核酸的结构与功能

第二章 核酸的结构与功能

一、A型选择题

1．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

2．DNA合成需要的原料是 A．ATP、CTP、GTP、TTP B．ATP、CTP、GTP、UTP C．dATP、dGTP、dCTP、dUTP D．dATP、dGTP、dCFP、dTTP E．dAMP、dGMP、dCMP、dTMP

3．DNA双螺旋结构模型的描述中哪一条不正确 A．腺瞟吟的克分子数等于胸腺嘧啶的克分子数 B．同种生物体不同组织中的DNA碱基组成极为相似 C．DNA双螺旋中碱基对位于外侧

D．二股多核苷酸链通过A与T或C与G之间的氢键连接 E．维持双螺旋稳定的主要因素是氢键和碱基堆积力 4．在同一种哺乳细胞中，下列哪种情况是对的

A．在过剩的DNA存在下，所有RNA都能与DNA杂交 B．在过剩的RNA存在下，所有DNA片段能与RNA杂交 C．RNA与DNA有相同的碱基比例 D．RNA与DNA有相同核苷酸组成 E．RNA和DNA含量相同 5．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．碱基不同，核糖不同

D．碱基不同，核糖相同 E．碱基相同，部分核糖不同 6．DNA和RNA共有的成分是 A．D—核糖 B．D—2—脱氧核糖 C．鸟嘌呤 D．尿嘧啶 E．胸腺嘧啶

7．核酸具有紫外吸收能力的原因是 A．嘌呤和嘧啶环中有共轭双键 B．嘌呤和嘧啶中有氮原子 C．嘌呤和嘧啶中有硫原子 D．嘌呤和嘧啶连接了核糖 E．嘌呤和嘧啶连接了磷酸基团

8．有关 DNA双螺旋模型的叙述哪项不正确 A．有大沟和小沟

B．两条链的碱基配对为T＝A，G≡C C．两条链的碱基配对为T＝G，A＝C D．两条链的碱基配对为T=A，G≡C E．一条链是5’→3’，另一条链是3’→5’方向 9．DNA超螺旋结构中哪项正确

A．核小体由DNA和非组蛋白共同构成

B．核小体由RNA和H1，H2，H3，H4各二分子构成 C．组蛋白的成分是H1，H2A，H2B，H3和H4 D．核小体由DNA和H1，H2，H3，H4各二分子构成 E．组蛋白是由组氨酸构成的

10．与mRNA中的ACG密码相对应的tRNA反密码子是 A．UGC B．TGC C．GCA D．CGU

E．TGC

11．核苷酸分子中嘌呤N9与核糖哪一位碳原子之间以糖苷键连接？ A．5’―C B．3’ ―C

C．2’ ―C D．l’ ―C E．4’―C

12．tRNA的结构特点不包括 A．含甲基化核苷酸

B．5’末端具有特殊的帽子结构 C．三叶草形的二级结构 D．有局部的双链结构 E．含有二氢尿嘧啶环 13．DNA的解链温度指的是 A．A260nm达到最大值时的温度 B．A260nm达到最大值的50％时的温度 C．DNA开始解链时所需要的温度 D．DNA完全解链时所需要的温度 E．A280nm达到最大值的50％时的温度

14．有关一个DNA分子的Tm值，下列哪种说法正确 A．G＋C比例越高，Tm值也越高 B．A＋T比例越高，Tm值也越高 C．Tm＝（A＋T）％＋（G＋C）％ D．Tm值越高，DNA越易发生变性

E．Tm值越高，双链DNA越容易与蛋白质结合 15．有关核酸的变性与复性的正确叙述为

A．热变性后相同的DNA经缓慢冷却后可复性 B．不同的DNA分子变性后，在合适温度下都可复性 C．热变性的DNA迅速降温过程也称作退火 D．复性的最佳温度为25 ℃

E．热变性DNA迅速冷却后即可相互结合

16．有关核酶的正确解释是

A．它是由RNA和蛋白质构成的 B．它是RNA分子，但具有酶的功能 C．是专门水解核酸的蛋白质 D．它是由DNA和蛋白质构成的 E．位于细胞核内的酶 17．有关mRNA的正确解释是

A．大多数真核生物的mRNA都有5’末端的多聚腺苷酸结构 B．所有生物的mRNA分子中都有较多的稀有碱基 C．原核生物mRNA的3’末端是7-甲基鸟嘌呤 D．大多数真核生物 mRNA 5’端为 m7Gppp G结构 E．原核生物帽子结构是7-甲基腺嘌呤 18．有关tRNA分子的正确解释是

A．tRNA分子多数由80个左右的氨基酸组成

B．tRNA 的功能主要在于结合蛋白质合成所需要的各种辅助因子 C．tRNA 3’末端有氨基酸臂

D．反密码环中的反密码子的作用是结合DNA中相互补的碱基 E．tRNA的5’末端有多聚腺苷酸结构 19．有关DNA的变性哪条正确

A．是指DNA分子中磷酸二酯键的断裂 B．是指DNA分子中糖苷键的断裂 C．是指DNA分子中碱基的水解 D．是指DNA分子中碱基间氢键的断裂 E．是指DNA分子与蛋白质间的疏水键的断裂 20．参与hnRNA的剪切和转运的RNA是

A．SnRNA B．ScRNA C．HnRNA D．ScnRNA E．rHNA

21．人的基因组的碱基数目为

A．2.9×109 bP B．2.9×106 bP C．4 ×109 bP D．4 ×106 bP E．4 ×108 bP

22．大肠杆菌的基因组的碱基数目为

A．4700kb B．4 ×106 bP C．4×105 bP D．470kb E．4.7×105

23．下列哪项描述是正确的？

A．人的基因组中的基因是重叠排列的 B．人的不同的组织细胞中的基因组都有差别

C．人的基因组远大于原核生物基因组，非编码区远大于编码区 D．人的基因组远大于原核生物基因组，但不存在非编码区 E．各种生物的基因组大小一致但序列不同 24．符合DNA结构的正确描述是

A．两股螺旋链相同 B．两股链平行，走向相同 C．每一戊糖上有一个自由羟基 D．戊糖平面垂直于螺旋轴 E．碱基对平面平行于螺旋轴 25．与 pCAGCT互补的 DNA序列是

A．pAGCTG B．pGTCGA C．pGUCGA D．pAGCUG E．pAGCUG 二、X型选择题

3．成熟的mRNA的结构特点是： ， 。 4．DNA的基本功能是 和 。 5．Tm值与DNA的 和所含碱基中的 成正比。 6．DNA双螺旋结构稳定的维系横向 维系，纵向则靠 维持。 7．脱氧核苷酸或核苷酸连接时总是由 与 形成3’，5’磷酸二酯键。 8．嘌呤和嘧啶环中均含有 ，因此对 有较强吸收。 9． 和核糖或脱氧核糖通过 键形成核苷。 10．由于 和 ，DNA分子的两条链呈反平行走向。

四、名词解释题 1．核小体 2．碱基互补 3．脱氧核苷酸 4．增色效应 5．Tin值 6．核糖体 7．核酶 8．核酸分子杂交 9．TΨC环 10．反密码环

11．Z-DNA

五、问答题

1．细胞内有哪几类主要的RNA？其主要功能是什么？

2．用32P标记的病毒感染细胞后产生有标记的后代，而用35S标记的病毒感染细胞则不能产生有标记的后代，为什么？

3．一种DNA分子含40％的腺嘌呤核苷酸，另一种DNA分子含30％的胞嘧啶核苷酸，请问哪一种DNA的Tm值高？为什么？

4．已知人类细胞基因组的大小约30亿bp，试计算一个二倍体细胞中DNA的总长度，这么长的DNA分子是如何装配到直径只有几微米的细胞核内的？

5．简述DNA双螺旋结构模式的要点及其与DNA生物学功能的关系。

6．简述RNA与DNA的主要不同点。

7．用四种不同的表示方式写出一段长8bP，含四种碱基成分的 DNA序列（任意排列）。 8．为什么说DNA和RNA稳定性不同是与它们的功能相适应的？ 9．简述真核生物mRNA的结构特点。

10．简述核酶的定义及其在医学发展中的意义。

参考答案

一、A型选择题

1．B 2．D 3．C 4．A 5．C 6．C 7．A 8．C 9．C 10．D 11．D 12．B 13．B 14．A 15．A 16．B 17．D 18．C 19．D 20．A 21．A 22．A 23．C 24．D 25．A 二、X型选择题

1．ABC 2．ABC 3．ACE 4．BCD 5．BCD 6．AB 7．BCDE 8．BC 9．ABE 10．AC． 11．ABCD 12CE 13．BCE 14．DE 15．ADE 16．AC 17．DE 18．ABC 19．ABDE 20．ACE 21．CE 22．BE 23．AC 24．AC 25．ABE 三、填空题 1．外侧、在内侧 2．三叶草形、倒L形

3．5’末端的7-甲基鸟嘌呤与三磷酸鸟苷的帽子结构、3’末端的多聚A尾 4．作为生物遗传信息复制的模板、作为基因转录的模板 5．分子大小、G＋C比例

6．靠配对碱基之间的氢键、疏水性碱基堆积力 7．前一个核苷酸的3’-OH、下一位核苷酸的5’位磷酸 8．共轭双键、260nm的紫外线 9．碱基、糖苷键

10．核苷酸连接的方向性、碱基间氢键形成的是限制 四、名词解释题

1．核小体由DNA和组蛋白共同构成。组蛋白分子共有五种，分别称为H1，H2A，H2B，H3和H4。各两分子的H2A，H2B，H3和H4共同构成了核小体的核心，DNA双螺旋分子缠绕在这一核心上构成了核小体。

2．在DNA双链结构中，碱基位于内侧，两条链的碱基之间以氢键相接触。由于碱基结构的不同造成了其形成氢键的能力不同，因此产生了固有的配对方式，即腺嘌呤始终与胸腺

嘧啶配对存在，形成两个氢键（A＝T），鸟嘌呤始终与胞嘧啶配对存在，形成三个氢键（G二C）。这种配对方式称为碱基互补。

3．脱氧核苷与磷酸通过酯键结合即构成脱氧核苷酸，它们是构成DNA的基本结构单位，包括dAMP、dCMP、dTMP、dCFP四种。

4．DNA的增色效应是指在其解链过程中，DNA的A260增加，与解链程度有一定的比例关系。 5．DNA变性过程中，紫外光吸收值达到最大值的50％时的温度称为DNA的解链温度（Tm）。在Tm时，核酸分子内50％的双链结构被解开。Tm值与DNA的分子大小和所含碱基中的G＋C比例成正比。

6．核糖体由rRNA与核糖体共同构成，分为大、小两个亚基。核糖体的功能是作为蛋白质合成的场所。核糖体的功能是为细胞内蛋白质的合成提供场所。在核糖体中，rRNA和核糖体蛋白共同形成了mRNA、tRNA与氨基酸的复合物、翻译起始因子、翻译延长因子等多种参与该合成过程的成分的识别和结合部位。

7．具有自我催化的能力RNA分子自身可以进行分子的剪接，这种具有催化作用的RNA被称为核酶。

8．热变性的DNA经缓慢冷却过程中，具有碱基序列部分互补的不同的DNA之间或DNA与RNA之间形成杂化双链的现象称为核酸分子杂交。

9．TΨC环是tRNA的茎环结构之一。因含有假尿嘧啶（Ψ）而命名。

10．反密码环位于tRNA三叶草形二级结构的下方，中间的3个碱基称为反密码子，与mRNA上相应的三联体密码可形成碱基互补。不同的tRNA有不同的反密码子，蛋白质生物合成时，靠反密码子来辨认mRNA上相应的三联体密码，将氨基酸正确的安放在合成的肽链上。

11．这种DNA是左手螺旋。在体内，不同构象的DNA在功能上有所差异，可能参与基因表达的调节和控制。

五、问答题

l．动物细胞内主要含有的RNA种类及功能

细胞核和胞液 线粒体 功能 核糖体RNA rRNA mt rRNA 核糖体组成成分 信使RNA mRNA mt mRNA 蛋白质合成模板

转运 RNA tRNA mt tRNA 转运氨基酸 不均一核RNA hnRNA 成熟mRNA的前体 小核RNA SnRNA 参与hnRNA的剪接、转运 小核仁RNA SnoRNA rRNA的加工和修饰

小胞质RNA ScRNA/7Sh-RNA 蛋白质内质网定位合成的信号识别体的组成成

分

2．用32P标记病毒时，同位素将渗入到核酸分子中，而用35S标记细胞时，同位素将渗人到蛋白质中。由于只有核酸而非蛋白质可以作为遗传信息的携带者出现于子代分子，因此只有32P标记病毒时子代中才会检测到标记。

3．第一种DNA的Tm值高于第二种。因为第一种DNA含有较高的（60％）鸟嘌呤和胞嘧啶配对，因而碱基互补所形成的氢键多于第二种DAN。

4．约2米（10bp的长度为3.4nm，二倍体）。在真核生物内DNA以非常致密的形式存在于细胞核内，在细胞生活周期的大部分时间里以染色质的形式出现，在细胞分裂期形成染色体。染色体是由DNA和蛋白质构成的，是DNA的超级结构形式。染色体的基本单位是核小体。核小体由DNA和组蛋白共同构成。组蛋白分子构成核小体的核心，DNA双螺旋分子缠绕在这一核心上构成了核小体的核心颗粒。核小体的核心颗粒之间再由DNA（约60bp）和组蛋白H1构成的连接区连接起来形成串珠样的结构。在此基础上，核小体又进一步旋转折叠，经过形成30nm纤维状结构、300nm襻状结构、最后形成棒状的染色体。将存在与人的体细胞中的24条染色体，共计1米长的DNA分子容纳于直径只有数微米的细胞核中。

5．DNA双螺旋结构模型的要点是：（1）DNA是一反向平行的双链结构，脱氧核糖基和磷酸基骨架位于双链的外侧，碱基位于内侧，两条链的碱基之间以氢键相接触。腺嘌呤始终与胸腺嘧啶配对存在，形成两个氢键（A＝T），鸟嘌呤始终与胞嘧啶配对存在，形成三个氢键（G＝C）。碱基平面与线性分子结构的长轴相垂直。一条链的走向是 5’→3’，另一条链的走向就一定是3’→5’。（2）DNA是一右手螺旋结构。螺旋每旋转一周包含了10对碱基，每个碱基的旋转角度为36°。螺距为3．4nm，每个碱基平面之间的距离为0．34nm。

DNA双螺旋分子存在一个大沟和一个小沟。（3）DNA双螺旋结构稳定的维系横向靠两条 链间互补碱基的氢键维系，纵向则靠碱基平面间的疏水性堆积力维持。

6．RNA与DNA的差别主要有以下三点：（1）组成它的核苷酸中的戊糖成分不是脱氧核糖，而是核糖；（2）RNA中的嘧啶成分为胞嘧啶和尿嘧啶，而不含有胸腺嘧啶，所以构成RNA的基本的四种核苷酸是AMP、GMP、CMP和UMP，其中U代替了DNA中的T；（3）RNA的结构以单链为主，而非

双螺旋结构。

7．

8．DNA和RNA的稳定性的差异与它们的糖的成分相关，脱氧核糖的存在赋与DNA相对稳定性，从而保证了遗传信息在亲代细胞中的稳定存在及向子代细胞传递时的忠实性。RNA的功能主要是指导细胞功能相关的蛋白质的合成，这一过程需要适应内外环境的变化而进行多重的调控。RNA在细胞中的不稳定性使其具有半衰期较短的特点，这就为细胞功能的调控提供了机会。

9．成熟的真核生物mRNA的结构特点是：（1）大多数的真核mRNA在5’-端以7-甲基鸟嘌呤及三磷酸鸟苷为分子的起始结构。这种结构称为帽子结构。帽子结构在mRNA作为模板翻译成蛋白质的过程中具有促进核糖体与mRNA的结合，加速翻译起始速度的作用，同时可以增强mRNA的稳定性。（2）在真核mRNA的3’末端，大多数有一段长短不一的多聚腺苷酸结构，通常称为多聚A尾。一般由数十个至一百几十个腺苷酸连接而成。因为在基因内没有找到它相应的结构，因此认为它是在RNA生成后才加进去的。随着mRNA存在的时间延续，这段聚A尾巴慢慢变短。因此，目前认为这种3’-末端结构可能与mRNA从核内向胞质的转位及mRNA的稳定性有关。

10．具有催化作用的RNA被称核酶。核酶的发现一方面推动了对于生命活动多样性的理解，另外在医学上也有其特殊的用途。核酶被广泛用来尝试作为新的肿瘤和病毒治疗技术，因为核酶可以将那些过度表达的肿瘤相关基因生成的mRNA进行切割使其不能翻译成蛋白质。核酶也可以用于切割病毒的RNA序列。针对HIV（人类免疫缺陷病毒）的核酶在美国和澳大利亚已进人了临床试验。

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