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1、第二章 核酸的结构和功能【大纲要求】一、掌握1核酸的化学组成和一级结构；2. DNA 的双螺旋结构特点；3信使 RNA的结构与功能、转运 RNA的结构与功能、核蛋白体 RNA的结构与功能； 4核酸的紫外吸收、变性和复性及其应用。二、熟悉1核酸的一般理化性质；2 DNA的变性、 DNA的复性与分子杂交。三、了解1核酸酶；2其他小分子 RNA及 RNA组学。 【重点及难点提要】一、重点难点1重点：核酸的化学组成和一级结构、DNA的空间结构与功能；信使 RNA的结构与功能、转运 RNA的结构与功能、核蛋白体 RNA的结构与功能；核酸的一般理化性质、DNA的变性、 DNA的复性与分子杂交。2难点： D
2、NA的空间结构与功能、信使 RNA的结构与功能、转运 RNA的结构与功能和分子杂交。二、教学内容概要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碱基嘌呤碱A、 GA、G嘧啶碱C、 TC、U戊糖 -D-2 脱氧核糖 -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，形成多聚核苷酸链，是核酸的基本结构。多聚核苷酸链中 碱基的排列顺
3、序为核酸的一级结构。多聚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：两条链走向相反，反向平行，为右手螺旋结构；脱氧核糖 和磷酸在双螺旋外侧，碱基在内侧；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。 大（深）沟，小（浅）沟。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；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，并作为基因复制和转录的模板。mRNA分子中有密码子，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
4、” 。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 CCAOH，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 RN（A snmRNA）s，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。 OD260 达到最大值的 50%时的相应温度为 DNA解
5、链温度（ Tm）。DNA的 Tm 与其 G 和 C含量所占比例相关。变性 DNA在一定条件下，两链间重新形成氢键而复性。不同来源单链核酸分子之间碱基互补形成双链称为分子杂交，形成的双链为杂化双链。 能降解核酸的酶称核酸酶。根据其底物不同分为DNA酶和 RNA酶；依据切割部位不同分为核酸内切酶与核酸外切酶；具有序列特异性的核酸酶称限制性内切酶。【自测题】一、选择题【A型题】1.RNA 和 DNA彻底水解后的产物 AD2A3A4AD5ACE6A7A8A核糖相同，部分碱基不同 部分碱基不同，核糖不同 下列哪种碱基只存在于 腺嘌呤 B 胞嘧啶 C 通常不存在 RNA中，也不存在 腺嘌呤 B 黄嘌呤 C
6、 核酸中核苷酸之间的连接方式是 3,5 磷酸二酯键B肽键 E DNA超螺旋结构中描述正确的是 核小体由 DNA和非组蛋白共同构成B核心颗粒组蛋白的成分是 H2A,H2B,H3,H4 各两分子 组蛋白是由组氨酸构成的 Watson-Crick 的 DNA结构模型是指 三叶草结构 B 核小体结构 C 螺旋结构 Watson-Crick DNA 双螺旋结构模型的要点不包括 碱基在外碱基相同，核糖不同以上都不是E mRNA而不存在于 DNA中尿嘧啶 D 鸟嘌呤 EDNA中的碱基是鸟嘌呤D胸腺嘧啶糖苷键 C 2,3 2,5 磷酸二酯键C 碱基不同，核糖相同胸腺嘧啶E尿嘧啶磷酸二酯键核小体由 RNA和 H
7、1,H2,H3,H4 各两分子构成D 核小体由 DNA和 H1,H2,H3,H4 各两分子构成左手双螺旋结构E 右手双螺旋结构9A右手双螺旋 B 反向平行 C DNA双螺旋每旋转一周，沿轴上升高度是 5.4nm B 3.4nm C 6.8nm 关于 DNA双螺旋结构的叙述，错误的是 DNA双链的稳定依靠氢键和碱基堆积力 戊糖和磷酸在螺旋外侧，碱基位于内侧氢键维系 E碱基配对0.34nm 0.15nmCE10A一条链是左手螺旋 , 另一条链是右手螺旋 C A+T 与 G+C的比值为 1 D螺旋的直径为 2nm为右手螺旋，每个螺旋为10 个碱基对从总能量意义上来讲，氢键对双螺旋的稳定更为重要 下列
8、 DNA双螺旋结构的叙述 , 正确的是双螺旋结构的稳定纵向靠氢键维系两条链的碱基间以共价键相连E磷酸、脱氧核糖构成螺旋的骨架11在适宜条件下，核酸分子两条链通过杂交作用可自行形成双螺旋，取决于A DNA的 Tm值B 序列的重复程度 C 核酸链的长短D碱基序列的互补E T 的含量12 DNA的三级结构是指A双螺旋结构 B 螺旋 C 超螺旋13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无规卷曲E开环型结构D超螺旋E 螺旋14 T（胸腺嘧啶）和 U（尿嘧啶）在结构上的差别是AT的 C-2 上有氨基， U的 C-2 上有 O B T的 C-5 上有甲基， U的 C-5 上无甲基C
9、T的 C-4 上有氨基， U的 C-4 上有 O D T的 C-1 上有羟基， U的 C-1 上无羟基ET的 C-5 上有羟甲基， U的 C-5 上无羟甲基15自然界游离核苷酸中的磷酸最常位于戊糖的 C-5上E NH 键18单链 DNA：5 pCpGpGpTpA3，能与下列哪一种 RNA杂交 A 5 pUpApCpCpG 3B5 pGpCpCpApU 3D5 pApApGpGpC-3E 5 pApUpCpCpG319真核细胞 mRNA上的起始密码是A UGAB GUAC AUGD UAAtRNA反密码子是 GCA D CGUC 5 pGpCpCpTpA 3UAG20与 mRNA中的 ACG密码
10、相对应的 AUGCB TGC C 21 mRNA的前体物质是 A hnRNAB snRNA22真核 mRNA的特点不包括 A有 5 m7GpppN帽 D包含有遗传密码 23稀有碱基常出现于 A tRNA B rRNA 24 tRNA三叶草结构中的 snoRNA D scRNA有 3 polyA 尾 C不含或极少含稀有碱基 TGCE 7SLRNA含量多更新慢C3DNA D hnRNA CCA末端位于mRNAA DHU环 B 氨基酸接纳茎（氨基酸臂） 25关于 tRNA 的叙述正确的是 A分子上的核苷酸序列全部是三联体密码 C二级结构为三叶草形结构 E可储存遗传信息 26 tRNA的特点不包括 A
11、分子小BD三级结构呈三叶草状反密码环D T C 环 E CCA臂是核糖体组成的一部分由稀有碱基构成发夹结构含稀有碱基多是活化与转运氨基酸的工具有反密码子A戊糖的 C-2 上 B 戊糖的 C-3上CD戊糖的 C-2 及 C-3上E 戊糖的 C-2 及 C-5上16假尿苷中糖苷键的连接方式是ACC键B C N键 C NN键 D CH键17核苷酸中碱基（ N） ,戊糖（ R）和磷酸（ P）之间的连接关系是 AN-R-P B N-P-R C R-N-P D P-N-R E R-P-P-NrRNA,即 23S,16S,5S,5.8SrRNA,即 23S,18S,5SrRNA,即 28S,18S,5SrR
12、NA,即 28S,18S,5S,5.8SA主要存在于胞浆中D已知核酶多属于 rRNA ErRNA是多肽链合成的装配机30有关 RNA的描写哪项是错误的 A mRNA分子中含有遗传密码BC胞浆中只有 mRNA DtRNA 是分子量最小的一种 RNA RNA可分为 mRN、A tRNA、rRNA27各种 tRNA 的 3末端均有的结构是AGGA-OH B CCA-OH C AAA-OH D UUA-OH E TTA-OH28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B原核生物的核蛋白体中有三种C真核生物的核蛋白体中有三种 D真核生物的核蛋白体中有四种E真核与原核生物的核蛋白
13、体具有完全相同的rRNA29关于 rRNA的叙述，不正确的是B 含量多，占总 RNA的 80%C 与多种蛋白组成核糖体E组成核糖体的主要是 rRNA31分子量最小的 RNA是AtRNA B mRNA C hnRNADsnRNA E rRNA32只作为其它分子的前身，本身无直接功能AtRNA B mRNA C hnRNA D snRNA E rRNA 33细胞内含量最多A tRNA B mRNA C hnRNAD34核酸对紫外线的最大吸收在哪一波长附近 A 320nmB 260nmC280nm35核酸对紫外线的吸收是由哪一结构所产生的 A磷酸二酯键B 糖苷键E磷酸上的 P O双键 36 DNA变性的原因是 A磷酸二酯键断裂BD碱基的甲基化修饰E37 DNA在其 Tm的温度环境下 A活性丧失 50% B D DNA分子解链 50%E snRNA E rRNAD 190nm E 220nmC 核糖戊环D 嘌呤、嘧啶环上的共轭双键互补碱基之间的氢键断裂多聚核苷酸链解聚C 温度升高是唯一的原因50%DNA降解 50%DNA沉淀 A260 降低 50%
