第二章 核酸的结构与功能
本章重点
一、核酸的化学组成
1.核苷酸中的碱基成分 2.戊糖与核苷
3.核苷酸的结构与命名
二、核酸的一级结构
1.DNA和RNA的一级结构 2.RNA与DNA的差别
三、DNA的空间结构与功能
1.DNA的二级结构——双螺旋结构模型
⑴ DNA的双螺旋结构的研究背景 ⑵ DNA双螺旋结构模型的要点 2.DNA结构的多样性 3.DNA的超螺旋结构
4.DNA在真核生物细胞核内的组装 5.DNA的功能
四、RNA的空间结构与功能 1.信使RNA的结构与功能 2.转运RNA的结构与功能 3.核蛋白体RNA的结构与功能 4.其他小分子RNA 5.核酶
五、核酸的理化性质及其应用 1.核酸的一般理化性质 2.DNA的变性
3.DNA的复性与分子杂交
练习题
一、 选择题
1.稀有核苷酸主要存在于下列哪一种核酸中
A.rRNA B.mRNA C.tRNA D.核DNA E.线粒体DNA 2.在核酸中,核苷酸之间的连接方式为
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
3.下列几种DNA分子的碱基组成比例各不相同,哪一种DNA的解链温度(Tm)最低?
15
A.DNA中A+T含量占15% B.DNA中G+C含量占25%
C.DNA中G+C含量占40% D.DNA中A+T含量占40% E.DNA中G+C含量占70%
4.核小体串珠状结构的珠状核心蛋白质是
A.非组蛋白 B.H2A、H2B、H3、H4各一分子 C.H2A、H2B、H3、H4各二分子 D.H2A、H2B、H3、H4各四分子 E.H1组蛋白与140-150碱基对DNA 5.DNA受热变性时
A.260nm波长处的吸光度下降 B.多核苷酸链裂解成寡核苷酸链
C.碱基对可形成共价连接 D.加入互补RNA链,再冷却,可形成DNA/RNA杂交分子 E.溶液粘度增加
6.核酸在260nm处有最大光吸收是因为 A.嘌呤环上的共轭双键
B.嘌呤和嘧啶环上有共轭双键 C.核苷酸中的N-糖苷键 D.磷酸二酯键
E.核糖和脱氧核糖的呋喃型环状结构 7.关于tRNA的叙述下列哪一项是正确的
A.是核糖体的组成部分 B.携带遗传信息 C.二级结构为三叶草形
D.二级结构为倒L型 E.分子较大故构成发夹结构 8.下列关于RNA的叙述哪一项是错误的?
A.主要有mRNA、tRNA、rRNA等种类
B.原核生物中没有hnRNA和snRNA
C.tRNA是最小的一种RNA D.胞质中只有一种RNA,即mRNA E.组成核糖体的主要是rRNA
9.下列哪一种力不参与维持DNA双螺旋的稳定
A.碱基堆积力 B.互补碱基对之间的氢键 C.范德华力
D.磷酸基团上的负电荷与介质中的阳离子之间形成的离子键 E.二硫键 10.关于真核细胞mRNA的叙述,下列哪项是错误的
A.在5′-端有帽子结构,在3′-端有聚A尾巴 B.生物体内各种mRNA的长短差别很大
C.三类RNA中mRNA的合成率和转化率最快 D.聚A尾巴是DNA的转录产物
E.真核细胞的mRNA前身是hnRNA,在细胞核内合成,在核内剪接,加工而成 11.DNA的Tm是指
A.DNA的生物活性丧失一半时的温度
B.260nm处吸收值为最大光吸收值的一半时的温度 C.DNA降解一半时的温度
D.双螺旋结构失去一半时的温度
E.最大光吸收自260nm转变成280nm时的温度 12.关于rRNA的叙述,下列哪项是错误的?
A.rRNA是细胞内含量最多的RNA
16
B.rRNA与核糖体蛋白共同组成核糖体 C.核糖体易于解聚的大、小两个亚基组成
D.真核细胞的核糖体包括5S、16S和23S三种rRNA E.rRNA分子中有一些能配对的区域形成局部的双链 13.使DNA溶液有最大吸光度的波长是:
A.240nm B.260nm C.280nm D.360nm E.420nm 14.DNA分子中不存在的核苷酸是:
A.dAMP B.dGMP C.dTMP D.dUMP E.dCMP 15.RNA分子中不存在的核苷酸是:
A.AMP B.GMP C.TMP D.UMP E.CMP 16.DNA分子中碱基组成的特点是:
A.A+C=G+T B.A+G=C+T C.A+G=C+U D.A+G=U+T E.A+C=T+U 17.在核酸中占9~11%,且可用之计算核酸含量的元素是
A.碳 B.氧 C.氮 D.磷 E.氢 18.RNA和DNA彻底水解后的产物
A.核糖相同,部分碱基不同 B.碱基相同,核糖不同 C.部分碱基不同,核糖不同 D.碱基相同,核糖不同 E.以上都不是
19.假尿苷中的糖苷键是
A.N-N B.C-C C.N-C D.C-O E.N-O 20.Watson-Crick DNA结构模型正确的是
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
E.磷酸戊糖主链位于DNA螺旋内侧 21.在DNA的双螺旋模型中正确的是
A.两条多核苷酸链完全相同
B.一条链是左手螺旋,另一条链是右手螺旋 C.A+G/C+T的比值为1 D.A+T/G+C的比值为1
E.两股链的碱基之间以共价键相连
22.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 23.绝大多数真核生物mRNA 5'端有
A.Poly A B.帽子结构 C.起始密码 D.终止密码 E.Pribnow盒
17
24.核酸变性后可出现哪种现象
A.减色效应 B.增色效应 C.失去对紫外线的吸收能力 D.最大吸收峰波长发生转移 E.溶液粘度增加 25.下列关于DNA Tm值的叙述哪一项是正确的?
A.只与DNA链的长短有直接关系 B.与G-C对的含量成正比 C.与A-T对的含量成正比 D.与碱基对的成分无关 E.在所有的真核生物中都一样
26.具下列顺序的单链DNA5'-CGGTA-3'能与下列哪一种RNA杂交?
A.5'-GCCAU-3' B.5'-GCCAU-3' C.5'-UACCG-3' D.5'-UAGGC-3' E.5'-UUCCG-3'
二、 填空题
1. RNA常见的碱基是 、 、 和 。 2. DNA双螺旋的两股链中的顺序是 的。
3. 只有 种不同的碱基对能够适合于DNA双螺旋。胸腺嘧啶总是与 配对,而胞嘧啶总是与 配对。
4. RNA分子指导蛋白质的合成, RNA分子用作蛋白质合成中的活化氨基酸的载体。
5. 是构成大分子核酸的基本单位,其完全水解时产生 、
和 。
6. 核苷与磷酸通过 相连成核苷酸。磷酸化作用一般发生在戊糖的 位置,但核糖的 和 及脱氧核糖的 位置也可磷酸化。
7. 维持DNA二级结构稳定性的因素主要是 和 。其中
对双螺旋的稳定性具有重要意义。
8. tRNA的三叶草结构含有个区域,分别是: 、 、
、 和 。
9. 参与RNA和蛋白质的某些反应,具有 的催化活性,是另一类生物催化剂。
10.在DNA双螺旋模型中, 处于分子外边, 则在中央呈螺旋
状排列。
11.在DNA的碱基配对中,A、T、通过 个氢键相连,而C、G、通过 个氢键相连。 12.DNA变性后,会发生 效应,这是因为变性DNA失去 ,暴露了
嘌呤嘧啶的 。
三、简答题
1. 比较DNA和RNA在分子组成和结构上的异同点。 2. 试述RNA的主要种类及其生理学作用。 3. tRNA分子结构上有哪些特点?
4. 何为DNA的变性?变性后的DNA改变了哪些特性?
5. mRNA结构的哪些特征与mRNA在细胞质的稳定性有关? 6. 何为核酶?其特点是什么?
18
四、 问答题
1. 试述DNA双螺旋结构的要点及其与DNA生物学功能的关系。
2. 什么是解链温度?影响某种核酸分子Tm值大小的因素是什么?为什么?
3. 在染色质中,DNA与组蛋白紧密结合,根据DNA和组蛋白的结构,什么样的力与这种
紧密结合有关?
4. 何为核酸分子杂交?设想一下在医学的应用?
19