第二章 核酸2Word格式.docx

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一是由Chargaff发现的DNA中碱基的等价性，提示A=T、G≡C间碱基互补的可能性；

二是DNA纤维的X-射线衍射分析资料，提示了双螺旋结构的可能性。

DNA是由两条反向直线型多核苷酸组成的双螺旋分子。

单链多核苷酸中两个核苷酸之间的唯一连键是3′,5′-磷酸二酯键。

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。

DNA能够以几种不同的结构形式存在。

从B型DNA转变而来的两种结构A型和Z型结构巳在结晶研究中得到证实。

在顺序相同的情况下A型螺旋较B型更短，具有稍大的直径。

DNA中的一些特殊顺序能引起DNA弯曲。

带有同一条链自身互补的颠倒重复能形成发卡或十字架结构，以镜影排列的多嘧啶序列可以通过分子内折叠形成三股螺旋，被称为H-DNA的三链螺旋结构。

由于它存在于基因调控区，因而有重要的生物学意义。

不同类型的RNA分子可自身回折形成发卡、局部双螺旋区，形成二级结构，并折叠产生三级结构，RNA与蛋白质复合物则是四级结构。

tRNA的二级结构为三叶草形，三级结构为倒L形。

mRNA则是把遗传信息从DNA转移到核糖体以进行蛋白质合成的载体。

核酸的糖苷键和磷酸二酯键可被酸、碱和酶水解，产生碱基、核苷、核苷酸和寡核苷酸。

酸水解时，糖苷键比磷酸酯键易于水解；

嘌呤碱的糖苷键比嘧啶碱的糖苷键易于水解；

嘌呤碱与脱氧核糖的糖苷键最不稳定。

RNA易被稀碱水解，产生2’-和3’-核苷酸，DNA对碱比较稳定。

细胞内有各种核酸酶可以分解核酸。

其中限制性内切酶是基因工程的重要工具酶。

核酸的碱基和磷酸基均能解离，因此核酸具有酸碱性。

碱基杂环中的氮具有结合和释放质子的能力。

核苷和核苷酸的碱基与游离碱基的解离性质相近，它们是兼性离子。

核酸的碱基具有共轭双键，因而有紫外吸收的性质。

各种碱基、核苷和核苷酸的吸收光谱略有区别。

核酸的紫外吸收峰在260nm附近，可用于测定核酸。

根据260nm与280nm的吸收光度（A260）可判断核酸纯度。

变性作用是指核酸双螺旋结构被破坏，双链解开，但共价键并未断裂。

引起变性的因素很多，升高温度、过酸、过碱、纯水以及加入变性剂等都能造成核酸变性。

核酸变性时，物理化学性质将发生改变，表现出增色效应。

热变性一半时的温度称为熔点或变性温度，以Tm来表示。

DNA的G+C含量影响Tm值。

由于G≡C比A＝T碱基对更稳定，因此富含G≡C的DNA比富含A＝T的DNA具有更高的熔解温度。

根据经验公式xG+C=（Tm-69.3）×

2.44可以由DNA的Tm值计算G+C含量，或由G+C含量计算Tm值。

变性DNA在适当条件下可以复性，物化性质得到恢复，具有减色效应。

用不同来源的DNA进行退火，可得到杂交分子。

也可以由DNA链与互补RNA链得到杂交分子。

杂交的程度依赖于序列同源性。

分子杂交是用于研究和分离特殊基因和RNA的重要分子生物学技术。

染色体中的DNA分子是细胞内最大的大分子。

许多较小的DNA分子，如病毒DNA、质粒DNA、线粒体DNA和叶绿体[]NA也存在于细胞中。

许多DNA分子，特别是细菌的染色体DNA和线粒体、叶绿体DNA是环形的。

病毒和染色体DNA有一个共同的特点，就是它们比包装它们的病毒颗粒和细胞器要长得多，真核细胞所含的DNA要比细菌细胞多得多。

真核细胞染色质组织的基本单位是核小体，它由DNA和8个组蛋白分子构成的蛋白质核心颗粒组成。

其中H2A，H2B，H3，H4各占两个分子，有一段DNA（约146bp）围绕着组蛋白核心形成左手性的线圈型超螺旋。

细菌染色体也被高度折叠，压缩成拟核结构，但它们比真核细胞染色体更富动态和不规则，这反映了原核生物细胞周期短和极活跃的细胞代谢。

二、习 

题

（一）名词解释

1．单核苷酸（mononucleotide）2．磷酸二酯键（phosphodiesterbonds）

3．不对称比率（dissymmetryratio）4．碱基互补规律（complementarybasepairing）

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（hyperchromiceffect）10．减色效应（hypochromiceffect）

11．噬菌体（phage）12．发夹结构（hairpinstructure）

13．DNA的熔解温度（meltingtemperatureTm）14．分子杂交（molecularhybridization）

15．环化核苷酸（cyclicnucleotide）

（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___，Tm（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．mRNA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．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．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．25400　 

B．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．ATCTp 

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．m7APPPNmPNmP 

B．m7GPPPNmPNmP 

C．m7UPPPNmPNmP 

D．m7CPPPNmPNmPE．m7TPPPNmPNmP

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Tm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