第2章 - 核酸化学

第二章核酸化学

（时限:90分钟 测试类型:生物化学简明教程）

一、填空题(每空1分，共52分)

1、 核酸的基本结构单位是__ __，脱氧核糖核酸在糖环______位置不带羟基。

核酸分子中的糖苷键均为_____型糖苷键。糖环与碱基之间的连接键为_____键。核苷酸与核苷酸之间通过_____键连接成多核苷酸聚体。

2、 Watsan－Crick提出的双螺旋结构中，______处于其分子外边，______处于

分子中央，螺旋每上升一圈bp数为__ __。常见A,B,Z三种DNA 类型存在，其中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_ __。

3、 在_ __条件下，热变性后互补的单股多核苷酸将会缔结成双链多核苷酸

分子。

4、 有活性的核酸分子由于具有__ __和__ __（化合物），所以在__ __nm 处有吸收峰，可用紫外分光光度计测定。DNA 变性后，紫外吸收__ __，粘度__ __、浮力密度__ __，生物活性将__ __。

5、 变性DNA 的复性与许多因素有关，这些因素包括__ __，__ __，__

__，__ __和__ __等。

6、 维持DNA 双螺旋结构稳定的主要作用力是_____，其次是大量存在于DNA

分子中的其他作用力如_____，______和_____。

7、 tRNA 的三级结构呈__ __形，其3＇末端有一共同碱基序列__ __其功

能是___。

8、 在核苷中戊糖的__ __碳原子通常与嘌呤碱的第__ __氮原子或__ __的第1氮原子相连。

9、 核苷酸是核苷的__ __，生物体内游离的核苷酸多为__ __；腺苷酸的英

文缩写__ __，鸟嘌呤脱氧核苷酸英文缩写__ __，PA表示__ __，CP表示__ __。

10、有些核苷酸参与着生命代谢的特定的过程，如ATP参与化学能的储存与利

用，UTP参与糖的互相转化与合成，CTP参与__ __，GTP参与__ __。 11、某种物种所含的全部遗传物质称为该生物体的__ __，真核生物基因组__

__（较大，较小），不存在指导原核生物蛋白质合成的__ __，但存在大量复制序列。

12、已知IMP可与AMP、CMP、UMP配对，则tRNA的反密码子IGC可识别

的密码子为__ __。

13、 核酸因所含戊糖不同而分类DNA和RNA，其中D-2-脱氧核糖与酸和__

__一同共热产生蓝紫色化合物，D-核糖-与浓盐酸的苔黑酚一同共热产生__ __。

14、细胞中含量最多的RNA是 __ __，它是__ __的重要组成部分；mRNA

__ __区核苷酸序列决定着蛋白质的氨基酸序列，mRNA初次转录形成含有__ __且分子大小极不均一的hnRNA，经剪接加工形成成熟的mRNA。 二、单项选择题（每题1分，共15分） 1、 常见的环化核苷酸是：

A cAMP ，cGMP B ATP，ADP C cAMP，ATP DcGMP ，dAMP

2、 决定tRNA 携带特异性氨基酸的关键结构部位是：

A –XCCA3`末端 B TψC 环； C DHU 环 D 反密码子环 3、下列关于DNA双螺结构旋叙述不正确的是： A 呈现出螺旋结构

B 至少有 A、B和Z三种类型的 DNA 存在

C 在 B-DNA 中，所有的碱基对都处于同一个平面上 D 碱基配对发生在A和T，G和C之间

4、下列关于DNA 热变性后具有的特征中，正确的是：

A 碱基之间的磷酸二酯键断裂 B 在 260nm 下的光吸收降低 C 发生增色效应 D 熔解温度与 G-C 含量无关

5、下列关于tRNA结构的叙述，正确的是：

A 分子的 5' 端有 ACC 顺序 B 分子中存在不变核苷酸 C 是核糖体的结构成分 D 可充当蛋白质合成的模板

6、下列关于 DNA 碱基组成的叙述中，不正确的是：

A 不同物种间 DNA 碱基组成一般是不同的

B 同一物种不同组织的 DNA 样品有着相同的碱基组成

C 给定物种的 DNA 碱基组成因个体的年龄营养状态和环境改变而改变 D 任何一种双链 DNA 样品的嘌呤残基的总数等于嘧啶残基的总数

7、一双螺旋B- DNA 长度为 306nm ，则该 DNA 含有的碱基个数约为：

A 560 个 B 1320 个 C 900个 D 1800 个 8、下列关于病毒基因组叙述正确的是： A 一般来说，RNA 病毒基因组较大

B 其基因组含 DNA 的病毒称为 DNA 病毒

C 既含 DNA 又含 RNA 的病毒称为 DNA 病毒 D 几乎所有的植物病毒都是 DNA 病毒

9、下列关于染色质结构叙述不正确的是：

A 染色质中的 DNA 紧紧地和组蛋白结合 B 组蛋白的羟基可磷酸化和乙酰化 C 组蛋白的化学修饰与基因表达无关 D “核小体”是染色质的基本结构单位

10、下列各种化学键中，属于核苷酸相互连接形成多核苷酸链的是：

A 磷酸单酯键 B 焦磷酸键

C 2', 5 ' - 磷酸二酯键 D 3',5' - 磷酸二酯键

11、10000 个核苷酸残基组成的双链 DNA 分子的长度是：

A 1.7 μm B 17μm C 0.34 μm D 3.4μm 12、下列关于tRNA的叙述不正确的是：

A 二级结构为三叶草型 B 分子中有二氢尿嘧啶环

C 分子的 3'端有—CCA—OH结构 D T ψ C 环中的 T 为脱氧胸苷

13、能与“－ ATTCTGGCCT －”片段形成互补双螺旋分子的下列DNA 片段是

A “－ TAAGACCGGA －” B “－ AGGUUACAAU －” C “－ AGGCCAGAAU －” D “－ AGGCCAGAAT －”

14、下列操作中，最可能导致DNA变形的是： A 加入了巯基乙醇 B 加入了甲酰胺及尿素

C 搅拌 D磷酸二酯键的断裂 15、下列核酸中，含有较多修饰核苷的是：

A 真核染色体 DNA B 细菌染色体 DNA

C tRNA D mRNA

三、多项选择题（每题2分，共12分，注意：多选非正确项不得分，少选一项

正确项得一分，少选两项正确项不得分。） 1、下列对核苷叙述不正确的是：

A 核苷常用英文字母dA，dB，dC，dD表示 B 常见的修饰核苷有次黄苷U，二氢尿嘧啶核苷D C 5-甲基脱氧胞苷的符号为m5dc

D 嘌呤形成的核苷有顺反两种稳定构型，嘧啶形成的核苷只有反式结构 2、真核生物DNA的高级结构包括有：

A核小体 B环状DNA C染色质纤维 Dα-螺旋 3、下列关于真核生物染色体结构叙述正确的是：

A 真核生物染色体和一些病毒的DNA双螺旋线形分子与组蛋白结合形成核

小体

B 每个核小体核心颗粒直径为11nm，由DNA在组蛋白核心外缠绕1.75圈 C 连接核小体核心颗粒DNA片段结合一分子H1

D 染色体是在细胞有丝分裂时遗传物质紧密包装形成的特定结构 E 染色体中含有的多种非组蛋白，其代谢周转快，主要参与DNA的复制和基

因表达的调控

4、下列关于tRNA二级结构叙述正确的是：

A在不同的tRNA中，核苷酸数目一般不相同 B 反密码子环中有与mRNA相互作用的密码子

C tRNA分子较小，平均沉降系数为3S，由四环四臂构成

D tRNA三级结构中，转角两环之间由氢键和碱基堆积力稳定了转角的构象 5、维持核酸稳定的因素是：

A碱基对间的氢键 B范德华力 C环境中的负离子 D疏水作用力 6、下列关于Tm叙述错误的是：

A Tm值较高时，核酸耐热性较强 B 离子强度较低时，Tm值较高 C 若Tm=82，则（G+C）的百分含量为31 D 有机溶剂能使Tm值升高 四、问答及计算题（1题4分2题5分3题3分4题5分5题4分，共21分） 1、 以克为单位计算出从地球延伸到月亮 ( 约为 320000km) 这么长的双链

DNA 的质量。已知双螺旋 DNA 每 1 000 个核苷酸对重 1×10 -18 g。 2、 简要概述tRNA 在二级结构上有什么特征？

3、 什么是 DNA 的熔解温度？含 60 ％ (G--C) 对的 DNA 与含 40 ％

(G--C ) 对的 DNA 的熔解温度有什么区别？ 4、 有两个分离自未知细菌的 DNA 样品，它们各含 32 ％和 17 ％的腺嘌呤碱

基。你估计这两种细菌 DNA 各自所含的腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶和胞嘧啶的比例是多少？如果这两种细菌中的一种是来自温泉，哪一种菌应该是温泉菌，为什么？

5、 大肠杆菌T2 DNA 的分子量为120 ×106 ，它的头部长约 210nm, 假定每核

苷酸对的分子量为 650，求T2 DNA 的长度及它的长度和头部长度的比。

参考答案

一、 填空

1、 核苷酸；2’ ；β；糖苷；磷酸二酯键

2、 磷酸与核糖；碱基；10；3.4nm；10；36° 3、 退火

4、 嘌呤；嘧啶；260；增加；下降；升高；丧失

5、 复性的温度；单链片段的浓度；单链片段的长度；单链片段的复杂度；溶液

的离子强度

6、 碱基堆积力；氢键；离子键；范德华力 7、 倒L；CCA；携带活化了的氨基酸 8、 1，；9；嘧啶碱

‘，，

9、 磷酸酯；5-核苷酸；AMP；dGMP；5-腺苷酸； 3-胞甘酸 10、磷脂的合成；蛋白质的合成 11、基因组；较大；操纵子 12、GCA，GCU，GCC 13、苯二胺；绿色化合物

14、rRNA；核糖体；编码；内含子 二、单项选择题

1-5 ADCCB 6-10 CDBCD 11-15 ADDBC 三、多项选择题

1、AB 2、AC 3、ABCDE 4、AD 5、ABD 6、BD 四、问答及计算

1、 答：因为每 1000 个核苷酸对重 1 × 10 -18 g ，每个碱基对长 0.34nm, DNA

的长度为： 320 000km ，即32 × 10 7 m = 32 × 10 16 nm ；所以，含有的碱基对数目为：32 × 10 16 nm ／ 0.34nm ＝ 94.12 × 10 16 （bp）；DNA 的质量为： 94.12 × 10 16 × 1 × 10 -18 ×10 -3 ＝ 9.412×10 -4 (g) 2、答： tRNA结构特征如下：（此题简要回答即可）

1) 由一条核糖核酸链组成，由于多核苷酸链的自身回折，使链内可配对的碱基之问通过氢键形成碱基对，构成了分子内的螺旋区；而不配对的碱基形成环状突起，这些环状突起好像是三叶草的三片小叶，而与环状突起相连的双螺旋区构成了三叶草的叶柄，故称 tRNA 的二级结构为三叶草型结构。 2) 根据 tRNA 分子结构中各部分的功能及碱基组成的特征， tRNA 的三叶草结构可分为几个主要的部分（结构区）。

(1) 3＇端有 CCA 顺序，在所有的 tRNA 分子中， 3＇端均为 CCA 。在蛋白质生物合成中， tRNA 充当搬运工，每种特定的 tRNA 所搬运的氨基酸就挂在 3＇羟基上。故称 3＇端为氨基酸臂。

(2) TψC 环，该环内含有 TψC (54 ～ 56 位氨基酸）顺序而得名。 T 为胸腺嘧啶核苷酸，ψ为假尿嘧咤核苷酸，该环与核糖体的结合有关。 (3) 反密码臂 (anticodon arm), 因含反密码子而得名。密码与反密码之间有互补配对的关系。密码子存在于 mRNA 分子上，在 mRNA 链上，每三个相邻的核苷酸为一种氨基酸编码，代表了一种氨基酸。这三个相邻的核苷酸被称为一个密码子，简称密码。如丙氨酸的密码是 GCC, 搬运丙氨酸的 tRNA 分子中的反密码臂中，含有 IGC 顺序，被称为反密码子。

(4) 二氢尿嘧啶臂 (D臂），因该环中含有两个 DHU 而得名。该环也与核糖体的结合有关。

(5) 可变环，它处于 Tψ C 臂和反密码子臂之间，在不同的 tRNA 分子中，该环所含的核苷酸数目不同，这可以作为 tRNA 分类的指标。

3、 答：当紫外吸收增加值达最大总增加值一半时的温度称为该 DNA 的熔解

温度（Tm）。含较高 (G-C ) 百分含量的 DNA， 其 Tm 值也较高。

4、答：DNA1 中，因含有 32% 的 A, 所以应含有 32 ％的 T ；而

G=C=(1-64 ％）／ 2=18% ；DNA2 中，因含有 17% 的 A ，所以应含有 17 ％的 T ；而 G=C=（1-34 ％）／ 2=33% 所以，DNA1 中的 G-C 含量比 DNA2 的小，推知其 Tm 值小于 DNA2的, 因此，DNA2 应是温泉菌。 5、 答：120 × 106/650 ＝ 18.5 × 10 4 (bp) 18.5 × 10 4 × 0.34 ＝ 6.3 × 10 4 (nm) 6.3 × 10 4 ／ 210 = 300

即 T2 DNA 的长度是头部长的 300 倍

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