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生物化学 第1章 核酸的结构与功能
2025-09-30 19:49:40 责编:小OO
文档
第一章  核酸的结构与功能

一、填空题:

1、               和              提出DNA的双螺旋模型,从而为分子生物学的发展奠定了基础。

2、胸苷就是尿苷的         位碳原子甲基化。 

3、核酸按其所含糖不同而分为               和            两种,在真核生物中,前者主要分布在细胞          中,后者主要分布在细胞          中。  

4、某双链DNA中含A为30%(按摩尔计),则C为           %,T为            %。

5、DNA双螺旋B结构中,双螺旋的平均直径为           nm,螺距为         nm,沿中心轴每旋转一周包含          个碱基对,相邻碱基距离为          nm,之间旋转角度为           。

6、在DNA分子中,若(G+C)%含量越高,则           越高,分子越稳定。

7、tRNA的二级结构呈               形,三级结构像个倒写的             字母。

8、嘌呤碱和嘧啶碱具有                  ,使得核酸在              nm附近有最大吸收峰,可用紫外分光光度计测定。   

9、DNA变性后,紫外吸收能力            ,粘度            ,浮力、密度             ,生物活性              。

10、嘌呤环上的第          位氮原子与戊糖的第           位碳原子相连形成              键,通过这种键相连而成的化合物叫                  。

11、体内两种主要的环核苷酸是                    和                    。

12、写出下列核苷酸符号的中文名称:ATP                  ,dCDP                         。

13、RNA的二级结构大多数是以单股               的形式存在,但也可局部盘曲形成           结构,典型的tRNA结构是               结构。

14、tRNA的三叶草型结构中,其中氨基酸臂的功能是                          ,反密码环的功能是                       。

15、构成核酸的单体单位称为                 ,它与蛋白质的单体单位氨基酸相当。

16、在核酸分子中由              和              组成核苷,由          和          组成核苷酸。              是组成核酸的基本单位。无论是DNA或RNA都是由许许多多的             通过                       连接而成。    

17、核苷中,嘌呤碱与核糖是通过         位         原子和         位         原子相连;嘧啶碱与核糖是通过       _位_       __原子和__     _ 位_        __原子相连。

18、DNA具有刚性是由于             ,DNA具有柔性是由于                                。

19、生理pH值下,体内核酸大分子中的碱基是以               式存在(酮式,烯醇式)。 

20、1944年Auery证明核酸是遗传物质的实验是                      。

21、核酸是两性电解质,因为分子中含                 基和               基团。

二、选择题(只有一个最佳答案):

1、下列关于双链DNA碱基的含量关系哪个是对的(    )

   ①A=T G=C      ②A+T=C+G         ③G+C>A+T ④G+C2、下列DNA双链中,Tm值最高的是(    )

   ①(G+C)%=25%  ②(A+T)%=25%      ③(G+C)%=60%     ④(A+T)%=55%

3、稳定的DNA双螺旋的主要作用力是(    ) 

   ①氢键          ②离子键            ③碱基堆积力        ④静电引力

4、假尿苷(Ψ)中糖苷键的连接方式是(    )

   ①C—N连接     ②C—C连接         ③N—N连接         ④以上都不对

5、下列哪种碱基在mRNA找到,而在DNA中则不存在(    )

   ①腺嘌呤       ②鸟嘌呤             ③尿嘧啶            ④胞嘧啶

6、关于tRNA下列表述哪项是错误的(    )

   ①是RNA中含量最多的单链分子        ②tRNA的二级结构是三叶草形

   ③是RNA中含稀有碱基最多的          ④tRNA的3′-端几乎都有CCA结构

7、自然界游离核苷酸中,磷酸最常见是位于(    )

①戊糖的C-5′上                   ②戊糖的C-2′上

③戊糖的C-3′上                   ④戊糖的C-2′和C-5′上

8、可用于测量生物样品中核酸含量的元素是:(    ) 

①碳                ②氧                 ③氮                   ④磷

9、核酸中核苷酸之间的连接方式是(    )  

①糖苷键         ②2′,5′磷酸二酯键          ③肽键          ④3′,5′磷酸二酯键

10、核酸对紫外线的最大吸收峰在哪一波长附近(    )  

①280nm           ②260nm                   ③340nm               ④220nm

11、有关RNA的描写哪项是错误的(    )  

①mRNA分子中含有遗传密码          ②tRNA是分子量最小的一种RNA

③胞浆中只有mRNA                    ④组成核糖体的主要是rRNA

12、大部分真核细胞mRNA的3′-末端都具有(    ) 

①多聚A             ②多聚U              ③多聚C              ④多聚G

13、DNA变性是指(    )  

①分子中磷酸二酯键断裂                  ②多核苷酸链解聚

③DNA分子中碱基丢失                    ④互补碱基之间氢键断裂

14、DNA Tm值较高是由于下列哪组核苷酸含量较高所致?(    )  

①G+A                ②C+G                 ③A+T                ④C+T

15、某DNA分子中腺嘌呤的含量为15%,则胞嘧啶的含量应为(     )  

①15%                  ②30%                  ③35%                   ④40%

16、热变性的DNA分子在适当条件下可以复性,条件之一是(    )

①骤然冷却            ②缓慢冷却             ③浓缩                ④加入浓的无机盐

17、在适宜条件下,核酸分子两条链通过杂交作用可自行形成双螺旋,取决于(    )

①DNA的Tm值       ②序列的重复程度      ③核酸链的长短       ④碱基序列的互补

18、tRNA的分子结构特征是:(    ) 

①有反密码环和3′-端有—CCA序列                  ②有密码环

③有反密码环和5′-端有—CCA序列                  ④5′-端有—CCA序列

19、下列关于DNA分子中的碱基组成的定量关系哪个是不正确的?(    ) 

   ①C+A=G+T              ②C=G                 ③A=T                  ④C+G=A+T

20、下面关于Watson-Crick DNA双螺旋结构模型的叙述中哪一项是正确的?(    )

   ①两条单链的走向是反平行的                  ②碱基A和G配对

③碱基之间共价结合                              ④磷酸戊糖主链位于双螺旋内侧

21、具5′-CpGpGpTpAp-3′顺序的单链DNA能与下列哪种RNA杂交? (    )

①5′-GpCpCpApTp-3′                        ②5′-GpCpCpApUp-3′

③5′-UpApCpCpGp-3′                       ④5′-TpApCpCpGp-3′

22、RNA和DNA彻底水解后的产物(    )

①核糖相同,部分碱基不同                      ②碱基相同,核糖不同

③碱基不同,核糖不同                            ④碱基不同,核糖相同

23、tRNA的三级结构是(    )

①三叶草叶形结构       ②倒L形结构         ③双螺旋结构          ④发夹结构

24、下列关于DNA的双螺旋二级结构稳定的因素中哪一项是不正确的?(    )

①3',5'-磷酸二酯键        ②互补碱基对之间的氢键

③碱基堆积力                   ④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

25、Tm是指(    )

①双螺旋DNA达到完全变性时的温度            ②双螺旋DNA开始变性时的温度

③双螺旋DNA结构失去1/2时的温度            ④双螺旋结构失去1/4时的温度

26、稀有核苷酸碱基主要见于(    )

①DNA                 ②mRNA                  ③tRNA                   ④rRNA

27、在DNA的双螺旋模型中(    )

①两条多核苷酸链完全相同                      ②A+G的含量等于C+T的含量

③A+T的含量等于G+C的含量                  ④两条链的碱基之间以共价结合      

28、核酸变性后,可发生哪种效应?(    ) 

①减色效应                                        ②增色效应     

③失去对紫外线的吸收能力                   ④最大吸收峰波长发生转移

29、脱氧核糖是在第几位碳原子上脱去氧的?(    )

①2位                 ②3位                    ③5位                   ④6位   

30、下列关于多核苷酸链的叙述,哪一项是正确的?(    )

①链两端在结构上是相同的                        ②核苷酸残基通过磷酸二酯键彼此相连接

③至少有20种不同的单核苷酸被利用          ④嘌呤碱和嘧啶碱是重复单位

31、与mRNA上密码子UGG相配对的tRNA反密码子为: (    )

①UGG                ②ACC                       ③GGU                    ④CCA

32、下列突变中哪一种可能导致蛋白质结构大幅度改变?(    ) 

①腺嘌呤取代胞嘧啶     ②胞嘧啶取代鸟嘌呤     ③丢失一个三联体      ④插入一个核苷酸

33、tRNA对下列哪一种物质具有特异性的识别作用:(    )

①核糖体DNA           ②染色体DNA            ③mRNA上的密码子           ④rRNA

34、下列因素中不能影响Tm值大小的是(    ) 

①DNA的均一性       ②C—G含量          ③重金属盐             ④介质中的离子强度

35、原核生物核糖体的30S小亚基中含有哪一种rRNA(    ) 

   ①23SrRNA            ②18SrRNA           ③5SrRNA              ④16SrRNA

36、用电泳方法分析核酸时,常用的染料是(    ) 

   ①溴酚兰              ②溴乙锭             ③考马斯亮兰           ④地衣酚

37、某DNA双螺旋的一条多核苷酸链碱基顺序为ACCTTAGA指出另一条链的碱基顺序(    ) 

   ①TGGAATCT         ②AGATTCCA        ③TCTAAGGT           ④ACCTTAGA

三、是非题(在题后括号内打√或×):

1、一种生物不同组织的体细胞的DNA碱基组成是相同的。(   )

2、DNA戊糖环的3´位上没有羟基,所以称为脱氧核糖核酸。(   )

3、在RNA分子中,单链RNA局部区域由于G-C,A-U配对,也象DNA一样,可形成局部双螺旋而构成发夹式结构。(   )

4、DNA的熔解温度随(A+T)/(G+C)比值的增加而减小。(   )

5、杂交双链是指DNA双链分开后两股单链的重新结合。(   )

6、tRNA的二级结构是倒L型。(   )

7、DNA分子中的G和C的含量愈高,其熔点(Tm)值愈大。(   )

8、如果DNA一条链的碱基顺序是CTGGAC,则互补链的碱基序列为GACCTG。(   )

9、在tRNA分子中,除四种基本碱基(A、G、C、U)外,还含有稀有碱基。(   )

10、一种生物所有体细胞的DNA,其碱基组成均是相同的,这个碱基组成可作为该类生物种的特征。(   )

11、核酸探针是指带有标记的一段核酸单链。(   )

12、DNA是遗传物质,而RNA则不是。(   )

13、如果来自物种A的DNA,其Tm值比物种B的DNA的低,则物种A所含A-T碱基对的比例比物种B的高。(   )

14、真核生物的mRNA为多顺反子,原核生物mRNA为单顺反子。(   )

15、到目前为止,发现所有的多脱氧核糖核酸链形成的双螺旋结构均为右手螺旋。(   )

16、热变性的DNA复性时,温度必须缓慢冷却。(   )

17、DNA的熔解温度随(A+T)/(G+C)比值的增加而减小。(   )

18、自然界中的DNA全部为B型双螺旋结构。(   )

19、真核生物mRNA的帽子结构与蛋白质合成起始有关,并能增加,mRNA的稳定性,防止核酸酶降解。(   )

20、核酸中G-C含量可用测定Tm值的方法进行计算。(   )

四、问答题和计算题:

1、某DNA样品含腺嘌呤15.1%(按摩尔碱基计),计算其余碱基的百分含量。

2、DNA和RNA的结构和功能在化学组成、分子结构、细胞内分布和生理功能上的主要区别是什么?

3、试述tRNA二级结构的组成特点及其每一部分的功能。

4、比较tRNA、rRNA和mRNA的结构和功能。

5、DNA双螺旋结构有些什么基本特点?这些特点能解释哪些最重要的生命现象?

6、从两种不同细菌提取得DNA样品,其腺嘌呤核苷酸分别占其碱基总数的32%和17%,计算这两种不同来源DNA四种核苷酸的相对百分组成。两种细菌中哪一种是从温泉(℃)中分离出来的?为什么?

7、有一个DNA双螺旋分子,其分子量为3×l07,求:①分子的长度?②分子含有多少螺旋?③分子的体积是多少? (脱氧核苷酸残基的平均分子量为309)

8、谈谈你所知道的核酸研究进展情况及其对生命科学发展的影响。

7、将核酸完全水解后可得到哪些组分?DNA与RNA的水解产物有何不同?

9、一个单链DNA与一个单链RNA分子量相同,你如何将它们区分开?

10、如果人体有1014个细胞,每个体细胞的DNA含量为6.4×109个碱基对。试计算人体DNA的总长度是多少?这个长度与太阳—地球之间的距离(2.2×109公里)相比如何?

11、从以下几方面对蛋白质和DNA进行比较:①分子组成;②一、二级结构;③主要生理功能

五、名词解释:

DNA的变性和复姓    分子杂交      增色效应和减色效应     回文结构     Tm值 

Chargaff定律     碱基配对

参:

第一章  核酸的结构与功能

一、填空题:

1、  Watson  和  Crick  提出DNA的双螺旋模型,从而为分子生物学的发展奠定了基础。

2、胸苷就是尿苷的  5  位碳原子甲基化。 

3、核酸按其所含糖不同而分为  RNA  和  DNA  两种,在真核生物中,前者主要分布在细胞 质 中,后者主要分布在细胞  核  中。  

4、某双链DNA中含A为30%(按摩尔计),则C为 20 %,T为 30 %。

5、DNA双螺旋B结构中,双螺旋的平均直径为 2  nm,螺距为  3.4  nm,沿中心轴每旋转一周包含   10 个碱基对,相邻碱基距离为 0.34  nm,之间旋转角度为  36°。

6、在DNA分子中,若(G+C)%含量越高,则  Tm  越高,分子越稳定。

7、tRNA的二级结构呈  三叶草  形,三级结构像个倒写的  L  字母。

8、嘌呤碱和嘧啶碱具有  共轭双键  ,使得核酸在 260 nm附近有最大吸收峰,可用紫外分光光度计测定。   

9、DNA变性后,紫外吸收能力  增强  ,粘度 下降  ,浮力、密度  升高 ,生物活性  丧失  。

10、嘌呤环上的第  9  位氮原子与戊糖的第  1  位碳原子相连形成  糖苷  键,通过这种键相连而成的化合物叫   嘌呤核苷   。

11、体内两种主要的环核苷酸是_cAMP _和_ cGMP _。

12、写出下列核苷酸符号的中文名称:ATP 三磷酸腺苷(或腺苷三磷酸) dCDP 脱氧二磷酸胞苷(或脱氧胞苷二磷酸) 。

13、RNA的二级结构大多数是以单股 多核苷酸链 的形式存在,但也可局部盘曲形成 双螺旋 结构,典型的tRNA结构是 三叶草 结构。

14、tRNA的三叶草型结构中,其中氨基酸臂的功能是  与氨基酸结合  ,反密码环的功能是  辨认密码子 。

15、构成核酸的单体单位称为    核苷酸    ,它与蛋白质的单体单位氨基酸相当。

16、在核酸分子中由  戊糖  和  含氮碱  组成核苷,由  核苷 和 磷酸 组成核苷酸。 核苷酸 是组成核酸的基本单位。无论是DNA或RNA都是由许许多多的  核苷酸  通过 3´,5´-磷酸二酯键  连接而成。    

17、核苷中,嘌呤碱与核糖是通过   9    位   N    原子和   1    位    C     原子相连;嘧啶碱与核糖是通过   l_  位   N   原子和   1   位   C   原子相连。

18、DNA具有刚性是由于  双螺旋 ,DNA具有柔性是由于  分子很长(与直径比为1:107)  。

19、生理pH值下,体内核酸大分子中的碱基是以  酮式  式存在(酮式,烯醇式)。 

20、1944年Auery证明核酸是遗传物质的实验是 肺炎双球菌转化实验  。

21、核酸是两性电解质,因为分子中含  含氮碱  基和  磷酸  基团。

二、选择题:

  1.①     2.②     3.③     4. ②     5.③     6.①     7.①     8.④     9.④     10.②

11.③    12.①    13.④    14.②    15.③    16.②    17.④    18.①    19.④     20.①

21.③    22.③    23.②    24.①    25.③    26.③    27.②    28.②    29.①     30.②

31.④    32.④    33.③    34.③    35.④    36.②    37.③   

三、是非题:

1.√     2.×     3.√     4.√      5. ×      6. ×      7.√     8.×    9.√     10.√  

11.√    12.×    13.√    14.×     15.×      16.√      17.√    18.×   19.√    20.√

四、问答题:

1、DNA和RNA的结构和功能在化学组成、分子结构、细胞内分布和生理功能上的主要区别是什么?

答:①化学组成:DNA含有碱基是A、T、G、C;RNA含有的碱基是A、U、G、C;

DNA含有的戊糖是脱氧核糖;RNA含有的戊糖是核糖;

②分子结构:DNA双螺旋结构;RNA是单链结构,分臂和环;

③细胞分布:DNA主要分布于核内,在线粒体和叶绿体中也有少量;RNA主要分布于细胞质,核中也有分布;

④生理功能:DNA是遗传信息的携带者;RNA是负责将DNA上的信息发布出来,在蛋白质合成中承担各种作用。

2、简述tRNA二级结构的组成特点及其每一部分的功能。

答:tRNA的二级结构为三叶草结构。其结构特征为:①tRNA的二级结构由四臂、四环组成。已配对的片断称为臂,未配对的片断称为环。②叶柄是氨基酸臂。其3′端为CCAOH,此结构是接受氨基酸的位置。③氨基酸臀对面是反密码子环。在它的中部合有三个相邻碱基组成的反密码子,反密码子可以与mRNA上的密码子相互识别。④左环是二氢尿嘧啶环(D环),它与氨基酰—tRNA合成酶的结合有关。⑤右环是假尿嘧啶环(TψC环),它与核糖体的结合有关。⑥在反密码子环与假尿嘧啶环之间的是可变环,它的大小决定着tRNA的分子大小。

3、DNA双螺旋结构有些什么基本特点?这些特点能解释哪些最重要的生命现象?

答:(1)DNA分子由两条反向平行的多聚核苷酸链围绕同一中心轴盘曲而成,两条链均为右手螺旋,链呈反平行走向,一条走向是5′→3′,另一条是3′→5′。

(2)DNA链的骨架由交替出现的亲水的脱氧核糖基和磷酸基构成,位于双螺旋的外侧,碱基配对位于双螺旋的内侧。

  (3)两条多聚核苷酸链以碱基之间形成氢键配对而相连,即A与T配对,形成两个氢键,G与C配对,形成三个氢键。碱基相互配对又叫碱基互补。RNA中若也有配对区,A是与U以两个氢键配对互补。

  (4)碱基对平面与螺旋轴几乎垂直,相邻碱基对沿轴转36°,上升0.34nm。每个螺旋结构含10对碱基,螺旋的距为3.4nm,直径是2.0nm。分小沟和大沟。

 (5)解释的生命现象:如半保留复制、分子杂交

4、有一个DNA双螺旋分子,其分子量为3×l07,求:①分子的长度?②分子含有多少螺旋?③分子的体积是多少? (脱氧核苷酸残基的平均分子量为309)

答:①分子的碱基对数为:

    3×107/(309×2)=48544(对)

分子的长度为:

    48544×0.34nm=16505nm=1.6505×10-3cm

②分子含有的螺旋数为:48544/10=4854(圈)

③可以把DNA分子看成一个圆柱体,其直径为20×10-8cm,则分子的体积为:

    πr2l=3.14×(10×10-8)2×1.6505×10-3=518.257×10-19=5.18×10-17(cm3)

5、将核酸完全水解后可得到哪些组分?DNA与RNA的水解产物有何不同?

答:将核酸完全水解后可以得到:磷酸、戊糖、碱基三种组分。

DNA水解后得到的戊糖是:2-脱氧核糖,碱基有胸腺嘧啶(T)、胞嘧啶(C)、腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)。 RNA水解后得到的戊糖是核糖,碱基有尿嘧啶(U)、胞嘧啶(C)、腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)。上面划线的部分是两者不同的组成成分。

6、一个单链DNA与一个单链RNA分子量相同,你如何将它们区分开?

答:①用专一性的RNA酶与DNA酶分别对两者进行水解。

②用碱水解。RNA能够被水解,而DNA不被水解。

③进行颜色反应。二苯胺试剂可以使DNA变成蓝色;苔黑  酚(地衣酚)试剂能使RNA变成绿色。

④用酸水解后,进行单核苷酸的分析(层析法或电泳法),含有U的是RNA,含有T的是DNA。

7、如果人体有1014个细胞,每个体细胞的DNA含量为6.4×109个碱基对。试计算人体DNA的总长度是多少?这个长度与太阳—地球之间的距离(2.2×109公里)相比如何?

答:每个体细胞内DNA的总长度为:

    6.4×109×0.34nm=2.176×l09nm=2.176m

人体内所有体细胞内的DNA的总长度:

    2.176×1014m=2.176×1011km

这个长度与太阳—地球之间的距离相比为:

2.176×1011/2.2×109=0.99×102=99 (倍)

8、从以下几方面对蛋白质和DNA进行比较:①分子组成;②一、二级结构;③主要生理功能

解答:分子组成:蛋白质是AA;

DNA是脱氧核糖核酸。

一级结构:蛋白质是AA由肽键连接;

DNA是脱氧核糖核酸由3’,5’-磷酸二酯键相连。

二级结构:蛋白质:a-螺旋,β-折叠,β-转角,自由回转;

DNA:双螺旋结构。

生理功能:蛋白质:决定生物表型,参与物质转换,结构组成,信息表达,催化等

DNA:贮存遗传信息。

五、名词解释:

1、Chargaff定律:所有DNA中腺嘌呤与胸腺嘧啶的摩尔含量相等(A=T),鸟嘌呤和胞嘧啶的摩尔含量相等(G=C),即嘌呤的总含量与嘧啶的总含量相等(A+G=T+C)。DNA的碱基组成具有种的特异性,但没有组织和器官的特异性。另外生长发育阶段、营养状态和环境的改变都不影响DNA的碱基组成。

2、分子杂交:两条来源不同但有碱基互补关系的DNA单链分子,或DNA单链分子与RNA分子,在去掉变性条件后互补的区段能够退火复性形成双链DNA分子或DNA/RNA异质双链分子,这一过程叫分子杂交。

3、Tm值(熔解温度):通常把增色效应达到一半时的温度或DNA双螺旋结构失去一半时的温度叫该DNA的熔点或熔解温度,用Tm表示。

4、回文结构:指DNA序列中,以某一中心区域为对称轴,其两侧的碱基对顺序正读和反读都相同的双螺旋结构,即对称轴一侧的片段旋转180℃后,与另一侧片段对称重复。下载本文

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