘌吟与嘧啶的含量相等C.G-C对有三个氢键D.A-T对有两个氢键E.营养不良常可导致DNA的碱基组成发生改变12.下列关于DNA碱基组成的叙述.正确的是A.A与C的含量相等B.A+T=G+C C.生物体DNA的碱基组成随着年龄的变化而改变D.不同生物来源的DNA碱基组成不同E.同一生物,不同组织的DNA碱基组成不同13.DNA变性是指:A.多核苷酸链解聚B.DNA分子由超螺旋转变为双螺旋C.分子中磷酸二酯键断裂D.互补碱基间氢键断裂E.碱基与脱氧核糖间糖苷键断裂14.DNA变性时,断开的键是A.磷酸二酯键B.氢键C.糖苷键D.肽键E.疏水键15.DNA变性时,其理化性质主要发生哪种改变A.溶液黏度升高B.浮力密度降低C.260nm处光吸收增强D.易被蛋白酶降解E.分子量降低16.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.最大吸收波长发生转移E.溶液黏度增加17.DNA受热变性时A.在260nm处的吸收值下降B.多核苷酸链水解为寡核苷酸C.碱基对间以共价键相连D.溶液黏度增加E.在有RNA存在下,DNA溶液缓慢冷却时,DNA可与互补的RNA发生杂交18.DNA热变性的特征是A.碱基间的磷酸二酯键断裂B.形成一种三股螺旋C.在260nm处的吸收值降低D.对于均一的DNA,其变性温度的范围不变E.熔解温度因G-C的含量而异19.Tm值愈高的DNA分子,其A.G+C含量愈高B.A+T含量愈高C.A+C含量愈低D.A+G含量愈高E.T+C含量愈高20.下列关于核酸结构的叙述,错误的是A.双螺旋表面有一条大沟和一条小沟B.双螺旋结构中上下碱基之间存在碱基堆积力C.碱基位于双螺旋内侧,碱基对形成一种近似平面的环形结构D.与DNA相比,RNA种类繁多,分子量相对较大E.RNA可形成局部双螺旋结构21.DNA的一级结构实质上就是A.DNA分子中的碱基排列顺序B.DNA分子中的碱基配对关系C.DNA分子中的各碱基所占的比例D.DNA分于的双螺旋结构E.DNA分子中的碱基种类22.DNA双螺旋结构中的碱基对不包括A.A-T B.C-G C. G-C D. T-A E. U-A23.下列关于DNA双螺旋模型的叙述,错误的是A.是DNA的二级结构B.双股链相互平行、走向相反C.碱基位于双螺旋外侧D.碱基间以非共价键相连E.磷酸与脱氧核糖组成了双螺旋的骨架24.下列关于DNA双螺旋结构的叙述,正确的是A.磷酸核糖在双螺旋外侧,碱基位于内侧B.碱基对平面与螺旋轴平行C.遵循碱基配对原则,但有摆动现象D.碱基平面与螺旋轴平行E.核糖平面与螺旋轴垂直25.关于DNA双螺旋模型的叙述,正确的是A.是DNA的三级结构B.双股链走向相同C.碱基对之间以共价键相连D.碱基对之间存在范德华力E.两链碱基间A与G、T与C配对26.下列哪项为DNA的三级结构A.双螺旋结构B.α-螺旋C.超螺旋 D.无规则卷曲 E.开环型结构27.下列不参与构成核小体核心颗粒的蛋白是A.H1 B.H2A C.H2B D.H3 E.H428.RNA形成局部双螺旋时,其碱基配对原则是A.A-T,G-C B.A-U,C-G C.A-U,G-T D.C-T,G-A E.C-U,A-G 29.下列关于rRNA的叙述,正确的是A.原核生物的核蛋白体中有四种rRNA,即23S、16S、5S、5.8SB.原核生物的枝蛋白体中有三种rRNA,即23S、18S、5SC.真核生物的核蛋白体中有三种tRNA,即28S、18S,5SD.真核生物的核蛋白体中有四种rRNA,即28S、18S、5S、5.8SE.真核与原核生物的核蛋白体具有完全相同的rRNA30.tRN的二级结构为A.双螺旋B.超螺旋C.线型D.三叶草型E.倒"L"型31.下列关于tRNA的叙述.错误的是A.二级结构通常呈三叶草型B.三级结构呈倒"L"型C.具有一反密码子环D.5’-末端为CCA-OH E.有一个TψC环32.下列关于tRNA的叙述,错误的是A.通常由几百个核苷酸组成,分子量较大B.含有假尿嘧啶C.磷酸与核糖的比值为1D.含有核糖胸苷酸残基E.含有二氢尿嘧啶核苷酸残基33.下列关于tRNA的叙述,错误的是A.含IMP B.含TMP C.含假尿嘧啶核苷酸D.含二氢尿嘧啶核苷酸E.含黄嘌吟核苷酸34.绝大多数真核生物mRNA的5’-端有A.poly A B.终止密码C.帽子结构D.TATA盒E.起始密码35.下列关于真核生物mRNA结构特点的叙述,正确的是A.5’-末端接m7 ApppB.3’-末端接多聚鸟苷酸尾巴C.3’-末端具-CCAD.含有遗传密码36. 下列关于假尿苷的结构描述正确的是A假尿苷所含有的碱基不是尿嘧啶;B碱基戊糖间以C5-C1’相联;C碱基戊糖间以N1-C1’相联;D碱基戊糖间以C5-C1’相联37. DNA经消化后,取1ml溶液,测得其磷含量为2.5μg,该消化液每ml含核酸的μg数是多少?(DNA平均含磷为9.9%)A25.00;B25.25;C26.59;D27.77;E15.6338. 单核苷酸用电泳分离后,显示电泳图谱最简单的方法是:A定磷法;B二苯胺试剂显色;C 苔黑酚试剂显色;D 紫外吸收法;E 加入银铵络合物形成嘌呤银39. 下列对环核苷酸的叙述,哪一项是错误的?A重要的环核苷酸有cAMP和cGMP;B cAMP和cGMP的生物学作用相反;C cAMP是一种第二信使;D cAMP是由AMP在腺苷酸环化酶的作用下生成E cAMP分子内有环化的磷酸二酯键40下述遗传信息的流动方向不正确的是:A.DN A→DNA;B.DNA→RNA;C.RNA→蛋白质;D.RNA→DNA(真核);E.RNA→DNA(病毒)二.填空题1.DNA双螺旋结构模型是_ ________于__ __年提出的。
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NH
N
O
H
U
N
O
H
C第三章核酸化学
N
O
H
T
核酸中也存在一些不常见的稀有碱基。稀有碱 基的种类很多,大部分是上述碱基的甲基化产物。
第三章核酸化学
三、核苷(nucleoside)
•核苷 戊糖+碱基 •糖与碱基之间的C-N键,称为C-N糖苷 键
5’
4’
1’
3’ 2’
(OH)
5’
4’
第三章核酸化学
1’ 3’ 2’
核酸
核苷酸
核苷
碱基 戊糖
磷酸
元素组成: C H O N P
第三章核酸化学
一、戊糖
组成核酸的戊糖有两种。DNA所含的糖为 βD-2-脱氧核糖;RNA所含的糖则为β-D-核糖。
HOCH2 O OH HH
H
H
OH OH
D-核糖
Ribose
HOCH2 O OH HH
H
H
OH H
D-2-脱氧核糖
Deoxyribose
第三章核酸化学
二、碱基
1. 嘌呤(Purine)
7
6
5
1
8
9
4
2
3
腺嘌呤Adenine
NH 2 N
N
鸟嘌呤guanine
O
N NH
N H
N
N H
N
NH 2
A
第三章核酸化学
G
2. 嘧啶(Pyrimidine)
尿嘧啶 uracil
O
NH
胞嘧啶 cytosine
NH 2
N
4
5
3
6
2
1
胸腺嘧啶 thymine
98%核中(染色体中)
真核
线粒体(mDNA)
核外
叶绿体(ctDNA)
DNA
拟核
原核
核外:质粒(plasmid)
病毒:DNA病毒
第三章核酸化学
RNA主要存在于细胞质中
tRNA rRNA mRNA 其它 RNA病毒:SARS
三、分子生物学的中心法则
第三章核酸化学
第二节 核酸的基本化学组成
核酸完全水解产生嘌呤和嘧啶等碱性物质、戊糖(核糖或 脱氧核糖)和磷酸的混合物。核酸部分水解则产生核苷和核 苷酸。每个核苷分子含一分子碱基和一分子戊糖,一分子核 苷酸部分水解后除产生核苷外,还有一分子磷酸。核酸的各 种水解产物可用层析或电泳等方法分离鉴定。
5′PdAPdCPdGPdTOH 3′ 或5′ACGTGCGT 3′
5′PAPCPGPUOH ′ 5′ACGUAUGU 3′
ACGTGCGT
第三章核酸化学
ACGUAUGU
第三节 DNA的结构
一、DNA的一级结构
脱氧核糖核酸的排列顺序 – 可以用碱基排列顺序表示
连接键:3’,5’-磷酸二酯键 – 磷酸与戊糖顺序相连形成主链骨架 – 碱基形成侧链
RNA
蛋白质)
rRNA
调节功能:调节基因
无产物
作用未知
结构基因
第三章核酸化学
基因组(genome):某生物体(完整单倍体)所含全部 遗传物质的总和。
包括:核基因组(拟核/核DNA)及核外(质粒/质体 DNA)
人 两栖类 鱼类 藻类 酵母 细菌 E.Coli 病毒 质粒
103 104 105 106 107 108 109 1010 1011 1012 bp(碱基对)
O-
NN OCH2 O
HH
H
H
OH OH 三磷酸腺苷 (ATP)AMP
ADP
ATP
第三章核酸化学
2.环化磷酸化
cAMP
cGMP
第三章核酸化学
3. 肌苷酸及鸟苷酸(强力味精)
IMP
4. 辅酶
NAD、NADP、FMN
第三章核酸化学
GMP
六、多聚核苷酸(核酸)
多聚核苷酸是通过一个核苷酸的C3’-OH 与另一分子核苷 酸的5’-磷酸基形成3’,5’-磷酸二酯键相连而成的链状聚合 物。
第 三 章
核 酸 化 学
第三章核酸化学
核酸概述
核酸是一类重要的生物大分子,担负着 生命信息的储存与传递。
核酸是现代生物化学、分子生物学的重 要研究领域,是基因工程操作的核心分 子。
第三章核酸化学
第一节 核酸是遗传物质的载体
一、核酸的研究发现史
1868年,F. Miescher从细胞核中分离得 到一种酸性物质,即现在被称为核酸的 物质。
第三章核酸化学
5’ 3’ 5’ 3’
第三章核酸化学
5′-磷酸端(常用5’-P表示);3′-羟基端(常用3’-OH表示) 多聚核苷酸链具有方向性,当表示一个多聚核苷酸链时,必须
注明它的方向是5′→3′或是3′→5′。
多聚核苷酸的表示方式
T
U
OH OH OH OH
OH
OH
5’
3’
DNA
5’
3’
RNA
(OH)
NH2
OH
NH2
OH
N
N
N
N
N
N
NN HOCH2 O
HH
H2N N N
HO N
HO N
HOCH2 O
HOCH2 O
HOCH2 O
HH
HH
HH
H
H
H
HH
HH
H
OH OH
OH OH
OH OH
OH OH
腺嘌呤核苷 鸟嘌呤核苷 胞嘧啶核苷 尿嘧啶核苷
Adenosine Guanosine Cytidine Uridine
假尿苷(ψ)
次黄苷(肌苷)I
黄嘌呤核苷 X
5
二氢尿嘧啶核苷 D
取代核苷的表示方式
OH
第三章核酸7化-甲学 基鸟苷 m5G
四、核苷酸(nucleotide)
核苷酸 核苷+磷酸 戊糖+碱基+磷酸
HH
第三章核酸化学
五、核苷酸衍生物
1. 继续磷酸化
-
O O- P
O-
O O- P
以染色体存在
重复序列多
第三章核酸化学
二、DNA的二级结构
DNA的双螺旋模型
1953年,J. Watson和F. Crick 在前人研究工作的 基础上,根据DNA结晶 的 X- 衍 射 图 谱 和 分 子 模 型,提出了著名的DNA 双螺旋结构模型,并对 模型的生物学意义作出 了科学的解释和预测。
第三章核酸化学
1944年,Avery的转换转化实验
or
and
第三章核酸化学
可分离
1952年, Hexshey、Chase T2噬 菌体(捣碎器实验)
1953年,Watson、Crick DNA双 螺旋模型
核酶(Ribozyme)
第三章核酸化学
二、核酸的种类和分布
核酸分为两大类: 脱氧核糖核酸 Deoxyribonucleic Acid (DNA) 核糖核酸 Ribonucleic Acid(RNA)
多核苷酸链均有5’-末端和3’-末端
DNA的碱基顺序本身就是遗传信息存储的分子形式。 生物界物种的多样性即寓于DNA分子中四种核苷酸千变 万化的不同排列组合之中。
第三章核酸化学
2. 基因与基因组
基因(gene):一段有功能的DNA片段,生物细胞中 DNA分子的最小功能单位(交换单位)。
蛋白质(mRNA 产物 tRNA
各种细胞、病毒和细菌质粒中基因组的大小 第三章核酸化学
基因组计划 人类基因组计划(Human Genome Project, HGP ) 酵母基因组计划 (YGP) 大肠杆菌(E.Coli)
3. 原核生物基因组特点
重复序列少,多位编码区 多为操纵子形式组织 有重叠基因存在
4. 真核生物基因组特点