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?

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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

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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

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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？

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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？

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