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1、第2章 核酸的结构与功能学习要求1掌握核酸的概念及其生物学意义、分子组成、结构与功能及其相互关系；RNA的种类及各自的功能，核酸酶的概念及作用；DNA变性、复性、增色效应、Tm、退火及分子杂交等概念。2熟悉核酸的理化性质及其应用；基因及基因组的概念。3了解DNA结构的多样性及snmRNAs的生物学作用；核酸的一般理化性质。基本知识点核酸是由核苷酸组成。核苷酸是由碱基、戊糖和磷酸组成。碱基、戊糖和磷酸决定了核苷酸的种类，也影响着核苷酸的性质。核苷酸因碱基含有共轭双键而具有紫外吸收性质，最大紫外吸收峰在260nm。DNA和RNA都是由核苷酸经3,5-磷酸二酯键连接而成的线性大分子。DNA由含有A、
2、G、C、T的脱氧核糖核苷酸组成；而RNA由含有A、G、C、U的核糖核苷酸组成。DNA的一级结构是脱氧多核苷酸链中脱氧核苷酸的排列顺序，即碱基序列。DNA对遗传信息的储存是利用碱基排列方式变化而实现。DNA的二级结构是反向平行、右手螺旋的互补双链。通过互补关系，DNA双链中的腺嘌呤与胸腺嘧啶形成两个氢键的碱基对；鸟嘌呤与胞嘧啶形成三个氢键的碱基对。具有双螺旋结构的DNA在细胞内还将进一步折叠成超螺旋结构，并且在组蛋白的参与下构成核小体，核小体进一步折叠成螺旋管、染色质纤维空管，最后组装成染色体。DNA的生物学功能是作为生物遗传信息复制的模板和基因转录的模板。RNA分子大多是单链结构，但可以折叠形
3、成局部的双螺旋区。细胞内的RNA主要是mRNA、tRNA和rRNA和snmRNAs。mRNA在胞质中是蛋白质生物合成的模板。真核生物的成熟mRNA含有5-末端帽结构和3-末端的多聚A尾结构，中间为信息区。mRNA分子上从5的AUG开始每3个核苷酸为一组构成了一个密码子，决定了肽链上的一个氨基酸。tRNA在蛋白质生物合成中是作为各种氨基酸的运载体。tRNA分子中稀有碱基较多，二级结构是三叶草形，三级结构是倒L形。mRNA和tRNA通过密码子-反密码子的碱基互补关系相互识别。rRNA与核糖体蛋白构成核糖体，核糖体是蛋白质生物合成的场所。核糖体为mRNA、tRNA和肽链合成所需要的多种蛋白因子提供结
4、合位点和相互作用所需要的空间环境。细胞内的snmRNAs表现出了种类、结构和功能的多样性，是转录后加工、转运以及基因表达调控中必不可少的因子。核酸具有在260nm波长处紫外吸收特征，可利用这一性质对核酸进行定性和定量分析。由于核酸的种类和结构的不同，因而导致它们的沉降特征和密度特征不同。DNA的变性是它的一个很重要的性质。DNA的变性是指某些理化因素会导致DNA双链互补碱基之间的氢键发生断裂，使双链DNA解离为单链的现象。DNA变性后，许多性质发生了变化，包括它的生物学活性和紫外吸收性质。变性的DNA在一定条件下可以复性。DNA的复性是指当变性条件缓慢解除后，两条解离的互补链可重新配对，恢复原
5、来双螺旋结构的现象。热变性的DNA经缓慢冷却后可以恢复原来的双链结构，这一过程称为退火。复性的速度与温度、离子强度、pH、DNA的大小和浓度有关。在DNA复性过程中，如果将不同种类的DNA单链或RNA放在同一溶液中，只要两条单链分子之间存在着碱基互补配对关系，它们就有可能形成杂化双链，这种杂化双链可以在不同的DNA单链之间形成也可以在RNA单链之间形成，还可以在DNA单链和RNA单链之间形成，这种现象称为核酸分子杂交。生物体内含有种类很多、专一性不同的核酸酶。不同的核酸酶在不同的研究中有不同的应用。在从细胞中分离核酸时应特别注意使用核酸酶的抑制剂。自测练习题一、选择题（一）A型题1核酸的基本组
6、成单位是A磷酸和核糖 B核苷和碱基 C单核苷酸 D含氮碱基 E脱氧核苷和碱基2DNA的一级结构是A各核苷酸中核苷与磷酸的连接键性质 B多核苷酸中脱氧核苷酸的排列顺序CDNA的双螺旋结构 D核糖与含氮碱基的连接键性质EC、A、U、G 4种核苷酸通过3 ,5-磷酸二酯键连接而成3在核酸中，核苷酸之间的连接键是A糖苷键 B氢键 C3 ,5-磷酸二酯键D1 ,3-磷酸二酯键 E2 ,5-磷酸二酯键4核酸中稀有碱基含量最多的是ArRNA BmRNA CtRNA DhnRNA EsnmRNA5核酸的最大紫外光吸收值一般在A280nm B260nm C240nm D200nm E220nm 6有关核酸酶的叙
7、述正确的是A由蛋白质和RNA构成 B具有酶活性的核酸分子 C由蛋白质和DNA构成的D专门水解核酸的核酸 E专门水解核酸的酶7DNA与RNA彻底水解后的产物是A戊糖不同，碱基不同 B戊糖相同，碱基不同 C戊糖不同，碱基相同D戊糖不同，部分碱基不同 E戊糖相同，碱基相同8关于DNA的二级结构，叙述错误的是AA和T之间形成三个氢键，G和C之间形成两个氢键 B碱基位于双螺旋结构内侧C碱基对之间存在堆积力 D两条链的走向相反 E双螺旋结构表面有大沟和小沟9关于mRNA叙述正确的是A大多数真核生物的mRNA在5末端是多聚腺苷酸结构B大多数真核生物的mRNA在5末端是m7GpppN-C只有原核生物的mRNA
8、在3末端有多聚腺苷酸结构D原核生物的mRNA在5末端是m7GpppN-E所有生物的mRNA分子中都含有稀有碱基10关于DNA热变性的描述正确的是AA260下降 B碱基对可形成共价键连接 C在一个相当窄的温度范围内完成D多核苷酸链裂解成寡核苷酸链 E可见减色效应11核小体核心颗粒的蛋白质是A非组蛋白 BH2A、H2B、H3、H4各一分子 CH2A、H2B、H3、H4各二分子DH2A、H2B、H3、H4各四分子 EH1组蛋白与140-145碱基对DNA12如果双链DNA的胸腺嘧啶含量为碱基总含量的20%，则鸟嘌呤含量应为A10% B20% C30% D40% E.50%13DNA的核酸组成是AAT
9、P、CTP、GTP、TTP BATP、CTP、GTP、UTPCdAMP、dCMP、dGMP、dTMP DdATP、dCTP、dGTP、dUTPEdATP、dCTP、 dGTP、dTTP14正确解释核酸具有紫外吸收能力的是A嘌呤和嘧啶环中有共轭双键 B嘌呤和嘧啶连接了核糖C嘌呤和嘧啶中含有氮原子 D嘌呤和嘧啶连接了核糖和磷酸E嘌呤和嘧啶连接了磷酸基团15如果mRNA中的一个密码为5CAG3，那么与其相对应的tRNA反密码子是AGUC BCUG CGTC DCTG EIUG16自然界DNA以螺旋结构存在，其主要方式是AA-DNA BB-DNA CZ-DNA DC+GC三链螺旋DNA E多链螺旋DN
10、A17DNA的解链温度是ADNA开始解链时所需的温度 BA260达到最大变化值50%时所对应的温度CA260达到最大值50%时所对应的温度 DA260达到最大变化值时所对应的温度EDNA完全解链时所需的温度18DNA的二级结构是A-螺旋 B-折叠 C-转角 D双螺旋 E无规卷曲19决定tRNA携带氨基酸特异性的关键部位是A-CCA 3末端 BTC环 CDHU环 D反密码环 E额外环20以hnRNA为前体的RNA是AtRNA BrRNA CmRNA DsnRNA EsiRNA（二）B型题A三叶草结构 B倒L形 C双螺旋结构 D-螺旋 EhnRNA 1tRNA的三级结构是2DNA的二级结构是3tR
11、NA的二级结构是4成熟mRNA的前体ArRNA BmRNA CtRNA DhnRNA EsnmRNA5参与转运氨基酸 6蛋白质合成的模板7核糖体的组成成分8参与RNA的加工与转运A疏水作用 B磷酸二酯键 C静电斥力 D碱基共轭双键 E氢键9碱基对之间的堆积力是10核酸分子吸收紫外光的键是11破坏双螺旋稳定力的键是12碱基对之间的键是ATm值低 BTm值高 CTm值范围广 DTm值范围狭窄 ETm值不变13DNA样品均一时14DNA样品不均一时15DNA样品中GC含量高时16DNA样品中AT含量高时（三）X型题1维持DNA二级结构稳定的力是A盐键 B氢键 C疏水性堆积力 D二硫键 E肽键2RNA
12、不同于DNA的是A核苷酸中的戊糖成分不是脱氧核糖，而是核糖B核苷酸中的戊糖成分不是核糖，而是脱氧核糖C以单链为主，而非双螺旋结构 D嘧啶成分为胞嘧啶和尿嘧啶，而不是胸腺嘧啶E嘧啶成为胸腺和尿嘧啶，而不是胞嘧啶3DNA完全水解后的产物有A碱基ATCG B碱基AUCG C磷酸 D核糖 E脱氧核糖4关于DNA双螺旋结构模型的描述正确的有A腺嘌呤的分子数等于胸腺嘧啶的分子数B碱基对位于双螺旋结构内侧，磷酸戊糖构成的主链位于双螺旋结构外侧C反向平行的二条多核苷酸链通过A与T和G与C之间的氢键连接D双螺旋结构的稳定，横向依靠两条链互补碱基间的氢键维系E双螺旋结构的稳定，纵向依靠碱基平面的疏水性堆积力维系5
13、直接参与蛋白质生物合成的RNA是ArRNA BmRNA CtRNA DhnRNA EsnmRNA6真核生物核糖体中含有A5.8S rRNA B28S rRNA C18S rRNA D5S rRNA E16S rRNA7tRNA的结构为A三级结构呈倒L形 B二级结构呈三叶草形 C含多种稀有碱基D3末端有CCA结构 E含有DHU环8可用于生物样品中核酸含量测定的有A碱基 B戊糖 C氧 D磷 E氮9关于DNA变性的描述，正确的是A加热是使DNA变性的常用方法 BDNA变性后产生增色效应CDNA变性是不可逆的过程 D在Tm时，DNA分子有一半被解链EDNA变性后A260减小10关于DNA的碱基组成，正确的说法是A腺嘌呤与鸟嘌呤分子数相等，胞嘧啶与胸腺嘧啶分子数相等B不同种属DNA碱基组成比例不同 C同一生物的不同器官DNA碱基组成不同D年龄增长但DNA碱基组成不变 EDNA中含有尿嘧啶11与DNA对比，RNA的特点包括A分子较小，仅含数十至数千碱基 B是含局部双链结构的单链分子C种类、大小及分子结构多样 D功能多样性，主要是参与蛋白质的生物合成E二级结构是双螺旋结构12原核生物核糖体有三个重要的部位，他们分别是AA位 BB位 CP位 DE位 EC位二、是非题1DNA是生物遗传物质，RNA则不是。2脱氧核糖核苷中的戊糖环3位没有羟基。3通常不存在RNA中，也不存在DNA中的碱基是
