12.大部分真核生物mRNA5'末端的帽子结构是m7GpppN。 13.生物体内,天然存在的闭合双链DNA分子多为负超螺旋。 14.mRNA是细胞内种类最多、半衰期最短的RNA。 15.tRNA的二级结构中没有反密码环。
16.测得DNA样品的A260/A280<1.8,则说明样品中含有RNA。 17.基因表达的最终产物都是蛋白质。
18.两个DNA样品,A260/A280大者则纯度高。
19.毫无例外,从结构基因中DNA序列可以推出相应的蛋白质序列。 三、填空题
1.在B-DNA结构中,由磷酸戊糖构成的主链位于双螺旋的_____,碱基位于双螺旋的_____。 2.核酸的组成成分有_____、_____和_____。
3.核酸分子中单核苷酸之间靠_____相连接,而互补的碱基之间靠_____相配对。 4.DNA主要存在于_____,并与_____结合而形成染色体。
5.Tm值与DNA的_____、_____组成和含量有关,并与所含碱基中的_____含量成正比。 6.DNA双螺旋结构稳定的维系横向靠_____维系,纵向则靠_____维系。
7.在多核苷酸链中脱氧核苷酸或核苷酸连接时总是由一个核苷酸戊糖的3'-_____与另一个核苷酸的5′-_____形成3′,5′-_____。
8.嘌呤和嘧啶环中均含有_____,因此对_____有较强吸收。
9.变性DNA 的复性与许多因素有关,包括_____、_____、_____、_____和_____等。 10.真核细胞的mRNA帽子由_____组成,其尾部由_____组成。 11.DNA在热变性之后,如果将溶液迅速冷却,则DNA保持_____状态;若使溶液缓慢冷却,则DNA重新形成_____结构。
12.常见的环化核苷酸有_____和_____,其作用是细胞信号转导过程中的_____,具有重要_____。 四、名词解释
1.phosphodiester bond 2.complementary base pair 3.nucleosome
4.DNA denaturation 5.annealing
6.hyperchromic effect 7.renaturation
8.melting temperature 9.hybridization 五、问答题
1.将核酸完全水解后可得到哪些组分?DNA和RNA的水解产物有何异同? 2.简述双螺旋结构模型的要点。
3.简述mRNA、tRNA及rRNA的结构及功能特点。
4.试从分子组成、分子结构、功能和存在部位四方面阐述DNA和RNA的区别。 5.简述核小体的结构及功能。
6.简述核蛋白体的主要结构特点及生物学功能。 7.DNA热变性有何特点?Tm值表示什么?
参考答案
一、选择题
5
(一)A型题
1.C 2.B 3.C 4.C 5.B 6.E 7.D 8.A 9.B 10.C 11.C 12.C 13.C 14.A 15.B 16.B 17.B 18.D 19.D 20.C (二)B型题
1.B 2.C 3.A 4.E 5.C 6.B 7.A 8.E 9.A 10.D 11.C 12.E 13.D 14.C 15.B 16.A (三)X型题
1.BC 2.ACD 3.ACE 4.ABCDE 5.ABC 6.ABCD 7.ABCDE 8.ABD 9.ABD 10.BD 11.ABCD 12.ACD 二、是非题
1.B 2.B 3.A 4.B 5.B 6.A 7.B 8.B 9.A 10.A 11.B 12.A 13.A 14.A 15.B 16.B 17.B 18.A 19.B 三、填空题 1.外侧,内侧
2.碱基,戊糖,磷酸, 3.3',5'-磷酸二酯键,氢键 4.细胞核,组蛋白 5.长短,碱基,GC
6.碱基对间的氢键,碱基堆积力 7.羟基,磷酸,磷酸二酯键 8.共轭双键,紫外光
9.样品的均一度,DNA的浓度,DNA分子大小,反应温度,溶液离子强度 10.m7GpppN,polyA 11.单链,双链
12.cAMP,cGMP,第二信使,调控作用 四、名词解释
1.phosphodiester bond—磷酸二酯键,指在核酸中,一个核苷酸戊糖的3'-羟基与另一个核苷酸的5'-磷酸基缩合脱水形成的键。
2.complementary base pair—互补碱基对,指在形成双螺旋结构的过程中,由于各种碱基的结构不同,使得互补多核苷酸链之间形成了碱基特有的相互作用方式,即一条链的A与另一条链的T形成了2个氢键;一条链的G与另一条链的C形成了3个氢键.这种碱基配对关系称为互补碱基对。
3.nucleosome—核小体,是由DNA和5种组蛋白共同构成。约150bp的DNA双链盘绕在以组蛋白八聚体(H2A,H2B,H3,H4各两分子)为核心的结构表面构成核小体的核心颗粒。核心颗粒之间再由约60bp的DNA和组蛋白H1结合形成连接区。核心颗粒和连接区连接起来形成核小体。
4.DNA denaturation—DNA变性,指某些理化因素的影响导致DNA双链互补碱基对之间的氢键发生断裂,使双链DNA解离为单链的现象。
5.annealing—退火,指热变性的DNA经缓慢冷却后恢复原来的双链结构的过程。
6.hyperchromic effect—增色效应,指DNA在解链过程中,由于碱基对间的氢键断裂,共轭双键逐渐暴露,使DNA在260nm处的吸光度随之增加的现象。简言之,指DNA变性时,A260增加的现象。
7.renaturation—复性,指当变性条件缓慢解除后,两条解离的互补链可重新配对,恢复原来双螺旋结构的现象。
8.melting temperature—融解温度/解链温度(Tm),指DNA在解链过程中,ΔA260达到最大变化值的一半时所对应的温度,简言之50%DNA解链时的温度。
9.hybridization—核酸分子杂交,指在DNA复性过程中,如果将不同种类的DNA单链或RNA放在同一溶液中,只要两条单链分子之间存在着碱基互补配对关系,它们就有可能形成杂化双链,这种杂化双
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链可以在不同的DNA单链之间形成也可以在RNA单链之间形成,还可以在DNA单链和RNA单链之间形成的现象。
五、问答题
1.将核酸完全水解后可得到哪些组分?DNA和RNA的水解产物有何异同?
答:①核酸完全水解后可得到碱基、戊糖、磷酸三种组分。②DNA和RNA共同的水解产物是磷酸和嘌呤碱A、G,嘧啶碱C 。不同的产物是DNA水解得到的戊糖为脱氧核糖,碱基除A、G、C外含有嘧啶碱基T。RNA水解得到的戊糖为核糖,碱基除A、G、C外含有嘧啶碱基U。
2.简述双螺旋结构模型的要点。
答:①DNA是反向平行、右手螺旋的双链结构:DNA双螺旋的直径为2.37nm,螺距为3.54nm;螺旋是以由脱氧核糖和磷酸组成的长链亲水骨架位于双螺旋结构的外侧,并与螺旋轴平行。疏水的碱基位于螺旋的内侧,并与螺旋轴垂直。②DNA双链之间形成了互补碱基对。A与T互补,G与C互补。A–T之间2个氢键,G–C之间3个氢键。③疏水作用力和氢键共同维持着DNA双螺旋的稳定。横向稳定的力主要是氢键,纵向稳定的力主要是碱基堆积力即疏水作用力。
3.简述mRNA、tRNA及rRNA的结构及功能特点。 答:①mRNA结构特点:大部分真核细胞mRNA的5′末端含有m7GpppN帽子结构,3′末端含有polyA尾,中间为信息区;原核生物没有帽结构与尾结构;mRNA的功能是蛋白质生物合成的直接模板。②tRNA结构特点:是分子最小的RNA;含较多稀有碱基;二级结构为三叶草结构;三级结构呈倒L型;tRNA的功能是蛋白质合成时转运氨基酸的工具。③rRNA结构特点:真核生物有4种rRNA,分别为28S、18S、5.8S、5S。原核生物有3种rRNA,分别为23S、16S、5S。单链rRNA的二级结构是局部碱基配对形成多个茎-环结构,如真核生物18S rRNA的二级结构呈花状,原核生物16S rRNA的二级结构也呈花状。rRNA的功能是与多种蛋白质结合形成核蛋白体(核糖体),后者为蛋白质生物合成的场所。
4.试从分子组成、分子结构、功能和存在部位四方面阐述DNA和RNA的区别。
答:①分子组成的区别:DNA分子的戊糖为脱氧核糖,含有碱基T;RNA分子的戊糖为核糖,含有碱基U。②结构的区别:DNA一级结构是由几千至几千万脱氧核糖核苷酸通过磷酸二酯键相连,而形成的脱氧多核苷酸链,二级结构是双螺旋,三级结构是在二级结构基础上进一步卷曲折叠形成,原核生物DNA的三级结构是超螺旋,真核生物DNA的三级结构是高度有序而致密的染色体。RNA一级结构是由几十至几千个核糖核苷酸通过磷酸二酯键相连,而形成的多核苷酸链。二级结构是以单链为主,也有少量局部双螺旋结构,进而形成茎环结构,如tRNA的典型二级结构为三叶草,rRNA的二级结构呈花状。三级结构是在二级结构基础上进一步卷曲折叠形成,如tRNA的三级结构呈倒L型,rRNA的三级结构是二级茎环结构与众多蛋白质结合形成的核蛋白体。③功能的区别:DNA为遗传的物质基础,是遗传信息的储存和携带者,并通过复制的方式将遗传信息进行传代。RNA是DNA的转录产物,参与遗传信息的复制和表达。不同RNA具有不同的功能,mRNA是蛋白质生物合成的直接模板,tRNA是蛋白质合成时转运氨基酸的工具,rRNA与蛋白质构成的核蛋白体是合成蛋白质的场所,snmRNA参与了RNA的转录后加工、转运和基因表达调控。④存在部位的区别:DNA主要存在于细胞核,少量存在于线粒体。RNA主要存在于细胞质、少量存在于细胞核和线粒体。
5.简述核小体的结构及功能。 答:①核小体的结构:核小体由DNA和组蛋白共同构成。组蛋白分子有5种,分别为H1、H2A、H2B、H3和H4。各2分子的H2A、H2B、H3和H4共同构成八聚体的核心组蛋白,长约150bp的DNA双螺旋分子缠绕在核心组蛋白上构成了核小体的核心颗粒。核心颗粒之间由约60bp的DNA和组蛋白H1构成的连接区。核心颗粒和连接区连接起来形成核小体。②核小体的功能:核小体是真核细胞染色质的基本结构单位。许多核小体连接形成了串珠样的染色质细丝。染色质细丝进一步逐级盘绕折叠形成螺线管→超螺线管→染色单体,最终在核内组装成染色体。
6.简述核蛋白体的主要结构特点及生物学功能。
答:①核蛋白体的主要结构特点:核蛋白体又称为核糖体,由大亚基和小亚基组成,真核生物的大亚基(60S),由5S、5.8S、28S三种rRNA和49种蛋白质构成。小亚基(40S)由18S rRNA和33种蛋白
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质构成。原核生物的大亚基(50S)由5S、23S两种rRNA和31种蛋白质构成。小亚基(30S)由16S rRNA和21种蛋白质构成。②核蛋白体的生物学功能:核糖体在蛋白质生物合成中起―装配机‖的作用,即作为蛋白质合成的场所。
7.DNA热变性有何特点?Tm值表示什么?
答:①加热导致DNA双链互补碱基对之间氢键断裂,双螺旋结构破坏,双链DNA解离为单链的过程称为DNA的热变性。DNA热变性有2个特点:第1,变性温度范围很窄;第2,260nm处的紫外吸收增加。②Tm值表示DNA的解链温度或称融解温度,指DNA在解链过程中紫外吸光度的变化△A260达到最大变化值的一半时所对应的温度。
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(张毅强)

