核酸化学
(一)名词解释
1．单核苷酸(mononucleotide)
2．磷酸二酯键（phosphodiester bonds）
3．不对称比率（dissymmetry ratio）
4．碱基互补规律(complementary base pairing)
5．反密码子（anticodon）
6．顺反子（cistron）
7．核酸的变性与复性（denaturation、renaturation）
8．退火（annealing）
9．增色效应（hyper chromic effect）
10．减色效应（hypo chromic effect）
11．发夹结构（hairpin structure）
12．DNA的熔解温度（melting temperature T m）
13．分子杂交（molecular hybridization）
14．环化核苷酸(cyclic nucleotide)
（二）填空题
1．DNA双螺旋结构模型是_________于____年提出的。
2．核酸的基本结构单位是_____。
3．脱氧核糖核酸在糖环______位置不带羟基。
4．两类核酸在细胞中的分布不同，DNA主要位于____中，RNA主要位于____中。
5．核酸分子中的糖苷键均为_____型糖苷键。糖环与碱基之间的连键为_____键。核苷与核苷之间通过_____键连接成多聚体。
6．核酸的特征元素____。
7．碱基与戊糖间是C-C连接的是______核苷。
8．DNA中的____嘧啶碱与RNA中的_____嘧啶碱的氢键结合性质是相似的。
9．DNA中的____嘧啶碱与RNA中的_____嘧啶碱的氢键结合性质是相似的。
10．DNA双螺旋的两股链的顺序是______关系。
11．给动物食用3H标记的_______，可使DNA带有放射性，而RNA不带放射性。12．B型DNA双螺旋的螺距为___，每匝螺旋有___对碱基，每对碱基的转角是___。13．在DNA分子中，一般来说G-C含量高时，比重___，T m（熔解温度）则___，分子比较稳定。
14．在___条件下，互补的单股核苷酸序列将缔结成双链分子。
15．____RNA分子指导蛋白质合成，_____RNA分子用作蛋白质合成中活化氨基酸的载体。16．DNA分子的沉降系数决定于_____、_____。
17．DNA变性后，紫外吸收___，粘度___、浮力密度___，生物活性将___。
18．因为核酸分子具有___、___，所以在___nm处有吸收峰，可用紫外分光光度计测定。19．双链DNA热变性后，或在pH2以下，或在pH12以上时，其OD260______，同样条件下，单链DNA的OD260______。
20．DNA样品的均一性愈高，其熔解过程的温度范围愈______。
21．DNA所在介质的离子强度越低，其熔解过程的温度范围愈___，熔解温度愈___，所以DNA应保存在较_____浓度的盐溶液中，通常为_____mol/L的NaCI溶液。22．mRNA在细胞内的种类___，但只占RNA总量的____，它是以_____为模板合成的，又是_______合成的模板。
23．变性DNA 的复性与许多因素有关，包括____，____，____，____，_____，等。
24．维持DNA双螺旋结构稳定的主要因素是_____，其次，大量存在于DNA分子中的弱作用力如_____，______和_____也起一定作用。
25．tRNA的二级结构呈___形，三级结构呈___形，其3＇末端有一共同碱基序列___其功能是___。
26．常见的环化核苷酸有___和___。其作用是___，他们核糖上的___位与___位磷酸-OH环化。
27．真核细胞的mRNA帽子由___组成，其尾部由___组成，他们的功能分别是______，_______。
28．DNA在水溶解中热变性之后，如果将溶液迅速冷却，则DNA保持____状态；若使溶液缓慢冷却，则DNA重新形成___。
（三）选择题
1．A TP分子中各组分的连接方式是：
A．R-A-P-P-P B．A-R-P-P-P C．P-A-R-P-P D．P-R-A-P-P
2．hnRNA是下列哪种RNA的前体？
A．tRNA B．rRNA C．mRNA D．SnRNA
3．决定tRNA携带氨基酸特异性的关键部位是：
A．–XCCA3`末端B．TψC环；
C．DHU环D．额外环E．反密码子环
4．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．25400B．2540 C．29411 D．2941 E．3505
5．构成多核苷酸链骨架的关键是：
A．2′3′-磷酸二酯键B．2′4′-磷酸二酯键
C．2′5′-磷酸二酯键D．3′4′-磷酸二酯键E．3′5′-磷酸二酯键6．与片段TAGAp互补的片段为：
A．AGATp B．A TCTp C．TCTAp D．UAUAp
7．含有稀有碱基比例较多的核酸是：
A．胞核DNA B．线粒体DNA C．tRNA D．mRNA
8．真核细胞mRNA帽子结构最多见的是：
A．m7A PPP N mP N mP B．m7G PPP N mP N mP
C．m7U PPP N mP N mP D．m7C PPP N mP N mP E．m7T PPP N mP N mP
9．DNA变性后理化性质有下述改变：
A．对260nm紫外吸收减少B．溶液粘度下降
C．磷酸二酯键断裂D．核苷酸断裂
10．双链DNA的T m较高是由于下列哪组核苷酸含量较高所致：
A．A+G B．C+T C．A+T D．G+C E．A+C
11．密码子GψA，所识别的密码子是：
A．CAU B．UGC C．CGU D．UAC E．都不对
12．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′
13．在pH3.5的缓冲液中带正电荷最多的是：
A．AMP B．GMP C．CMP D．UMP
14．下列对于环核苷酸的叙述，哪一项是错误的？
A．cAMP与cGMP的生物学作用相反
B．重要的环核苷酸有cAMP与cGMP
C．cAMP是一种第二信使
D．cAMP分子内有环化的磷酸二酯键
（四）是非判断题
（）1．DNA是生物遗传物质，RNA则不是。
（）2．脱氧核糖核苷中的糖环3’位没有羟基。
（）3．核酸的紫外吸收与溶液的pH值无关。
（）4．生物体的不同组织中的DNA，其碱基组成也不同。
（）5．核酸中的修饰成分（也叫稀有成分）大部分是在tRNA中发现的。
（）6．DNA的T m值和AT含量有关，AT含量高则T m高。
（）7．真核生物mRNA的5`端有一个多聚A的结构。
（）8．DNA的T m值随（A+T）/（G+C）比值的增加而减少。
（）9．B-DNA代表细胞内DNA的基本构象，在某些情况下，还会呈现A型、Z型和三股螺旋的局部构象。
（）10．DNA复性（退火）一般在低于其T m值约20℃的温度下进行的。
（）11．用碱水解核酸时，可以得到2’和3’-核苷酸的混合物。
（）12．生物体内，天然存在的DNA分子多为负超螺旋。
（）13．mRNA是细胞内种类最多、含量最丰富的RNA。
（）14．tRNA的二级结构中的额外环是tRNA分类的重要指标。
（）15．对于提纯的DNA样品，测得OD260/OD280<1.8，则说明样品中含有RNA。
（）16．基因表达的最终产物都是蛋白质。
（）17．两个核酸样品A和B，如果A的OD260/OD280大于B的OD260/OD280，那么A的纯度大于B的纯度。
（）18．毫无例外，从结构基因中DNA序列可以推出相应的蛋白质序列。
（）19．真核生物成熟mRNA的两端均带有游离的3’-OH。
（五）简答题
1．将核酸完全水解后可得到哪些组分?DNA和RNA的水解产物有何不同？
2．计算下列各题：
（1）T7噬菌体DNA，其双螺旋链的相对分子质量为2.5×107。计算DNA链的长度（设核苷酸的平均相对分子质量为650）。
（2）相对分子质量为130×106的病毒DNA分子，每微米的质量是多少？
（3）编码88个核苷酸的tRNA的基因有多长？
（4）编码细胞色素C（104个氨基酸）的基因有多长（不考虑起始和终止序列）？
（5）编码相对分子质量为9.6万的蛋白质的mRNA，相对分子质量为多少（设每个氨基酸的平均相对分子量为120）？
3．对一双链DNA而言，若一条链中（A+G）/（T+C）= 0.7，则：
（1）互补链中（A+G）/（T+C）= ？
（2）在整个DNA分子中（A+G）/（T+C）= ？
（3）若一条链中（A+ T）/（G +C）= 0.7，则互补链中（A+ T）/（G +C）= ？
（4）在整个DNA分子中（A+ T）/（G +C）= ？
4．DNA热变性有何特点？Tm值表示什么？
5．在pH7.0，0.165mol/L NaCl条件下，测得某一DNA样品的Tm为89.3℃。求出四种碱基百分组成。
6．简述下列因素如何影响DNA的复性过程：
（1）阳离子的存在；（2）低于Tm的温度；（2）高浓度的DNA链。
7．核酸分子中是通过什么键连接起来的？
8．DNA分子二级结构有哪些特点？
9．在稳定的DNA双螺旋中，哪两种力在维系分子立体结构方面起主要作用？
10．简述tRNA二级结构的组成特点及其每一部分的功能。
11．用1mol/L的KOH溶液水解核酸，两类核酸（DNA及RNA）的水解有何不同？12．如何将分子量相同的单链DNA与单链RNA分开？
13．计算下列各核酸水溶液在pH7.0，通过1.0cm光径杯时的260nm处的A值（消光度）。
已知：AMP的摩尔消光系数A260 = 15400
GMP的摩尔消光系数A260 = 11700
CMP的摩尔消光系数A260 = 7500
UMP的摩尔消光系数A260 = 9900
dTMP的摩尔消光系数A260 = 9200
求：（1）32μmol/L AMP，（2）47.5μmol/L CMP，（3）6.0μmol/L UMP的消光度，（4）48μmol/L AMP和32μmol/L UMP混合物的A260消光度。(5) A260 = 0.325的GMP溶液的摩尔浓度(以摩尔/升表示，溶液pH7.0)。(6) A260 = 0.090的dTMP溶液的摩尔浓度(以摩尔/升表示，溶液pH7.0)。
14．如果人体有1014个细胞，每个体细胞的DNA量为6.4×109个碱基对。试计算人体DNA 的总长度是多少？是太阳-地球之间距离（2.2×109公里）的多少倍？
15．指出在pH2.5、pH3.5、pH6、pH8、pH11.4时，四种核苷酸所带的电荷数（或所带电荷数多少的比较），并回答下列问题：
（1）电泳分离四种核苷酸时，缓冲液应取哪个pH值比较合适？此时它们是向哪一极移动？移动的快慢顺序如何？
（2）当要把上述四种核苷酸吸附于阴离子交换树脂柱上时，应调到什么pH值？
（3）如果用洗脱液对阴离子交换树脂上的四种核苷酸进行洗脱分离时，洗脱液应调到什么pH值？这四种核苷酸上的洗脱顺序如何？为什么？
答案
（一）名词解释
1.单核苷酸(mononucleotide)：核苷与磷酸缩合生成的磷酸酯称为单核苷酸。
2.磷酸二酯键（phosphodiester bonds）：单核苷酸中，核苷的戊糖与磷酸的羟基之间形成的
磷酸酯键。
3.不对称比率（dissymmetry ratio）：不同生物的碱基组成有很大的差异，这可用不对称比
率（A+T）/（G+C）表示。
4.碱基互补规律(complementary base pairing)：在形成双螺旋结构的过程中，由于各种碱基
的大小与结构的不同，使得碱基之间的互补配对只能在G…C（或C…G）和A…T（或T…A）之间进行，这种碱基配对的规律就称为碱基配对规律（互补规律）。
5.反密码子（anticodon）：在tRNA链上有三个特定的碱基，组成一个密码子，由这些反密
码子按碱基配对原则识别mRNA链上的密码子。反密码子与密码子的方向相反。
6.顺反子（cistron）:基因功能的单位；一段染色体，它是一种多肽链的密码；一种结构基
因。
7.核酸的变性、复性（denaturation、renaturation）：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，这叫做核酸的“溶解”或变性。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。这个DNA螺旋的重组过程称为“复性”。
8.退火（annealing）：当将双股链呈分散状态的DNA溶液缓慢冷却时，它们可以发生不同
程度的重新结合而形成双链螺旋结构，这现象称为“退火”。
9.增色效应（hyper chromic effect）：当DNA从双螺旋结构变为单链的无规则卷曲状态时，
它在260nm处的吸收便增加，这叫“增色效应”。
10.减色效应（hypo chromic effect）：DNA在260nm处的光密度比在DNA分子中的各个碱
基在260nm处吸收的光密度的总和小得多（约少35%~40%）, 这现象称为“减色效应”。
11.发夹结构（hairpin structure）：RNA是单链线形分子，只有局部区域为双链结构。这些
结构是由于RNA单链分子通过自身回折使得互补的碱基对相遇，形成氢键结合而成的，称为发夹结构。
12.DNA的熔解温度（T m值）：引起DNA发生“熔解”的温度变化范围只不过几度，这个
温度变化范围的中点称为熔解温度（T m）。
13.分子杂交（molecular hybridization）：不同的DNA片段之间，DNA片段与RNA片段之
间，如果彼此间的核苷酸排列顺序互补也可以复性，形成新的双螺旋结构。这种按照互补碱基配对而使不完全互补的两条多核苷酸相互结合的过程称为分子杂交。
14.环化核苷酸(cyclic nucleotide)：单核苷酸中的磷酸基分别与戊糖的3’-OH及5’-OH形成
酯键，这种磷酸内酯的结构称为环化核苷酸。
（二）填空题
1.Watson-Crick; 1953
2.核苷酸
3.2’
4.细胞核；细胞质
5.β；糖苷；磷酸二酯键
6.磷
7.假尿嘧啶
8.胸腺；尿
9.胸腺；尿
10.反向平行、互补
11.胸腺嘧啶
12.3.4nm；10；36°
13.大；高
14.退火
15.mRNA；tRNA
16.分子大小；分子形状
17.增加；下降；升高；丧失
18.嘌呤；嘧啶；260
19.增加；不变
20.窄
21.宽；低；高；1
22.多；5%；DNA；蛋白质
23.样品的均一度；DNA的浓度；DNA片段大小；温度的影响；溶液离子强度
24.碱基堆积力；氢键；离子键；范德华力
25.三叶草；倒L型；CCA；携带活化了的氨基酸
26.cAMP；cGMP；第二信使；3’；5’
27.m7G；polyA；m7G识别起始信号的一部分；polyA对mRNA的稳定性具有一定影响
28.单链；双链
（三）选择题
1．B：ATP分子中各组分的连接方式为：腺嘌呤-核糖-三磷酸，既A-R-P-P-P。
2．C：hnRNA是核不均一RNA，在真核生物细胞核中，为真核mRNA的前体。
3．E：tRNA的功能是以它的反密码子区与mRNA的密码子碱基互补配对，来决定携带氨基酸的特异性。
4．D：根据Watson-Crick模型，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。
5．E：核苷酸是通过3`5`-磷酸二酯键连结成多核苷酸链的。
6．C：核酸是具有极性的分子，习惯上以5’→3’的方向表示核酸片段，TAGAp互补的片段也要按5’→3’的方向书写，即TCTAp。
7．C：tRNA含有稀有碱基比例较多的核酸。
8．B：真核细胞mRNA帽子结构最多见的是通过5’,5’-磷酸二酯键连接的甲基鸟嘌呤核苷酸，即m7G PPP N m P。
9．B：核酸的变性指核酸双螺旋区的氢键断裂，变成单链的无规则的线团，并不涉及共价键的断裂。一系列物化性质也随之发生改变：粘度降低，浮力密度升高等，同时改变二级结构，有时可以失去部分或全部生物活性。DNA变性后，由于双螺旋解体，碱基堆积已不存在，藏于螺旋内部的碱基暴露出来，这样就使得变性后的DNA对260nm紫外光的吸光率比变性前明显升高（增加），这种现象称为增色效应。因此判断只有B对。
10．D：因为G≡C对比A=T对更为稳定，故G≡C含量越高的DNA的变性是T m值越高，它们成正比关系。
11．D：ψ为假尿苷酸，其中的U可以与A配对，所以反密码子GψA，所识别的密码子是UAC。
12．D：参照选择题8。
13．C：在pH3.5的缓冲液中，C是四种碱基中获得正电荷最多的碱基。
14．A：在生物细胞中存在的环化核苷酸，研究得最多的是3’,5’-环腺苷酸（cAMP）和3’,5’-环鸟苷酸（cGMP）。它们是由其分子内的磷酸与核糖的3’,5’碳原子形成双酯环化而成的。都是一种具有代谢调节作用的环化核苷酸。常被称为生物调节的第二信使。
（四）是非判断题
1．错：RNA也是生命的遗传物质。
2．错：脱氧核糖核苷中的糖环2’位没有羟基。
3．错：核酸的紫外吸收与溶液的pH值有关。
4．错：生物体的不同组织中的DNA，其碱基组成也不同。
5．对：核酸中的修饰成分（也叫稀有成分）大部分是在tRNA中发现的。
6．错：DNA的T m值和GC含量有关，GC含量高则T m高。
7．错：真核生物mRNA的3`端有一个多聚A的结构。
8．对：（G+C）含量减少，DNA的T m值减少，（A+T）/（G+C）比值的增加。
9．对：在细胞内，B-DNA代表DNA的基本构象，但在不同某些情况下，也会呈现A型、Z型和三股螺旋的局部构象。
10．对：DNA复性（退火）一般在低于其T m值约20~25℃的温度下进行的。
11．对：用碱水解核酸时，先生成2’,3’-环核苷酸，再水解为2’或3’-核苷酸。
12．对：生物体内，负超螺旋DNA容易解链，便于进行复制、转录等反应。
13．错：mRNA是细胞内种类最多、但含量很低的RNA。细胞中含量最丰富的RNA是rRNA。14．对：不同tRNA中额外环大小差异很大，因此可以作为tRNA分类的重要指标。15．错：对于提纯的DNA样品，如果测得OD260/OD280<1.8，则说明样品中有蛋白质。16．错：基因表达的最终产物可以是蛋白质或RNA。
17．错：核酸样品的纯度可以根据样品的OD260/OD280的比值判断，纯的DNA样品OD260/OD280=1.8，纯的RNA样品OD260/OD280=2.0。
18．错：真核生物的结构基因中包括内含子和外显子部分，经转录、加工后只有外显子部分翻译成蛋白质，与蛋白质氨基酸序列相对应。
19．对：真核生物成熟mRNA的5’为帽子结构，即m7G（5’）PPP（5’）N m-，因此两5’端也是3’-OH。
（五）问答题及计算题（解题要点）
1．答：核酸完全水解后可得到碱基、戊糖、磷酸三种组分。DNA和RNA的水解产物戊糖、嘧啶碱基不同。
2．答：（1）(2.5×107/650) × 0.34 = 1.3× 104nm = 13μm。
（2）650/ 0.34 =1.9×106/μm。
（3）88 × 0.34 nm = 30nm =0.3μm。
（4）104 × 3 × 0.34 =106nm ≈0.11μm。
（5）(96000/120) × 3 × 320 = 76800。
3．答：（1）设DNA的两条链分别为α和β，那么：
A =βT，Tα=Aβ，Gα=Cβ，：Cα=Gβ，
因为，(Aα+ Gα)/（Tβ+ Cβ）= (Aα+ Gα)/（Aβ+ Gβ）= 0.7
所以，互补链中（Aβ+ Gβ）/（Tβ+ Cβ）= 1/0.7 =1.43
（2）在整个DNA分子中，因为A = T，G = C，
所以，A+G = T+C，（A+G）/（T+C）= 1
（3）假设同（1），则
Aα+ Tα= Tβ+ Aβ，Gα+ Cα= Cβ+Gβ，
所以，（Aα+ Tα）/（Gα+Cα）=（Aβ+ Tβ）/（Gβ+Cβ）= 0.7
（4）在整个DNA分子中
（Aα+ Tα+ Aβ+ Tβ）/（Gα+Cα+ Gβ+Cβ）= 2（Aα+ Tα）/2（Gα+Cα）= 0.7
4．答：将DNA的稀盐溶液加热到70～100℃几分钟后，双螺旋结构即发生破坏，氢键断裂，两条链彼此分开，形成无规则线团状，此过程为DNA的热变性，有以下特点：变性温度范围很窄，260nm处的紫外吸收增加；粘度下降；生物活性丧失；比旋度下降；酸碱滴定曲线改变。Tm值代表核酸的变性温度（熔解温度、熔点）。在数值上等于DNA变性时摩尔磷消光值（紫外吸收）达到最大变化值半数时所对应的温度。
5．答：为（G + C）% = (Tm – 69.3) × 2.44 ×%
= (89.3-69.3) × 2.44 ×%
=48.8%
G = C = 24.4%
(A + T)% = 1－48.8% =51.2%
A = T = 25.6%
6．答：（1）阳离子的存在可中和DNA中带负电荷的磷酸基团，减弱DNA链间的静电作用，促进DNA的复性；
（2）低于Tm的温度可以促进DNA复性；
（3）DNA链浓度增高可以加快互补链随机碰撞的速度、机会，从而促进DNA复性。7．答：核酸分子中是通过3’,5’-磷酸二酯键连接起来的。
8．答：按Watson-Crick模型，DNA的结构特点有：两条反相平行的多核苷酸链围绕同一中心轴互绕；碱基位于结构的内侧，而亲水的糖磷酸主链位于螺旋的外侧，通过磷酸二酯键相连，形成核酸的骨架；碱基平面与轴垂直，糖环平面则与轴平行。两条链皆为右手螺旋；双螺旋的直径为2nm，碱基堆积距离为0.34nm，两核酸之间的夹角是36°，每对螺旋由10对碱基组成；碱基按A=T，G≡C配对互补，彼此以氢键相连系。维持DNA结构稳定的力量主要是碱基堆积力；双螺旋结构表面有两条螺形凹沟，一大一小。
9．答：在稳定的DNA双螺旋中，碱基堆积力和碱基配对氢键在维系分子立体结构方面起主要作用。
10．答：tRNA的二级结构为三叶草结构。其结构特征为：
（1）tRNA的二级结构由四臂、四环组成。已配对的片断称为臂，未配对的片断称为环。（2）叶柄是氨基酸臂。其上含有CCA-OH3’，此结构是接受氨基酸的位置。
（3）氨基酸臂对面是反密码子环。在它的中部含有三个相邻碱基组成的反密码子，可与mRNA上的密码子相互识别。
（4）左环是二氢尿嘧啶环（D环），它与氨基酰-tRNA合成酶的结合有关。
（5）右环是假尿嘧啶环（TψC环），它与核糖体的结合有关。
（6）在反密码子与假尿嘧啶环之间的是可变环，它的大小决定着tRNA分子大小。11．答：不同。RNA可以被水解成单核苷酸，而DNA分子中的脱氧核糖2’碳原子上没有羟基，所以DNA不能被碱水解。
12．答：（1）用专一性的RNA酶与DNA酶分别对两者进行水解。
（2）用碱水解。RNA能够被水解，而DNA不被水解。
（3）进行颜色反应。二苯胺试剂可以使DNA变成蓝色；苔黑酚（地衣酚）试剂能使RNA 变成绿色。
（4）用酸水解后，进行单核苷酸的分析（层析法或电泳法），含有U的是RNA，含有T的是DNA。
13．答：已知：（1）32μmol/L AMP的A260消光度
A260 =32×10-6 × 15400 = 0.493
（2）47.5μmol/L CMP的A260消光度
A260 =47.5×10-6 × 7500 = 0.356
（3）6.0μmol/L UMP的A260消光度
A260 =6.0×10-6 × 9900 = 0.0594
（4）48μmol/L AMP和32μmol/L UMP混合物的A260消光度
A260 =32×10-6 × 9900 + 48×10-6 × 15400 = 0.493 = 1.056
（5）0.325/11700 = 2.78 × 10-5mol/L
（6）0.090/9200 = 9.78 × 10-6mol/L
14．答：（1）每个体细胞的DNA的总长度为：
6.4×109×0.34nm = 2.176×109 nm= 2.176m
（2）人体内所有体细胞的DNA的总长度为：
2.176m×1014 = 2.176×1011km
（3）这个长度与太阳-地球之间距离（2.2×109公里）相比为：
2.176×1011/2.2×109 = 99倍
15．15．答：种核苷酸带电荷情况：
pH2.5 pH3.5 pH6 pH8 pH11.4 UMP 负电荷最多-1 -1.5 -2 -3
GMP 负电荷较多-0.95 -1.5 -2 -3
AMP 负电荷较少-0.46 -1.5 -2 -2
CMP 带正电荷-0.16 -1.5 -2 -2
（1）电泳分离四种核苷酸时应取pH3.5 的缓冲液，在该pH值时，这四种单核苷酸之间所带负电荷差异较大，它们都向正极移动，但移动的速度不同，依次为：
UMP>GMP>AMP>CMP
（2）应取pH8.0，这样可使核苷酸带较多负电荷，利于吸附于阴离子交换树脂柱。虽然pH11.4时核苷酸带有更多的负电荷，但pH过稿对树脂不利。
（3）洗脱液应调到pH2.5。当不考虑树脂的非极性吸附时洗脱顺序为CMP>AMP>UMP>GMP （根据pH2.5时核苷酸负电荷的多少来决定洗脱速度），但实际上核苷酸和聚苯乙烯阴离子交换树脂之间存在着非极性吸附，嘌呤碱基的非极性吸附是嘧啶碱基的3倍。静电吸附与非极性吸附共同作用的结果使洗脱顺序为：CMP>AMP>UMP>GMP。
核酸化学 (一)名词解释 1．单核苷酸(mononucleotide) 2．磷酸二酯键（phosphodiester bonds） 3．不对称比率（dissymmetry ratio） 4．碱基互补规律(complementary base pairing) 5．反密码子（anticodon） 6．顺反子（cistron） 7．核酸的变性与复性（denaturation、renaturation） 8．退火（annealing） 9．增色效应（hyper chromic effect） 10．减色效应（hypo chromic effect） 11．发夹结构（hairpin structure） 12．DNA的熔解温度（melting temperature T m） 13．分子杂交（molecular hybridization） 14．环化核苷酸(cyclic nucleotide) （二）填空题 1．DNA双螺旋结构模型是_________于____年提出的。 2．核酸的基本结构单位是_____。 3．脱氧核糖核酸在糖环______位置不带羟基。 4．两类核酸在细胞中的分布不同，DNA主要位于____中，RNA主要位于____中。 5．核酸分子中的糖苷键均为_____型糖苷键。糖环与碱基之间的连键为_____键。核苷与核苷之间通过_____键连接成多聚体。 6．核酸的特征元素____。 7．碱基与戊糖间是C-C连接的是______核苷。 8．DNA中的____嘧啶碱与RNA中的_____嘧啶碱的氢键结合性质是相似的。 9．DNA中的____嘧啶碱与RNA中的_____嘧啶碱的氢键结合性质是相似的。 10．DNA双螺旋的两股链的顺序是______关系。 11．给动物食用3H标记的_______，可使DNA带有放射性，而RNA不带放射性。 12．B型DNA双螺旋的螺距为___，每匝螺旋有___对碱基，每对碱基的转角是___。13．在DNA分子中，一般来说G-C含量高时，比重___，T m（熔解温度）则___，分子比较稳定。 14．在___条件下，互补的单股核苷酸序列将缔结成双链分子。 15．____RNA分子指导蛋白质合成，_____RNA分子用作蛋白质合成中活化氨基酸的载体。16．DNA分子的沉降系数决定于_____、_____。 17．DNA变性后，紫外吸收___，粘度___、浮力密度___，生物活性将___。 18．因为核酸分子具有___、___，所以在___nm处有吸收峰，可用紫外分光光度计测定。19．双链DNA热变性后，或在pH2以下，或在pH12以上时，其OD260______，同样条件下，单链DNA的OD260______。 20．DNA样品的均一性愈高，其熔解过程的温度范围愈______。 21．DNA所在介质的离子强度越低，其熔解过程的温度范围愈___，熔解温度愈___，所以DNA 应保存在较_____浓度的盐溶液中，通常为_____mol/L的NaCI溶液。 22．mRNA在细胞内的种类___，但只占RNA总量的____，它是以_____为模板合成的，又是_______合成的模板。 23．变性DNA 的复性与许多因素有关，包括____，____，____，____，_____，等。
1.4.3 第三章核酸化学 第三章核酸化学 学习目标 知识目标 （1）阐述核酸的元素组成、组成成分及组成单位。 （2）描述DNA、mRNA、tRNA和rRNA的结构特点。 （3）阐述核酸的变性、复性、杂交等基本概念，并列举其应用。 （4）了解核酸的性质、体内重要的游离核苷酸及其衍生物的功能。 （5）概括核酸提取的有关原理和注意事项。 能力目标 （1）至少会用一种方法完成核酸的含量测定。 （2）具备核酸类药物在使用、储存和运输中的基本技能。 核酸是生物体的基本组成物质，是重要的生物大分子，从高等的动物、植物到简单的病毒都含有核酸。核酸是遗传信息的载体。 1869年，年轻的瑞士科学家Miescher从脓细胞核中分离出一种含有C、H、O、N和P的物质，当时称为核素。因发现核素显酸性，后又改称为核酸，意即来自细胞核的酸性物质。随后，Hoppe－Seyler从酵母中分离出一种类似的物质，即现在的RNA。自那之后，核酸研究并非非常顺利。直到1909年，美国生物化学家Owen发现核酸中的糖分子是由5个碳原子组成的核糖。1930年，他又发现Miescher在绷带上发现的核酸中的糖分子比
Hoppe－Seyler发现的“酵母核酸”中的糖分子少了1个氧原子，因此将这种糖分子称为脱氧核糖，含两种不同糖分子的核酸分别称为脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）。1934年，Owen将核酸水解，证明核酸的基本组成单位是核苷酸。同时，在这一时期还证明了核苷酸是由碱基、戊糖和磷酸组成。20世纪50年代初，Chargaff发现DNA的嘌呤和嘧啶组成有其特殊规律。1953年，Watson和Crick提出了DNA的双螺旋结构模型。从此，核酸的研究经历了基因克隆、人类3×109个碱基对（base pair，bp）的基因测序，开始进入基因组学研究阶段。 1.4.3.1 第一节核酸的化学组成 第一节核酸的化学组成 一、核酸的元素组成 组成核酸的元素有C、H、O、N、P 5种，其中磷的含量在各种核酸中变化范围不大，平均含磷量为9%～10%。因而，可通过测定生物样品中磷的含量来计算样品中核酸含量。 二、核酸的基本组成单位——核苷酸 核酸在核酸酶的作用下水解为核苷酸，因此核酸的基本组成单位是核苷酸。为区别多、寡核苷酸，故将核苷酸也称为单核苷酸。核苷酸完全水解可释放出等摩尔量的碱基、戊糖和磷酸。 知识链接 核苷酸的利用
《动物生物化学》授课内容 内容 第三章核酸化学与结构 核酸（nucleic xcids）属生物大分子，是一切生物必不可少的组成物质。 DNA 脱氧核糖核酸（dexyribonucleic acid） RNA 核糖核酸（ribonucleic acid） 种类分布功能 DNA 原核生物：核质区 真核生物：95%在细胞核、 5%在线粒体和叶绿体遗传信息的载体 RNA tRNA 原核生物：细胞质携带、转移aa mRNA 真核生物：75%在细胞质肽链合成的模板 15%在线粒体和叶绿体 10%在细胞核 rRNA 核糖体主要成分 DNA主要分布细胞核，少量在线粒体、叶绿体； RNA主要分布细胞质，少量在线粒体和叶绿体； 所有细胞(真核、原核)都含有DNA 和RNA。 病毒只含一种核物质；有DNA病毒和RNA 病毒之分。 一般情况下，真核细胞的核酸与某种特殊蛋白质组合在一起，形成复合物。 DNA：贮存全部生物信息的载体（以核苷酸排列方式，对信息进行多层次、结构复杂的组合贮存）。 通过DNA自我复制进行完整的结构与信息遗传； 通过转录，把DNA信息转抄在指导合成的RNA上； 通过翻译，将RNA信息转抄在指导合成的蛋白质上； 以蛋白质结构与功能形式，表达出DNA生物信息的物质形态、结构特征与生物功能等。转录翻译 DNA RNA 蛋白质合成其他物质 mRNA 或行使功能复制tRNA rRNA
生物遗传的中心法则（1958年提出） 1、DNA是生物遗传信息的载体。 2、信息从DNA →RNA（主要指mRNA ）→蛋白质的单向传 递过程； 3、信息从DNA →DNA的单向传递（复制）过程； *4、信息从模板RNA →DNA的单向传递（逆转录）后，再沿联 DNA →RNA（mRNA ）→蛋白质进行单向传递。注：* 70年代克瑞克进行了修正。 1、RNA病毒以模板RNA为信息载体，这种RNA与三类RNA在构成上 基本相似，但功能不同：只能指导合成对应的DNA，再以DNA为 模板，合成mRNA等三类RNA，再指导合成蛋白质。 2、模板RNA具有相应的复制酶，可以进行自我复制。 遗传中心法则 复制 转录翻译 DNA RNA 蛋白质合成其他物质 mRNA 或行使功能反转录tRNA 模板RNA rRNA 复制 3．1 核酸化学组成 核酸分子的最基本组成单位是核苷酸（Nucloticle 简称Nt）。它又是由更小的单元所构成。 核糖有脱氧、非脱氧两种 核苷 核酸核苷酸碱基有四种碱基 磷酸 一、碱基（base）是核酸的特征性物质。 DNA和RNA均有四种： DNA 腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G）胞嘧啶（C）胸腺嘧啶（T） RNA 腺嘌呤（A）鸟嘌呤（G）胞嘧啶（C）尿嘧啶（U） 嘌呤由嘧啶环和咪唑环组成。
核酸 (一)名词解释 1．单核苷酸(mononucleotide) 2．磷酸二酯键（phosphodiester bonds） 3．不对称比率（dissymmetry ratio） 4．碱基互补规律(complementary base pairing) 5．反密码子（anticodon） 6．顺反子（cistron） 7．核酸的变性与复性（denaturation、renaturation） 8．退火（annealing） 9．增色效应（hyper chromic effect） 10．减色效应（hypo chromic effect） 11．噬菌体（phage） 12．发夹结构（hairpin structure） 13．DNA的熔解温度（melting temperature T）m14．分子杂交（molecular hybridization） 15．环化核苷酸(cyclic nucleotide) （二）填空题 1．DNA双螺旋结构模型是_________于____年提出的。 2．核酸的基本结构单位是_____。 3．脱氧核糖核酸在糖环______位置不带羟基。 4．两类核酸在细胞中的分布不同，DNA主要位于____中，RNA主要位于____中。5．核酸分子中的糖苷键均为_____型糖苷键。糖环与碱基之间的连键为_____键。核苷与核苷之间通过_____键连接成多聚体。 6．核酸的特征元素____。 7．碱基与戊糖间是C-C连接的是______核苷。 8．DNA中的____嘧啶碱与RNA中的_____嘧啶碱的氢键结合性质是相似的。 嘧啶碱的氢键结合性质是相似的。_____中的RNA嘧啶碱与____中的DNA．9．10．DNA双螺旋的两股链的顺序是______关系。 3H标记的_______，可使DNA带有放射性，而RNA11．给动物食用不带放射性。12．B型DNA双螺旋的螺距为___，每匝螺旋有___对碱基，每对碱基的转角是___。13．在DNA分子中，一般来说G-C含量高时，比重___，T（熔解温度）则___，m 分子比较稳定。 14．在_ __条件下，互补的单股核苷酸序列将缔结成双链分子。 15．____RNA分子指导蛋白质合成，_____RNA分子用作蛋白质合成中活化氨基酸的载体。 16．DNA分子的沉降系数决定于_____、_____。 17．DNA变性后，紫外吸收__ _，粘度_ __、浮力密度_ __，生物活性将__ _。18．因为核酸分子具有_ __、__ _，所以在___nm处有吸收峰，可用紫外
第二章核酸化学 一、填充题 1、核酸的基本结构单位是＿。 2、20世纪50年代，Chargaff等人发现各种生物体DNA碱基组成有＿的特异性，而没有＿的特异性。 3、DNA双螺旋中只存在＿种不同碱基对。T总是与＿配对，C总是与＿配对。 4、核酸的主要组成是＿、＿和＿。 5、两类核酸在细胞中的分布不同，DNA主要位于＿中，RNA主要位于＿中。 6、核酸分子的糖苷键均为＿型糖苷键。糖环与碱基之间的连键为＿键。核苷与核苷之间通过＿键连接形成多聚体。 7、嘌呤核苷有顺式和反式两种可能，但天然核苷多为＿。 8、X射线衍射证明，核苷中＿与＿平面相互垂直。 9、核苷在260nm附近有强吸收，这是由于＿。 10、给动物食用3 H标记的＿，可使DNA带有放射性，而RNA不带放射性。 11、双链DNA中若＿含量多，则Tm值高。 12、双链DNA热变性后，或在PH 2以下，或在PH 12以上时，其OD260＿，同样条件下，单链DNA的OD260 ＿。 13、DNA样品的均一性愈高，其溶解过程的温度范围愈＿。 14、DNA所处介质的离子强度越低，其溶解过程的温度范围愈＿，溶解温度越＿，所以DNA应保存在较＿浓度的盐溶液中，通常为＿mol/L的氯化钠溶液。 15、DNA分子存在三类核苷酸序列：高度重复序列、中度重复序列和单一序列。tRNA、rRNA以及组蛋白等由＿编码，而大多数蛋白质由＿编码。 16、硝酸纤维素膜可结合＿链核酸。将RNA变性后转移到硝酸纤维素膜上再进行杂交，称＿印迹法。 17、变性DNA复性与很多因素有关，包括＿、＿、＿、＿、＿等。 18、DNA复性过程属于二级反应动力学，其Cot1/2 值与DNA复杂程度成＿比。 19、双链DNA螺距为3.4nm，每匝螺旋的碱基数为10，这是＿型DNA的结构。 20、RNA分子的双螺旋区以及RNA-DNA杂交双链具有与＿型DNA相似的结构，外形较为＿。
第三章核酸的化学及结构 一、名词解释 1.DNA的变性：DNA变性是指核酸双螺旋碱基对的氢键断裂，双链变成单链， 从而使核酸的天然构象和性质发生改变。变性时维持双螺旋稳定性的氢键断裂，碱基间的堆积力遭到破坏，但不涉及到其一级结构的改变； 2.DNA复性：变性DNA在适当条件下，使彼此分离的两条链重新由氢键链接而 形成双螺旋结构的过程； 3.分子杂交：将不同来源的DNA经热变性、冷群，使其复性，在复性时，如这 些异源DNA之间在某些区域有相同的序列，则形成杂交DNA分子； 4.增色效应：天然DNA在发生变性时，氢键断裂，双键发生解离，碱基外露， 共轭双键更充分暴露，变性DNA在260nm的紫外吸收值显著增加的现象；& 5.减色效应：在一定条件下，变性核酸可以复性，此时紫外吸收值又回复至原 来水平的现象； 6.回文结构：在真核细胞DNA分子中，脱氧核苷酸的排列在DNA的两条链中 顺读与倒读序列是一样的（即脱氧核苷酸排列顺序相同），脱氧核苷酸以一个假想的轴成为180°旋转对称（即使轴旋转180°两部分结构完全重叠起来）的结构； 7.T m：DNA热变性的过程不是一种“渐变”，而是一种“跃变”过程，即变性 作用不是随温度的升高缓慢发生，而是在一个很狭窄的临界温度范围内突然引起并很快完成，就像固体的结晶物质在其熔点时突然熔化一样。通常把DNA
在热变性过程中紫外吸收度达到最大值的1/2时的温度称为“熔点”或熔解温度（melting temperature）,用符号T m表示； 8.Chargaff定律：不同生物种属的DNA碱基组成不同，同一个体不同器官、不 同组织的DNA具有相同的碱基组成，含氨基的碱基（腺嘌呤和胞嘧啶）总数等于含酮基的碱基（鸟嘌呤和胸腺嘧啶）总数，即A+C=T+G；嘌呤的总数等于嘧啶的总数，即A+G=C+T； 9. 碱基配对：腺嘌呤与胸腺嘧啶成对，鸟嘌呤与胞嘧啶成对，A和T之间形成两个氢键，C和G之间形成三个氢键； ~ 10. 内含子：基因的插入序列或基因内的非蛋白质编码； 11. 正超螺旋：盘绕方向与双螺旋方向相同，此种结构使分子内部张力加大，旋得更紧； 12. 负超螺旋：盘绕方向与双螺旋方向相反，使二级结构处于疏松状态，分子内部张力减小，利于DNA复制、转录和基因重组； 13. siRNA：（small interfering RNA干扰小RNA）是含有21~22个单核苷酸长度的双链RNA，通常人工合成的siRNA是碱基对数量为22个左右的双链RNA； 14. miRNA：(microRNA,) 是一类含19~25单核苷酸的单链RNA，在3’端有1~2个碱基长度变化，广泛存于真核生物中，不编码任何蛋白，本身不具有开放阅读框架，具有保守型、时序性和组织特异性； <
核酸 一级要求单选题 1 下列关于核苷酸生理功能的叙述哪一项是错误的? A 核苷酸衍生物作为许多生物合成过程的活性中间物 B 生物系统的直接能源物质 C 作为辅酶的成分 D 生理性调节物 E 作为质膜的基本结构成分 E 2 RNA和DNA彻底水解后的产物是 A 核糖相同,部分碱基不同 B 碱基相同,核糖不同 C 碱基不同,核糖不同 D 碱基不同,核糖相同" E 以上都不是 C 3 对于tRNA来说下列哪一项是错误的? A 5'端是磷酸化的 B 它们是单链 C 含有甲基化的碱基 D 反密码环是完全相同的 E 3'端碱基顺序是-CCA D 4 绝大多数真核生物mRNA5'端有 A poly A B 帽子结构 C 起始密码 D 终止密码 E Pribnow盒 B 5 下列关于tRNA的叙述哪一项是错误的? A tRNA的二级结构是三叶草形的 B 由于各种tRNA，3'-末端碱基都不相同,所以才能结合不同的氨基酸 C tRNA分子中含有稀有碱基 D 细胞内有多种tRNA E tRNA通常由70-80个单核苷酸组成 B 6 下列关于tRNA的描述哪一项是错误的? A 在大肠杆菌中所有的tRNA分子在3'-末端均携带5'-CCA-3'序列 B 在tRNA中的许多碱基转录后被修饰 C 大多数t-RNA分子的二级结构可以用""三叶草型""描述 D t-RNA分子的反密码子上的第一个碱基经常是次黄嘌呤 E t-RNA分子的5'末端是三磷酸核苷 E 7 核酸中核苷酸之间的连接方式是 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 B 8 核酸的各基本单位之间的主要连接键是 A 肽键 B 磷酸二酯键 C 二硫键 D 糖苷键 E 氢键 B 9 尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+),黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)和辅酶A(CoA), 三种物质合成的共同点是 A 均需要尼克酸 B 均需要泛酸 C 含有来自磷酸核糖焦磷酸(PRPP)的核糖基团 D 均接受半胱氨酸基团 E 均属于腺苷酸的衍生物 E 10 Watson-Crick DNA分子结构模型 A 是一个三链结构 B DNA双股链的走向是反向平行的 C 碱基A和G配对 D 碱基之间共价结合
生物化学习题(核酸答案) 一、名词解释: 单核苷酸:核苷与磷酸缩合生成的磷酸酯 磷酸二酯键:单核苷酸中,核苷的戊糖与磷酸的枪击之间形成的磷酸酯键 碱基互补规律:在形成双螺旋结构的过程中,由于各种碱基的大小与结构的不同,使得碱基之间的互补配对只能在G-C(或C-G)与A-T(或T-A)之间进行,这种碱基配对的规律称为碱基配对规律(互补规律) 核酸的变性与复性:当双螺旋结构的DNA溶液缓慢加热时,氢键断开,双链DNA解离为单链,称为核酸的“熔解”或变性;在适宜的温度下,分散开的两条DNA链可以完全重新结合成与原来一样的双股螺旋(DNA螺旋的重组过程称为复性) 退火:当将变性(双链呈分散状态)的DNA溶液缓慢冷却时,它们可以发生不同程度的重新结合而形成双螺旋结构的现象 增色效应、减色效应:DNA双螺旋结构变为单链的无规则卷曲状态时,紫外吸收增加的现象——增色效应;变性DNA在退火条件下复性时,DNA在260nm的光密度比DNA分子中的各个碱基在260nm处吸收的光密度的总与小得多(35%-40%)的现象DNA的熔解温度:DNA双螺旋解开一半时的温度(Tm) 分子杂交:不同的DNA片段之间、DNA片段与RNA片段之间,如果彼此间的核苷酸排列顺序互补,也可以复性,形成新的双螺旋结构。按照互补碱基配对而使不完全互补的两条多核苷酸相互结合的过程 环化核苷酸:单核苷酸中的磷酸基分别于戊糖的3’-OH及5’-OH形成酯键,这种磷酸内酯的结构成为环化核苷酸 核小体:用于包装染色质的结构单位,由DNA链缠绕一个组蛋白核构成 cAMP:3’,5’-环腺苷酸,就是细胞内的第二信使,由于某些激素或其它分子信号刺激激活腺苷酸环化酶催化ATP环化而成 二、填空题: 1、核酸变性后,其摩尔磷吸光系数ε(P) 。 2、维持DNA双螺旋结构稳定性主要就是靠。 3、核酸的基本结构单位就是。 4、脱氧核糖核酸在糖环位置不带羟基。
1核酸的结构与功能 一、名词解释 1、生物化学：是运用化学原理和方法，研究生命有机体化学组成和化学变化的科学，即研究生命活动化学本质的学科。（运用，研究，科学，学科） 2、DNA一级结构：由数量极其庞大的四种脱氧的单核苷酸按照一定的顺序，以3′,5′－磷酸二酯键彼此连接而形成的线形或环形多核苷酸链。 3、增色效应：含DNA和RNA的溶液经变性或降解后对紫外线吸收的增加。是由于碱基之间电子的相互作用的改变所致，通常在260nm测量。 4、减色效应：一种含有DNA或RNA的溶液与含变性核酸或降解核酸的相同溶液相比较，其紫外线吸收为低。是由于DNA双螺旋结构使碱基对的π电子云发生重叠，因而减少了对紫外线的吸收。 5、DNA的变性：指核酸双螺旋的氢键断裂，变成单链，并不涉及共价键的断裂。 6、DNA的复性：变性DNA在适当条件下，又可使两条彼此分开的链重新缔合成为双螺旋结构，全过程为复性。热变性后的复性又称为退火。 7、核酸分子杂交：应用核酸分子的变性和复性的性质，使来源不同的DNA（或RNA）片断按碱基互补关系形成杂交双链分子，这一过程称为核酸的分子杂交。 8、熔解温度：DNA变性的特点是爆发式的，变性作用发生在一个很窄的温度范围内。通常把热变性过程中光吸收达到最大吸收（完全变性）一半（双螺旋结构失去一半）时的温度称为该DNA的熔点或熔解温度（melting temperature），用tm表示。 9、Chargaff定律：所有DNA中腺嘌呤与胸腺嘧啶的摩尔含量相等，（A＝T），鸟嘌呤和胞嘧啶的摩尔含量相等（G＝C），即嘌呤的总含量与嘧啶的总含量相等（A＋G＝T＋C）。DNA的碱基组成具有种的特异性，但没有组织和器官的特异性。另外生长发育阶段、营养状态和环境的改变都不影响DNA的碱基组成。 二、填空 1、核酸完全的水解产物是（碱基）、（戊糖）和（磷酸）。其中（碱基）又可分为（嘌呤）碱和（嘧啶）碱。 2、体内的嘌呤主要有（腺嘌呤）和（鸟嘌呤）；嘧啶碱主要有（胞嘧啶）、（胸腺嘧啶）和（尿嘧啶）。某些RNA分子中还含有微量的其它碱基，称为（稀有碱基）。 3、嘌呤环上的第（9）位氮原子与戊糖的第1位碳原子相连形成（N-C糖苷）键，通过这种键相连而成的化合物叫（核苷）。嘧啶碱—1，1见书上P160 4、体内两种主要的环核苷酸是（cAMP）和（cGMP）。 <3’,5’-环腺苷酸，3’,5’-环鸟苷酸>书上160 5、写出下列核苷酸符号的中文名称：ATP（腺苷三磷酸），dCDP（脱氧胞苷二磷酸）。 6、tRNA的三叶草型结构中，其中氨基酸臂的功能是（携带活化氨基酸），反密码环的功能是（与mRNA模板上的密码子进行碱基配对的专一性的识别）。 7、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。 8、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）键连接形成多聚体。 9、核酸在260nm附近有强吸收，这是由于（在嘌呤碱基和嘧啶碱基中存在共轭双键）。 10、给动物食用3H标记的（胸腺嘧啶），可使DNA带有放射性，而RNA不带放射性。 11、双链DNA中若（G-C对）含量多，则Tm值高。 12、DNA样品的均一性愈高，其熔解过程的温度范围愈（窄）。 13、DNA所处介质的离子强度越低，其熔解过程的温度范围越（宽），熔解温度越（低），所以DNA应保存在较（高）
生物化学核酸练习题 第二章核酸化学测试题 一、单项选择题 1．自然界游离核苷酸中，磷酸最常见是位于： A．戊糖的C-5′上 B．戊糖的C-2′上 C．戊糖的C-3′上 D．戊糖的C-2′和C-5′上 E．戊糖的C-2′和C-3′上 2．可用于测量生物样品中核酸含量的元素是： A．碳 B．氢 C．氧 D．磷 E．氮 3．下列哪种碱基只存在于RNA而不存在于DNA： A．尿嘧啶 B．腺嘌呤 C．胞嘧啶 D．鸟嘌呤 E．胸腺嘧啶 4．核酸中核苷酸之间的连接方式是：
A．2′，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 5．核酸对紫外线的最大吸收峰在哪一波长附近？ A．280nm B．260nm C．200nm D．340nm E．220nm 6．有关RNA的描写哪项是错误的： A．mRNA分子中含有遗传密码 B．tRNA是分子量最小的一种RNA C．胞浆中只有mRNA D．RNA可mRNA、tRNA、rRNA E．组成核糖体的主要是rRNA 7．大部分真核细胞mRNA的3′-末端都具有： A．多聚A B．多聚U C．多聚T D．多聚C
E．多聚G 8．DNA变性是指： A．分子中磷酸二酯键断裂 B．多核苷酸链解聚 C．DNA分子由超螺旋→双链双螺旋 D．互补碱基之间氢键断裂 E．DNA分子中碱基丢失 9．DNA Tm值较高是由于下列哪组核苷酸含量较高所致？ A．G+A B．C+G C．A+T D．C+T E．A+C 10．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% 二、多项选择题
核酸的化学 一、是非题 1．嘌呤碱分子中含有嘧啶碱结构。 2．核苷由碱基和核糖以β型的C—N糖苷键相连。 3．核苷酸是由核苷与磷酸脱水缩合而成，所以说核苷酸是核苷的磷酸酯。 4．核苷酸的碱基和糖相连的糖苷键是C—O型。 5．核糖与脱氧核糖的差别是糖环的2’位有无羟基。 6．核苷酸的等电点的大小取决于核糖上的羟基与磷酸基的解离。 7．在DNA双链之间，碱基配对A-T形成两对氢键，C-G形成三对氢键，若胸腺嘧啶 C－2位的羰基上的氧原于质子化形成OH，A－T之间也可形成三对氢键。 8．任何一条DNA片段中，碱基的含量都是A=T，C=G。 9．DNA碱基摩尔比规律仅适令于双链而不适合于单链。 10．用二苯胺法测定DNA含量必须用同源的DNA作标准样品。 11．DNA变性后就由双螺旋结构变成线团结构。 12．Tin值低的DNA分子中（A－T）％高。 13．Tin值高的DNA分子中（C-G）％高。 14．由于RNA不是双链，因此所有的RNA分子中都没有双螺旋结构。 15．起始浓度高、含重复序列多的DNA片段复性速度快。
16．DNA的复制和转录部必须根据碱基配对的原则。 17．某氨基酸tRNA反密码子为GUC，在mRNA上相对应的密码子应该是CAG。 18．细胞内DNA的核苷酸顺序都不是随机的而是由遗传性决定的。 19．RNA链的5 ′核苷酸的3′羟基与相邻核昔酸的5′羟基以磷酸二酯键相连。 20．假如某DNA样品当温度升高到一定程度时，OD260提高30％，说明它是一条双链 DNA。 21．核酸外切酶能够降解所有的病毒DNA。 二、填空题 1．核苷酸是由＿＿＿、＿＿＿＿和磷酸基连接而成。 2．在各种RNA中＿＿含稀有碱基最多。 3．T m值高的DNA分子中＿＿＿的％含量高。T m值低的DNA 分子中＿＿＿％含量高。 4．真核生物的DNA存在于＿＿＿＿，其生物学作用是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 5．细胞内所有的RNA的核苷酸顺序都是由它们的＿＿＿＿＿＿决定的。 6．将双链DNA放置在pH2以下或pH12以上，其OD260＿＿＿，在同样条件下单链
第二章核酸的结构与功能 第一节核酸的概念和化学组成 一、核酸的发现及研究进展 1、最早1868年，瑞士科学家Miescher从绷带脓细胞中发现含磷2.5%的化合物，称为核素。 2、1881年，Altmann从小牛胸腺、酵母中得到，它不含Pro，命名为核酸。 3、1914年，把小牛胸腺中得到的核酸称胸腺核酸（动物核酸），把从酵母中分离得到的核酸称酵母核酸(植物核酸)。 又根据戊糖分为脱氧核糖核酸——DNA和核糖核酸——RNA 4、1944年，Avery研究肺炎球菌转化实验，证明DNA是遗传物质的结论。 最初是1928年，Gniffith以肺炎球菌作为转化的材料。 肺炎球菌光滑型（S型）：菌落光滑、有荚膜、有毒性。 粗糙型（R型）：菌落粗糙、无荚膜、无毒性。 活体转化，四组实验： ①活S型菌—→Rat—→die ②活R型菌—→Rat—→live ③加热杀死的S型菌—→Rat—→live ④加热杀死的S型菌—→Rat—→die 活R型菌 说明R型菌可以转化为活S型菌，加热杀死的S型菌中有一种物
质可使活R型菌转化为S型菌。 1944年美国科学家Avery做了大量实验确定这种物质是DNA （转化因子）。 5、1953年，沃森和克里克提出DNA的双螺旋模型结构，不但阐明了DNA结构，而且对DNA的复制、遗传物质的传递、都作了重要的说明。 6、20世纪70年代，DNA重组技术应用——基因工程诞生。 7、2000~2002年人类基因组计划完成。 二、核酸的概念和重要性 核酸是由核苷酸组成的具有复杂三维结构的大分子物质，包括DNA和RNA。DNA主要分布在细胞核中；RNA分布在细胞质和细胞核中，主要有三种信使RNA（mRNA）、核蛋白体（rRNA）、转运（tRNA）。真核生物中还有HnRNA和SnRNA，HnRNA是mRNA 的前体，SnRNA参与RNA的修饰加工等。DNA是遗传的物质基础。（一）核酸是遗传物质 细胞核内DNA含量恒定，不受外界环境的影响。生物遗传特征的延续和生物进化都由基因所决定的。基因是具有遗传效应的DNA 片段。 （二）核酸参与蛋白质的生物合成 mRNA是蛋白质合成材料，rRNA是核糖体的成分。 三、核酸在医药上的应用 1、RNA：来源与微生物发酵，动物内脏，可用于改善精神迟缓，
核酸化学 一、填空题 1.核酸的基本结构单位是________________。 2.DNA双螺旋中只存在________________种不同碱基对。T总是与________________配对，C总是与________________配对。 3.两类核酸在细胞中的分布不同，DNA主要位于________________中，RNA主要位于 ________________中。 4.核酸在260nm附近有强吸收，这是由于________________。 5.变性DNA的复性与许多因素有关，包括 ________________，________________，________________，________________，________________等。 6.DNA 复性过程符合二级反应动力学，其值与DNA的复杂程度成________________比。 7.A.Rich在研究d(CGCGCG)寡聚体的结构时发现它为________________螺旋，称为 ________________形DNA，外型较为________________。 8.常用二苯胺法测定________________含量，用苔黑酚法测________________含量。 9.维持DNA双螺旋结构稳定的主要因素是________________，其次，大量存在于DNA分子中的弱作用力如________________，________________和________________也起一定作用。 10.tRNA的三级结构为________________形，其一端为________________，另一端为 ________________。 11.测定DNA一级结构的方法主要有Sanger提出的________________法和Maxam，Gilbert提出的 ________________法。 12.T.Cech和S.Altman因发现________________而荣获1989年诺贝尔化学奖。 二、是非题 1.[ ]脱氧核糖核苷中的糖环3′位没有羟基。 2.[ ]若双链DNA中的一条链碱基顺序为：pCpTpGpGpApC,则另一条链的碱基顺序为： pGpApCpCpTpG。 3.[ ]若种属A的DNA Tm值低于种属B，则种属A的DNA比种属B含有更多的A-T碱基对。 4.[ ]原核生物和真核生物的染色体均为DNA与组蛋白的复合体。 5.[ ]用碱水解核酸，可以得到2′与3′-核苷酸的混合物。 6.[ ]Z型DNA与B型DNA可以相互转变。 7.[ ]生物体内，天然存在的DNA分子多为负超螺旋。 8.[ ]mRNA是细胞内种类最多、含量最丰富的RNA。 9.[ ]tRNA的二级结构中的额外环是tRNA分类的重要指标。 10.[ ]真核生物成熟mRNA的两端均带有游离的3′-OH。 11.[ ]目前为止发现的修饰核苷酸大多存在于tRNA中。 12.[ ]核酸变性或降解时，出现减色效应。 进行杂交实验，得到的杂交双链结构如下图： 13.[ ]DNA样品A与B分别与样品C 那么说明样品A与C的同源性比样品B与C的同源性高。 14.[ ]在所有病毒中，迄今为止还没有发现既含有RNA又含有DNA的病毒。 15.[ ]基因表达的最终产物都是蛋白质。 16.[ ]核糖核酸酶和脱氧核糖核酸酶分别作用于RNA和DNA中的磷酸二酯键，均属于特异性的磷 酸二酯酶。 17.[ ]核糖体不仅存在于细胞质中，也存在于线粒体和叶绿体中。 三、单选题 1.[ ]胰核糖核酸酶水解RNA，产物是： A.3'-嘧啶核苷酸 B.5’-嘧啶核苷酸 C.3'-嘧啶核苷酸和以3'-嘧啶核苷酸结尾的寡聚核苷酸
核酸的化学组成与基本单位核酸经水解可得到很多核苷酸，因此核苷酸是核酸的基本单位。核酸就是由很多单核苷酸聚合形成的多聚核苷酸。核苷酸可被水解产生核苷和磷酸，核苷还可再进一步水解，产生戊糖和含氮碱基（图15－1）。 核苷酸中的碱基均为含氮杂环化合物，它们分别属于嘌呤衍生物和嘧啶衍生物。核苷酸中的嘌呤碱（purine）主要是鸟嘌呤（guanine，G）和腺嘌呤（adenine，A），嘧啶碱（pyrimidine）主要是胞嘧啶（cytosine，C）、尿嘧啶（uracil，U）和胸腺嘧啶（thymine，T）。DNA和RNA都含有鸟嘌呤（G）、腺嘌呤（A）和胞嘧啶（C）；胸腺嘧啶（T）一般而言只存在于DNA中，不存在于RNA中；而尿嘧啶（U）只存在于RNA中，不存在于DNA中。它们的化学结构请参见图示。 核酸中五种碱基中的酮基和氨基，均位于碱基环中氮原子的邻位，可以发生酮式一烯醇式或氨基 亚氨基之间的结构互变。这种互变异构在基因的突变和生物的进化中具有重要作用。 有些核酸中还含有修饰碱基（modified component），（或稀有碱基，unusual com ponent），这些碱基大多是在上述嘌呤或嘧啶碱的不同部位甲基化（methylation）或进行其它的化学修饰而形成的衍生物。一般这些碱基在核酸中的含量稀少，在各种类型核酸中的分布也
不均一。DNA中的修饰碱基主要见于噬菌体DNA，如5-甲基胞嘧啶（m5C），5-羟甲基胞嘧啶hm5C；RNA中以tRNA含修饰碱基最多，如1-甲基腺嘌呤（m1A），2，2一二甲基鸟嘌呤（m22G）和5，6-二氢尿嘧啶（DHU）等。 嘌呤和嘧啶环中含有共轭双键，对260nm左右波长的紫外光有较强的吸收。碱基的这一特性常被用来对碱基、核苷、核苷酸和核酸进行定性和定量分析。 核酸中的戊糖有核糖（ribose）和脱氧核糖（deoxyribose）两种，分别存在于核糖核苷酸和脱氧核糖核苷酸中。为了与碱基标号相区别，通常将戊糖的C原子编号都加上“′”，如C1′表示糖的第一位碳原子。 戊糖与嘧啶或嘌呤碱以糖苷键连接就称为核苷，通常是戊糖的C1′与嘧啶碱的N1或嘌呤碱的N9相连接。 核苷中戊糖的羟基与磷酸以磷酸酯键连接而成为核苷酸。生物体内的核苷酸大多数是核糖或脱氧核糖的C5′上羟基被磷酸酯化，形成5′核苷酸。核苷酸在5′进一步磷酸化即生成二磷酸核苷和三磷酸核苷。以核糖腺苷酸为例，除AMP外，还有二磷酸腺苷（ADP，adenosine 5′－diphosphate）和三磷酸腺苷（ATP，adenosine 5′-triphosphate）两种形式。核苷酸的二磷酸酯和三磷酸酯多为核苷酸有关代谢的中间产物或者酶活性和代谢的调节物质，以及作为核苷酸有关代谢的中间产
第二章核酸化学. 三、典型试题分析 1. 下列几种DNA分子的碱基组成比例不同，哪一种DNA的Tm值最低（1999年生化试题） A. DNA中A-T占15％B．DNA中G-C占25％ C. DNA中G-C占40％D．DNA中A-T占80％ E. DNA中G-C占55% [答案] D 2. 核酸的各基本单位之间的主要连接键是(2000年生化试题) A．二硫键B．糖苷键C．磷酸二酯键 D．肽键E，氢键 [答案) C 3．DNA的二级结构是： A．α—螺旋B．β-片层C．β—转角 D．超螺旋结构E，双螺旋结构 [答案) E 4. DNA的热变性特征是 A. 碱基间的磷酸二酯键断裂 B．一种三股螺旋的形成 C．黏度增高 D．融解温度因G-C对的含量而异 E．在260nm处的光吸收降低 [答案] D 5. 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. 生物体碱基组成随着年龄变化而改变 D．A和C含量相等E．A+T=G+C [答案] A 6，DNA受热变性时(士998年硕士研究生入学考试题) A. 在260nm波长处的吸光度下降 B，多核苷酸链断裂成寡核苷酸链 C. 碱基对可形成氢键 D，加入互补RNA链，再冷却，可形成DNA／RNA杂交分子 E. 溶液黏度增加 [答案] D 7，在核酸中占9％"-11％，且可用之计算核酸含量的元素是(1997年 硕士研究生入学考试题) A. 碳B，氧C．氮D．氢E．磷 [答案] E 8，下列关于B-DNA双螺旋结构模型的叙述中哪一项是错误的? A. 两条链方向相反B，两股链通过碱基之间的氢键相连C．为右手螺旋，每个螺旋为10个碱基对 D．嘌呤碱和嘧啶碱位于螺旋外侧E．螺旋的直径为20A [答案) D
核酸化学 一、填空题：1、DNA双螺旋结构模型是（）于（）年提出的。 2、核酸的基本结构单位是（）。 3、两类核酸在细胞中的分布不同，DNA主要位于（）中，RNA主要位于（）中。 4、核酸的特征元素（）。 5、DNA双螺旋的两股链的顺序是（）关系 6、B型DNA双螺旋的螺距为（），每匝螺旋有（）对碱基，每对碱基的转角是（）。 7、在DNA分子中，一般来说G-C含量高时，比重（），T （熔解温度）则（），分 m 子比较稳定。 8、在（）条件下，互补的单股核苷酸序列将缔结成双链分子。 9、DNA双螺旋结构中A、T之间形成（）个（）健，而G、C之间形成（）个（）键。 10、DNA变性后，紫外吸收（），粘度（）、浮力密度（），生物活性将（）。 11、因为核酸分子具有（）、（），所以在（）nm处有吸收峰，可用紫外分光光度计测定。 （），同样条件下，单12、双链DNA热变性后，或在pH2以下，或在pH12以上时，其OD 260 链DNA的OD （）。 260 13、mRNA在细胞内的种类（），它是以（）为模板合成的，又是（）合成的模板。 14、维持DNA双螺旋结构稳定的主要因素是（），其次是（），大量存在于DNA分子中的弱作用力如（）也起一定作用。 15、tRNA的二级结构呈（）形，三级结构呈（）形，其3＇末端有一共同碱基序列（）其功能是（）。 16、常见的环化核苷酸有（）和（）。其作用是（），他们核糖上的（）位与（）位-OH 与磷酸环化。 17、真核细胞的mRNA帽子由（）组成，其尾部由（）组成。 18、DNA在水溶解中热变性之后，如果将溶液迅速冷却，则DNA保持（）状态；若使溶液缓慢冷却，则DNA重新形成（）。 19、RNA中常见的碱基是（）、（）、（）、（）。 20、核酸是由（）、（）和（）组成的，其（）又可分为（）碱和（）碱。 21、嘌呤环上的第（）位氮原子与戊糖的第（）位碳原子相连形成（）核苷。 22、嘧啶环上的第（）位氮原子与戊糖的第（）位碳原子相连形成（）核苷。 二、选择题； 1、ATP分子中各组分的连接方式是：（） A．R-A-P-P-P B．A-R-P-P-P C．P-A-R-P-P D．P-R-A-P-P 2、hnRNA是下列哪种RNA的前体？（） A．tRNA B．rRNA C．mRNA D．SnRNA 3、决定tRNA携带氨基酸特异性的关键部位是：（） A．–XCCA3`末端 B．TψC环；C．DHU环 D．额外环 E．反密码子环 4、构成多核苷酸链骨架的关键是：（） A．2′3′-磷酸二酯键 B．2′4′-磷酸二酯键 C．2′5′-磷酸二酯 键 D．3′4′-磷酸二酯键 E．3′5′-磷酸二酯键
一、名词解释 1 解链温度（Tm值） 答案: 又称DNA的熔解温度，引起DNA发生“熔解”的温度变化范围只不过几度，这个温度变化范围的中点称为熔解温度（Tm）或解链温度。 2 增色效应 答案: 当双链DNA解链（变性）为单链DNA时，碱基更加外露，紫外吸收增加的现象。 3 减色效应 答案: 当单链DNA又重新配对，形成双链DNA时，由于碱基之间电子的相互作用，紫外吸收又明显降低的现象。 4 DNA变性 答案: 一定条件下，双链DNA解链为单链DNA的现象。 5 DNA复性 答案: 除去变性因素后，互补的单链DNA重新结合为双链DNA的现象。 6 分子杂交 答案: 变性后的单链DNA与具有一定同一性序列的DNA链或RNA分子结合形成双链的DNA-DNA或DNA-RNA杂交分子的过程。 二、填空题 1 第二信使的英文是。 答案: Second 2 核苷酸的组成成分有、和。 答案: 磷酸，碱基，戊糖 3 核苷由和组成，通过键连接而成。 答案: 碱基，戊糖，N-C糖苷键 4 单核苷酸由和组成，单核苷酸是的酯。 答案: 核苷，磷酸，核苷，磷酸 5 组成核酸的基本单位是。 答案: 核苷酸 6 组成核酸的戊糖有和两种，根据所含戊糖的不同可将核酸分为和两大类。 答案: 核糖，脱氧核糖，核糖核酸（RNA），脱氧核糖核酸（DNA） 7 DNA主要存在于并与结合而集中在染色体。 答案: 细胞核（基因组），蛋白质 8 RNA主要存在于，根据其功能又可分为、和三种。答案: 细胞质，r RNA，m RNA，t RNA 9 DNA的二级结构是结构。 答案: 双螺旋 10 核酸分子中单核苷酸之间靠键相连接，而互补的碱基之间靠键相配对。答案: 磷酸二酯键，氢键 11 在DNA中碱基互补的规律是和。 答案: A=T，G≡C 12 在RNA局部双螺旋中碱基互补的规律是和。 答案: A=U，G≡C 13 在ATP中有个高能磷酸键。 答案: 2
第二章核酸化学、 三、典型试题分析 1、下列几种DNA分子的碱基组成比例不同,哪一种DNA的Tm值最低(1999年生化试题) A、DNA中A-T占15％ B.DNA中G-C占25％ C、DNA中G-C占40％ D.DNA中A-T占80％ E、DNA中G-C占55% [答案] D 2、核酸的各基本单位之间的主要连接键就是(2000年生化试题) A.二硫键 B.糖苷键 C.磷酸二酯键 D.肽键E,氢键 [答案) C 3.DNA的二级结构就是: A.α—螺旋 B.β-片层 C.β—转角 D.超螺旋结构E,双螺旋结构 [答案) E 4、DNA的热变性特征就是 A、碱基间的磷酸二酯键断裂 B.一种三股螺旋的形成 C.黏度增高 D.融解温度因G-C对的含量而异 E.在260nm处的光吸收降低 [答案] D 5、下列关于DNA碱基组成的叙述,正确的就是 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、生物体碱基组成随着年龄变化而改变 D.A与C含量相等 E.A+T=G+C [答案] A 6,DNA受热变性时(士998年硕士研究生入学考试题) A、在260nm波长处的吸光度下降 B,多核苷酸链断裂成寡核苷酸链C、碱基对可形成氢键 D,加入互补RNA链,再冷却,可形成DNA／RNA杂交分子 E、溶液黏度增加 [答案] D 7,在核酸中占9％"-11％,且可用之计算核酸含量的元素就是(1997年 硕士研究生入学考试题) A、碳B,氧 C.氮 D.氢 E.磷 [答案] E 8,下列关于B-DNA双螺旋结构模型的叙述中哪一项就是错误的? A、两条链方向相反B,两股链通过碱基之间的氢键相连 C.为右手螺旋,每个螺旋为10个碱基对 D.嘌呤碱与嘧啶碱位于螺旋外侧 E.螺旋的直径为20A [答案) D