第二章 核苷酸和核酸习题

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1．watson－Crick碱基配对中，膘吟环上还有哪些位置可以形成额外的氢键？

3．请写出双链DNA（5'）ATGCCCGTATGCATTC（3'）的互补链顺序。

4．以克为单位计算出从地球延伸到月亮（～320 000km）这么长的双链DNA的质量。已知双螺旋DNA每1000个核苷酸对重IX10-18g，每个碱基对长0．34nm（一个有趣的例子是人体一共含DNA 0.5g）。

5．假定连续5个多腺苷酸序列（polyA）可使DNA产生20°的弯曲。如果两个脱氧腺苷酸串列（dA）5的中心碱基对分别相距（a）10个碱基对，（b）15个碱基对，计算这两种情况下 DNA的净弯曲。假定 DNA双螺旋是 10个碱基对一个螺旋。

6．具有回文结构的单链RNA或DNA可形成发卡结构。这两个发卡结构中的双螺旋部分有何不同？

7．在许多真核生物细胞中有一些高度专一的系统用于修复DNA中的G—T错配。这种错配是由G≡C对变成的，这种专一的G—T错配修复系统对于细胞内一般的修复系统是一种补充，你能说出为什么细胞需要一个专门的修复系统以修复G—T错配的原因吗？

8．解释为什么双链DNA变性时紫外光吸收增加（增色效应）？

9．有两个分离自未知细菌的DNA样品，它们各含32％和17％的腺嘌呤碱基。你估计这两种细菌DNA各自所含的腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶和胞嘧啶的比例是多少？如果这两种细菌中的一种是来自温泉，哪一种菌应该是温泉菌，为什么？

11．画出下列核酸成分的结构及它们在水中的溶解度顺序（从最易溶到最难溶）：脱氧核糖、鸟嘌呤、磷酸。请说明这些成分的溶解度如何与双链DNA的三维结构相协调。

12．外切核酸酶是能够从多核苷酸的一端逐个地切断磷酸二酯键产生单核苷酸的酶。用蛇毒磷酸二酯酶部分降解（5'）GCGCCAUUGC（3'OH产生的产物是什么？

13．当环境不再有利于活细胞代谢时，细菌形成内生孢子。例如土壤细菌枯草杆菌，当一种或多种营养素缺乏时，它们开始孢子化过程，终产物是一种小的代谢休眠状态的结构，这种孢子能不定期地存活下来，没有可检出的代谢活动。孢子在整个休眠期间（可以逾越1000年）有防止积累潜在的致死突变的机制。枯草杆菌孢子有着比生长细胞强得多的对热、紫外射线、氧化剂这些引起突变的因子的抵抗能力。

A）防止DNA损伤的一个因素是孢子大大减少了水的含量，这种因素能减少哪些类型的突变？为什么？

B）内生孢子有一类被称作小酸溶性蛋白（SASP S）的蛋白，它们能结合于DNA防止环丁烷类二聚物的形成。什么因子造成DNA环丁烷嘧啶二聚物的形成？为什么细菌孢子要

有防止它们形成的机制？

14．大肠杆菌噬菌体 T2 DNA的分子量为 120 X 106，它的头部长约210nm，假定每核苷酸对的分子量为650，计算T2DNA的长度及它的长度和头部长度的比。

15．噬菌体M13 DNA它的碱基组成是A，22％；T，36％；G，21％；C，20％，这个碱基组成说明 M13 DNA具有什么特点？

16．已知最简单的细菌——生殖道支原体的全部基因组是一个含有580 070碱基对的环形DNA分子。计算这个DNA分子的分子量和它在松弛状态时的周长。这种支原体染色体的Lk。是多少？如果它的σ＝一0．06它的Lk是多少？

17．从大鼠肝脏分离得到的一个酶有192氨基酸残基，并且已知它是由一个1440bP的基因编码的。解释这个酶的氨基酸残基数与其基因的核苷酸对之间的关系。

18．一个共价闭合环形DNA分子，当它处于松弛状态，它的Lk＝500，这个DNA分子大概有多少个碱基对？出现下列情况，这个DNA分子的连系数将发生什么变化？1）与一种蛋白复合物结合形成一个核小体；2）DNA的一条链被切断；3）补加ATP和DNA旋转酶（DNA gyrase）；4）双螺旋 DNA被热变性。

19．噬菌体λ感染大肠杆菌细胞的一种方式是把它的DNA整合（integration）进人细菌染色体。这个重组过程的成功和大肠杆菌染色体DNA的拓扑学具有相关性。当大肠杆菌染色体DNA超螺旋密度大于一0．045时，整合的可能性小于20％；当σ值小于一0．06时，这种可能性大于 70％。分离自一大肠杆菌培养物的一段 DNA长 13 800bp，其 Lk 为1222，计算这段DNA的σ值，估计噬菌体λ感染这个培养物的可能性。

20．解释为什么负超螺旋的B型DNA可以有利于Z－DNA的形成。

21．从细胞中获得染色质用能降解DNA的内切酶作轻微处理后，并除去所有的蛋白质，把所得的DNA样品用于琼脂糖凝胶电泳分析，电泳结果表明，DNA形成较宽的有规律的梯状区带，各带的分子量是200bP，400bP，600bP，800bP??。这个凝胶电泳结果说明什么问题？为什么DNA区带不敏锐？

22．酵母人工染色体（YAC）被用于在酵母细胞中克隆大的DNA片断。三种什么样的DNA 顺序可以保证YAC在酵母细胞内的复制和繁殖？

23．何谓分子杂交？核酸杂交技术的分子基础是什么？

24．某ATP样品在260nm测的吸收值为1，由表中查知其摩尔消光系数（ε）为15．4X103，求此样品中ATP的含量？设比色杯的厚度为Icm。

25．一双链DNA的一条链中的［A］=0．3，［G］=0．24，问：

1）该条链中的［T］和［C］是多少？

2）该条链的互补链中，［T］、［C］、［A］和［G］应是多少？

26．举例说明能使核酸的化学结构发生改变的物质及其作用机理？

27．DNA对紫外光的吸收是由分子内的什么基因造成的？变性核酸和天然核酸的紫外吸收有什么区别？

28．核酸有几类？它们在细胞中的分布、功能如何？

29．什么是回文顺序和镜像重复结构？二者结构上的特征是什么？

30．tRNA在二级结构上有什么特征？

31．什么是DNA的熔解温度（Tm）？含60％（G—C）对的DNA与含40％（G—C）对的DNA的熔解温度有什么区别？

33．简述化学法和双脱氧末端终止法进行DNA序列测定的原理和基本操作方法。

34．写出下列DNA序列互补链的顺序，标出两条链的3'端，找出其中的回文结构部分，指出对称点。“一 GATCGAATTCATGCC—”

35．请举出两种区分DNA和RNA的方法。

36．用二苯胺法测定DNA，必须用同源的DNA作为标准样品吗？为什么？

37．为什么说碱基堆积作用是一种重要的稳定核酸三维结构的力？

38．20世纪中叶，科学家如何证明DNA是细胞中携带遗传信息的主要物质？

39．与 B型 DNA比较，Z型 DNA结构的特征是什么？

40．为什么DNA含有胸腺嘧啶而不含尿嘧啶？

41．何谓DNA拓扑异构酶？DNA拓扑异构酶的类型及作用特征是什么？

42．何谓超螺旋DNA？

43．何谓修饰核苷？举两例说明常见的修饰核苷的种类。

44．什么是核酸的变性？变性核酸有哪些特征？

45．何谓DNA的复性？变性后的DNA都能复性吗？