郭蔼光版基础生物化学习题(2)

20．B：氨基酸即有羧基又有氨基，可以提供氢质子也可以接受氢

质子，所以即是酸又是碱，是两性电解质。由氨基酸组成的蛋白质分子上也有可解离基团，如谷氨酸和天冬氨酸侧链基团的羧基以及赖氨酸的侧链氨基，所以也是两性电解质，这是氨基酸和蛋白质所共有的性质；胶体性质是蛋白质所具有的性质，沉淀反应是蛋白质的胶体性质被破坏产生的现象；变性是蛋白质的空间结构被破坏后性质发生改变并丧失生物活性的现象，这三种现象均与氨基酸无关。

21．E： 氨基酸分子上的正电荷数和负电荷数相等时的pH值是其

等电点，即净电荷为零，此时在电场中不泳动。由于净电荷为零，分子间的净电斥力最小，所以溶解度最小。 22．B：蛋白质的一级结构是指蛋白质多肽链中氨基酸的排列顺序，

蛋白质中所含氨基酸的种类和数目相同但排列顺序不同时，其一级结构以及在此基础上形成的空间结构均有很大不同。蛋白质分子中多肽链的折叠和盘绕是蛋白质二级结构的内容，所以B项是正确的。

（四）是非判断题

1．错：脯氨酸与茚三酮反应产生黄色化合物，其它氨基酸与茚三

酮反应产生蓝色化合物。

2．对：在肽平面中，羧基碳和亚氨基氮之间的键长为0.132nm，

介于C—N 单键和C＝N 双键之间，具有部分双键的性质，不能自由旋转。

3．错：蛋白质具有重要的生物功能，有些蛋白质是酶，可催化特

定的生化反应，有些蛋白质则具有其它的生物功能而不具有催化活性，所以不是所有的蛋白质都具有酶的活性。

4．错：α-碳和羧基碳之间的键是C—C单键，可以自由旋转。 5．对：在20种氨基酸中，除甘氨酸外都具有不对称碳原子，所

以具有L-型和D-型2种不同构型，这两种不同构型的转变涉及到共价键的断裂和从新形成。

6．错：由于甘氨酸的α-碳上连接有2个氢原子，所以不是不对

称碳原子，没有2种不同的立体异构体，所以不具有旋光性。其它常见的氨基酸都具有不对称碳原子，因此具有旋光性。 7．错：必需氨基酸是指人（或哺乳动物）自身不能合成机体又必

需的氨基酸，包括8种氨基酸。其它氨基酸人体自身可以合成，称为非必需氨基酸。

8．对：蛋白质的一级结构是蛋白质多肽链中氨基酸的排列顺序，

不同氨基酸的结构和化学性质不同，因而决定了多肽链形成二级结构的类型以及不同类型之间的比例以及在此基础上形成的更高层次的空间结构。如在脯氨酸存在的地方α-螺旋中断，R侧链具有大的支链的氨基酸聚集的地方妨碍螺旋结构的形成，所以一级结构在很大程度上决定了蛋白质的空间构象。

9．错：一氨基一羧基氨基酸为中性氨基酸，其等电点为中性或接

近中性，但氨基和羧基的解离度，即pK值不同。

10．错：蛋白质的变性是蛋白质空间结构的破坏，这是由于维持

蛋白质构象稳定的作用力次级键被破坏所造成的，但变性不引起多肽链的降解，即肽链不断裂。

11．对：有些蛋白质是由一条多肽链构成的，只具有三级结构，

不具有四级结构，如肌红蛋白。

12．对：血红蛋白是由4个亚基组成的具有4级结构的蛋白质，

当血红蛋白的一个亚基与氧结合后可加速其它亚基与氧的结合，所以具有变构效应。肌红蛋白是仅有一条多肽链的蛋白质，具有三级结构，不具有四级结构，所以在与氧的结合过程中不表现出变构效应。

13．错：Edman降解法是多肽链N端氨基酸残基被苯异硫氢酸酯修

饰，然后从多肽链上切下修饰的残基，经层析鉴定可知N端氨基酸的种类，而余下的多肽链仍为一条完整的多肽链，被回收后可继续进行下一轮Edman反应，测定N末端第二个氨基酸。反应重复多次就可连续测出多肽链的氨基酸顺序。FDNB法（Sanger反应）是多肽链N末端氨基酸与FDNB（2,4-二硝基氟苯）反应生成二硝基苯衍生物（DNP-蛋白），然后将其进行酸水解，打断所有肽键，N末端氨基酸与二硝基苯基结合牢固，

不易被酸水解。水解产物为黄色的N端DNP-氨基酸和各种游离氨基酸。将DNP-氨基酸抽提出来并进行鉴定可知N端氨基酸的种类，但不能测出其后氨基酸的序列。

14．对：大多数氨基酸的α-碳原子上都有一个自由氨基和一个自由羧基，但脯氨酸和羟脯氨酸的α-碳原子上连接的氨基氮与侧链的末端碳共价结合形成环式结构，所以不是自由氨基。 15．对：蛋白质是由氨基酸组成的大分子，有些氨基酸的R侧链具有可解离基团，如羧基、氨基、咪唑基等等。这些基团有的可释放H+ ,有的可接受H+ ,所以使得蛋白质分子即是酸又是碱，是两性电解质。蛋白质分子中可解离R基团的种类和数量

决定了蛋白质提供和接受H+

的能力，即决定了它的酸碱性质。 16．对：在具有四级结构的蛋白质分子中，每个具有三级结构的多肽链是一个亚基。

17．错：具有两个或两个以上肽键的物质才具有类似于双缩脲的结构，具有双缩脲反应，而二肽只具有一个肽键，所以不具有双缩脲反应。

18．错：二硫键是由两个半胱氨酸的巯基脱氢氧化而形成的，所以两个半胱氨酸只能形成一个二硫键。

19．对：盐析引起的蛋白质沉淀是由于大量的中性盐破坏了蛋白质胶体的稳定因素（蛋白质分子表面的水化膜及所带同性电荷互相排斥），从而使蛋白质溶解度降低并沉淀，但并未破坏蛋白质的空间结构，所以不引起变性。根据不同蛋白质盐析所需的盐饱和度分段盐析可将蛋白质进行分离和纯化。

20．错：蛋白质的空间结构包括二级结构、三级结构和四级结构三个层次，三级结构只是其中一个层次。

21．错：维持蛋白质三级结构的作用力有氢键、离子键、疏水键、范德华力以及二硫键，其中最重要的是疏水键。

22．错：具有四级结构的蛋白质，只有所有的亚基以特定的适当方式组装在一起时才具有生物活性，缺少一个亚基或单独一个亚基存在时都不具有生物活性。

23．错：蛋白质变性是由于维持蛋白质构象稳定的作用力（次级键和而硫键）被破坏从而使蛋白质空间结构被破坏并山个丧失生物活性的现象。次级键被破坏以后，蛋白质结构松散，原来聚集在分子内部的疏水性氨基酸侧链伸向外部，减弱了蛋白质分子与水分子的相互作用，因而使溶解度将低。

24．错：蛋白质二级结构的稳定性是由链内氢键维持的，如α-螺旋结构和β-折叠结构中的氢键均起到稳定结构的作用。但并非肽链中所有的肽键都参与氢键的形成，如脯氨酸与相邻氨基酸形成的肽键，以及自由回转中的有些肽键不能形成链内氢键。

（五） 问答题（解题要点） 1．答：蛋白质一级结构指蛋白质多肽链中氨基酸残基的排列顺序。因为蛋白质分子肽链的排列顺序包含了自动形成复杂的三维结构（即正确的空间构象）所需要的全部信息，所以一级结构决定其高级结构。

2．答：蛋白质的空间结构是指蛋白质分子中原子和基团在三维空间上的排列、分布及肽链走向。蛋白质的空间结构决定蛋白质的功能。空间结构与蛋白质各自的功能是相适应的。 3．答：（1）多肽链主链绕中心轴旋转，形成棒状螺旋结构，每个螺旋含有3.6个氨基酸残基，螺距为0.54nm,氨基酸之间的轴心距为0.15nm.。

（2）α-螺旋结构的稳定主要靠链内氢键，每个氨基酸的N—H与

前面第四个氨基酸的C＝O

形成氢键。

（3）天然蛋白质的α-螺旋结构大都为右手螺旋。

4．答：β-折叠结构又称为β-片层结构，它是肽链主链或某一肽段的一种相当伸展的结构，多肽链呈扇面状折叠。

（1）两条或多条几乎完全伸展的多肽链（或肽段）侧向聚集在一起，通过相邻肽链主链上的氨基和羰基之间形成的氢键连接成片层结构并维持结构的稳定。

（2）氨基酸之间的轴心距为0.35nm（反平行式）和0.325nm（平行式）。

（3）β-折叠结构有平行排列和反平行排列两种。

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5．答：蛋白质的生物学功能从根本上来说取决于它的一级结构。

蛋白质的生物学功能是蛋白质分子的天然构象所具有的属性或所表现的性质。一级结构相同的蛋白质，其功能也相同，二者之间有统一性和相适应性。

6．答：蛋白质变性作用是指在某些因素的影响下，蛋白质分子的

空间构象被破坏，并导致其性质和生物活性改变的现象。蛋白质变性后会发生以下几方面的变化： （1）生物活性丧失；

（2）理化性质的改变，包括：溶解度降低，因为疏水侧链基团暴露；结晶能力丧失；分子形状改变，由球状分子变成松散结构，分子不对称性加大；粘度增加；光学性质发生改变，如旋光性、紫外吸收光谱等均有所改变。

（3）生物化学性质的改变，分子结构伸展松散，易被蛋白酶分解。 7．答：维持蛋白质空间构象稳定的作用力是次级键，此外，二硫

键也起一定的作用。当某些因素破坏了这些作用力时，蛋白质的空间构象即遭到破坏，引起变性。

8．答：蛋白质的重要作用主要有以下几方面：

（1）生物催化作用 酶是蛋白质，具有催化能力，新陈代谢的所有化学反应几乎都是在酶的催化下进行的。

（2）结构蛋白 有些蛋白质的功能是参与细胞和组织的建成。 （3）运输功能 如血红蛋白具有运输氧的功能。

（4）收缩运动 收缩蛋白（如肌动蛋白和肌球蛋白）与肌肉收缩和细胞运动密切相关。

（5）激素功能 动物体内的激素许多是蛋白质或多肽，是调节新陈代谢的生理活性物质。

（6）免疫保护功能 抗体是蛋白质，能与特异抗原结合以清除抗原的作用，具有免疫功能。

（7）贮藏蛋白 有些蛋白质具有贮藏功能，如植物种子的谷蛋白可供种子萌发时利用。

（8）接受和传递信息 生物体中的受体蛋白能专一地接受和传递外界的信息。

（9）控制生长与分化 有些蛋白参与细胞生长与分化的调控。 （10）毒蛋白 能引起机体中毒症状和死亡的异体蛋白，如细菌毒素、蛇毒、蝎毒、蓖麻毒素等。 9．答：（a）异硫氢酸苯酯；（b）丹黄酰氯；（c）脲、β-巯基乙

醇；（d）胰凝乳蛋白酶；（e）CNBr; （f）胰蛋白酶。 10．答：（1）可能在7位和19位打弯，因为脯氨酸常出现在打弯

处。

（2）13位和24位的半胱氨酸可形成二硫键。

（3）分布在外表面的为极性和带电荷的残基：Asp、Gln和Lys；分布在内部的是非极性的氨基酸残基：Try、Leu和Val；Thr尽管有极性，但疏水性也很强，因此，它出现在外表面和内部的可能性都有。

第二章 第二章 核 酸

一、知识要点

核酸分两大类：DNA和RNA。所有生物细胞都含有这两类核酸。但病毒不同，DNA病毒只含有DNA，RNA病毒只含RNA。

核酸的基本结构单位是核苷酸。核苷酸由一个含氮碱基（嘌呤或嘧啶），一个戊糖（核糖或脱氧核糖）和一个或几个磷酸组成。核酸是一种多聚核苷酸，核苷酸靠磷酸二酯键彼此连接在一起。核酸中还有少量的稀有碱基。RNA中的核苷酸残基含有核糖，其嘧啶碱基一般是尿嘧啶和胞嘧啶，而DNA中其核苷酸含有2?-脱氧核糖，其嘧啶碱基一般是胸腺嘧啶和胞嘧啶。在RNA和DNA中所含的嘌呤基本上都是鸟嘌呤和腺嘌呤。核苷酸在细胞内有许多重要功能：它们用于合成核酸以携带遗传信息；它们还是细胞中主要的化学能载体；是许多种酶的辅因子的结构成分，而且有些（如cAMP、cGMP）还是细胞的第二信使。

DNA的空间结构模型是在1953年由Watson和Crick两个人提出的。建立DNA空间结构模型的依据主要有两方面：一是由Chargaff发现的DNA中碱基的等价性，提示A=T、G≡C间碱基互

补的可能性；二是DNA纤维的X-射线衍射分析资料，提示了双螺旋结构的可能性。DNA是由两条反向直线型多核苷酸组成的双螺旋分子。单链多核苷酸中两个核苷酸之间的唯一连键是3?,5?-磷酸二酯键。按Watson-Crick模型，DNA的结构特点有：两条反相平行的多核苷酸链围绕同一中心轴互绕；碱基位于结构的内侧，而亲水的糖磷酸主链位于螺旋的外侧，通过磷酸二酯键相连，形成核酸的骨架；碱基平面与轴垂直，糖环平面则与轴平行。两条链皆为右手螺旋；双螺旋的直径为2nm，碱基堆积距离为0.34nm，两核酸之间的夹角是36°，每对螺旋由10对碱基组成；碱基按A=T，G≡C配对互补，彼此以氢键相连系。维持DNA结构稳定的力量主要是碱基堆积力；双螺旋结构表面有两条螺形凹沟，一大一小。

DNA能够以几种不同的结构形式存在。从B型DNA转变而来的两种结构A型和Z型结构巳在结晶研究中得到证实。在顺序相同的情况下A型螺旋较B型更短，具有稍大的直径。DNA中的一些特殊顺序能引起DNA弯曲。带有同一条链自身互补的颠倒重复能形成发卡或十字架结构，以镜影排列的多嘧啶序列可以通过分子内折叠形成三股螺旋，被称为H -DNA的三链螺旋结构。由于它存在于基因调控区，因而有重要的生物学意义。

不同类型的RNA分子可自身回折形成发卡、局部双螺旋区，形成二级结构，并折叠产生三级结构，RNA与蛋白质复合物则是四级结构。tRNA的二级结构为三叶草形，三级结构为倒L形。mRNA则是把遗传信息从DNA转移到核糖体以进行蛋白质合成的载体。

核酸的糖苷键和磷酸二酯键可被酸、碱和酶水解，产生碱基、核苷、核苷酸和寡核苷酸。酸水解时，糖苷键比磷酸酯键易于水解；嘌呤碱的糖苷键比嘧啶碱的糖苷键易于水解；嘌呤碱与脱氧核糖的糖苷键最不稳定。RNA易被稀碱水解，产生2’-和3’-核苷酸，DNA对碱比较稳定。细胞内有各种核酸酶可以分解核酸。其中限制性内切酶是基因工程的重要工具酶。

核酸的碱基和磷酸基均能解离，因此核酸具有酸碱性。碱基杂环中的氮具有结合和释放质子的能力。核苷和核苷酸的碱基与游离碱基的解离性质相近，它们是兼性离子。

核酸的碱基具有共轭双键，因而有紫外吸收的性质。各种碱基、核苷和核苷酸的吸收光谱略有区别。核酸的紫外吸收峰在260nm附近，可用于测定核酸。根据260nm与280nm的吸收光度（A260）可判断核酸纯度。

变性作用是指核酸双螺旋结构被破坏，双链解开，但共价键并未断裂。引起变性的因素很多，升高温度、过酸、过碱、纯水以及加入变性剂等都能造成核酸变性。核酸变性时，物理化学性质将发生改变，表现出增色效应。热变性一半时的温度称为熔点或变性温度，以Tm来表示。DNA的G+C含量影响Tm值。由于G≡C比A＝T碱基对更稳定，因此富含G≡C的DNA比富含A＝T的DNA具有更高的熔解温度。根据经验公式xG+C =（Tm - 69.3）× 2.44可以由DNA的Tm值计算G+C含量，或由G+C含量计算Tm值。

变性DNA在适当条件下可以复性，物化性质得到恢复，具有减色效应。用不同来源的DNA进行退火，可得到杂交分子。也可以由DNA链与互补RNA链得到杂交分子。杂交的程度依赖于序列同源性。分子杂交是用于研究和分离特殊基因和RNA的重要分子生物学技术。

染色体中的DNA分子是细胞内最大的大分子。许多较小的DNA分子，如病毒DNA、质粒DNA、线粒体DNA和叶绿体[]NA也存在于细胞中。许多DNA分子，特别是细菌的染色体DNA和线粒体、叶绿体DNA是环形的。病毒和染色体DNA有一个共同的特点，就是它们比包装它们的病毒颗粒和细胞器要长得多，真核细胞所含的DNA要比细菌细胞多得多。

真核细胞染色质组织的基本单位是核小体，它由DNA和8个组蛋白分子构成的蛋白质核心颗粒组成。其中H2A，H2B，H3，H4各占两个分子，有一段DNA（约146bp）围绕着组蛋白核心形成左手性的线圈型超螺旋。细菌染色体也被高度折叠，压缩成拟核结构，但它们比真核细胞染色体更富动态和不规则，这反映了原核生物细胞周期短和极活跃的细胞代谢。

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二、习 题

(一)名词解释

1．单核苷酸(mononucleotide)

2．磷酸二酯键（phosphodiester bonds） 3．不对称比率（dissymmetry ratio）

4．碱基互补规律(complementary base pairing) 5．反密码子（anticodon） 6．顺反子（cistron）

7．核酸的变性与复性（denaturation、renaturation） 8．退火（annealing）

9．增色效应（hyper chromic effect） 10．减色效应（hypo chromic effect） 11．噬菌体（phage）

12．发夹结构（hairpin structure）

13．DNA的熔解温度（melting temperature Tm） 14．分子杂交（molecular hybridization） 15．环化核苷酸(cyclic nucleotide)

（二）填空题

1．DNA双螺旋结构模型是_________于____年提出的。 2．核酸的基本结构单位是_____。

3．脱氧核糖核酸在糖环______位置不带羟基。

4．两类核酸在细胞中的分布不同，DNA主要位于____中，RNA主要位于____中。

5．核酸分子中的糖苷键均为_____型糖苷键。糖环与碱基之间的连键为_____键。核苷与核苷之间通过_____键连接成多聚体。 6．核酸的特征元素____。

7．碱基与戊糖间是C-C连接的是______核苷。 8．DNA中的____嘧啶碱与RNA中的_____嘧啶碱的氢键结合性质是相似的。 9．DNA中的____嘧啶碱与RNA中的_____嘧啶碱的氢键结合性质是相似的。

10．DNA双螺旋的两股链的顺序是______关系。

11．给动物食用3H标记的_______，可使DNA带有放射性，而RNA不带放射性。

12．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___。

13．在DNA分子中，一般来说G-C含量高时，比重___，Tm（熔解

温度）则___，分子比较稳定。

14．在_ __条件下，互补的单股核苷酸序列将缔结成双链分子。 15．____RNA分子指导蛋白质合成，_____RNA分子用作蛋白质合

成中活化氨基酸的载体。

16．DNA分子的沉降系数决定于_____、_____。

17．DNA变性后，紫外吸收__ _，粘度_ __、浮力密度_ __，生物活性将__ _。

18．因为核酸分子具有_ __、__ _，所以在___nm处有吸收

峰，可用紫外分光光度计测定。

19．双链DNA热变性后，或在pH2以下，或在pH12以上时，其

OD260______，同样条件下，单链DNA的OD260______。

20．DNA样品的均一性愈高，其熔解过程的温度范围愈______。 21．DNA所在介质的离子强度越低，其熔解过程的温度范围愈___，

熔解温度愈___，所以DNA应保存在较_____浓度的盐溶液中，通常为_____mol/L的NaCI溶液。 22．mRNA在细胞内的种类___，但只占RNA总量的____，它是以_____

为模板合成的，又是_______合成的模板。

23．变性DNA 的复性与许多因素有关，包括____，____，____，____，_____，等。

24．维持DNA双螺旋结构稳定的主要因素是_____，其次，大量存

在于DNA分子中的弱作用力如_____，______和_____也起一定

作用。

25．mRNA的二级结构呈___形，三级结构呈___形，其3＇末端有

一共同碱基序列___其功能是___。

26．常见的环化核苷酸有___和___。其作用是___，他们核糖上的

___位与___位磷酸-OH环化。

27．真核细胞的mRNA帽子由___组成，其尾部由___组成，他们的

功能分别是______，_______。

28． 28．DNA在水溶解中热变性之后，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___。

（三）选择题

1．ATP分子中各组分的连接方式是：

A．R-A-P-P-P B．A-R-P-P-P C．P-A-R-P-P D．P-R-A-P-P

2．hnRNA是下列哪种RNA的前体？

A．tRNA B．rRNA C．mRNA D．SnRNA 3．决定tRNA携带氨基酸特异性的关键部位是：

A．–XCCA3`末端 B．TψC环；

C．DHU环 D．额外环 E．反密码子环 4．根据Watson-Crick模型，求得每一微米DNA双螺旋含核苷酸对的平均数为：:

A．25400 B．2540 C．29411 D．2941 E．3505 5．构成多核苷酸链骨架的关键是：

A．2?3?-磷酸二酯键 B． 2?4?-磷酸二酯键 C．2?5?-磷酸二酯键 D． 3?4?-磷酸二酯键 E．3?5?-磷酸二酯键

6．与片段TAGAp互补的片段为：

A．AGATp B．ATCTp C．TCTAp D．UAUAp 7．含有稀有碱基比例较多的核酸是：

A．胞核DNA B．线粒体DNA C．tRNA D． mRNA 8．真核细胞mRNA帽子结构最多见的是：

A．m7A7

PPPNmPNmP B． mGPPPNmPNmP

C．m7UPPPNmPNmP D．m7CPPPNmPNmP E． m7TPPPNmPNmP 9． 9． DNA变性后理化性质有下述改变：

A．对260nm紫外吸收减少 B．溶液粘度下降 C．磷酸二酯键断裂 D．核苷酸断裂

10．双链DNA的Tm较高是由于下列哪组核苷酸含量较高所致：

A．A+G B．C+T C．A+T D．G+C E．A+C 11．密码子GψA，所识别的密码子是：

A．CAU B．UGC C．CGU D．UAC E．都不对 12．真核生物mRNA的帽子结构中，m7G与多核苷酸链通过三个磷酸基连接，连接方式是：

A．2?-5? B．3?-5? C．3?-3? D．5?-5? E．3?-3?

13．在pH3.5的缓冲液中带正电荷最多的是：

A．AMP B．GMP C．CMP D．UMP 14．下列对于环核苷酸的叙述，哪一项是错误的？

A．cAMP与cGMP的生物学作用相反 B． 重要的环核苷酸有cAMP与cGMP C．cAMP是一种第二信使

D．cAMP分子内有环化的磷酸二酯键

15．真核生物DNA缠绕在组蛋白上构成核小体，核小体含有的蛋白质是

A．H1、H2、 H3、H4各两分子 B．H1A、H1B、H2B、H2A各两分子

C．H2A、H2B、H3A、H3B各两分子 D．H2A、H2B、H3、H4各两分子 E．H2A、H2B、H4A、H4B各两分子

（四）是非判断题

（ ）1．DNA是生物遗传物质，RNA则不是。

（ ）2．脱氧核糖核苷中的糖环3’位没有羟基。

（ ）3．原核生物和真核生物的染色体均为DNA与组蛋白的复合

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体。

（ ）4．核酸的紫外吸收与溶液的pH值无关。

（ ）5．生物体的不同组织中的DNA，其碱基组成也不同。

（ ）6．核酸中的修饰成分（也叫稀有成分）大部分是在tRNA中发现的。

（ ）7．DNA的Tm值和AT含量有关，AT含量高则Tm高。 （ ）8．真核生物mRNA的5`端有一个多聚A的结构。

（ ）9．DNA的Tm值随（A+T）/（G+C）比值的增加而减少。 （ ）10．B-DNA代表细胞内DNA的基本构象，在某些情况下，还

会呈现A型、Z型和三股螺旋的局部构象。

（ ）11．DNA复性（退火）一般在低于其Tm值约20℃的温度下进

行的。

（ ）12．用碱水解核酸时，可以得到2’和3’-核苷酸的混合物。 （ ）13．生物体内，天然存在的DNA分子多为负超螺旋。 （ ）14．mRNA是细胞内种类最多、含量最丰富的RNA。

（ ）15．tRNA的二级结构中的额外环是tRNA分类的重要指标。 （ ）16．对于提纯的DNA样品，测得OD260/OD280<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。

（ ）18．两个核酸样品A和B，如果A的OD260/OD280大于B的

OD260/OD280，那么A的纯度大于B的纯度。

（ ）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。

（ ）20．真核生物成熟mRNA的两端均带有游离的3’-OH。

（五）简答题 1．将核酸完全水解后可得到哪些组分?DNA和RNA的水解产物有何不同？

2．计算下列各题：

（1）T7噬菌体DNA，其双螺旋链的相对分子质量为2.5×107。计算DNA链的长度（设核苷酸的平均相对分子质量为650）。

（2）相对分子质量为130×106

的病毒DNA分子，每微米的质量是多少？

（3）编码88个核苷酸的tRNA的基因有多长？

（4）编码细胞色素C（104个氨基酸）的基因有多长（不考虑起始和终止序列）？

（5）编码相对分子质量为9.6万的蛋白质的mRNA，相对分子质量为多少（设每个氨基酸的平均相对分子量为120）？

3．对一双链DNA而言，若一条链中（A+G）/（T+C）= 0.7，则： （1）互补链中（A+G）/（T+C）= ？

（2）在整个DNA分子中（A+G）/（T+C）= ？

（3）若一条链中（A+ T）/（G +C）= 0.7，则互补链中（A+ T）/（G +C）= ？

（4）在整个DNA分子中（A+ T）/（G +C）= ？ 4．DNA热变性有何特点？Tm值表示什么？

5．在pH7.0，0.165mol/L NaCl条件下，测得某一DNA样品的Tm

为89.3℃。求出四种碱基百分组成。

6． 6． 述下列因素如何影响DNA的复性过程：

（1）阳离子的存在；（2）低于Tm的温度；（2）高浓度的DNA链。

7．核酸分子中是通过什么键连接起来的？ 8．DNA分子二级结构有哪些特点？

9．在稳定的DNA双螺旋中，哪两种力在维系分子立体结构方面起主要作用？

10．简述tRNA二级结构的组成特点及其每一部分的功能。

11．用1mol/L的KOH溶液水解核酸，两类核酸（DNA及RNA）的水解有何不同？

12．如何将分子量相同的单链DNA与单链RNA分开？ 13．计算下列各核酸水溶液在pH7.0，通过1.0cm光径杯时的260nm

处的A值（消光度）。已知：AMP的摩尔消光系数A260 = 15400

GMP的摩尔消光系数A260 = 11700 CMP的摩尔消光系数A260 = 7500

UMP的摩尔消光系数A260 = 9900 dTMP的摩尔消光系数A260 = 9200

求：（1）32μmol/L AMP，（2）47.5μmol/L CMP，（3）6.0μmol/L UMP的消光度，（4）48μmol/L AMP和32μmol/L UMP混合物的A260消光度。(5) A260 = 0.325的GMP溶液的摩尔浓度(以摩尔/升表示，溶液pH7.0)。(6) A260 = 0.090的dTMP溶液的摩尔浓度(以摩尔/升表示，溶液pH7.0)。

14．如果人体有1014个细胞，每个体细胞的DNA量为6.4×109个

碱基对。试计算人体DNA的总长度是多少？是太阳-地球之间距离（2.2×109公里）的多少倍？

15． 15．指出在pH2.5、pH3.5、pH6、pH8、pH11.4时，四种核苷

酸所带的电荷数（或所带电荷数多少的比较），并回答下列问题：

（1）电泳分离四种核苷酸时，缓冲液应取哪个pH值比较合适？此时它们是向哪一极移动？移动的快慢顺序如何？

（2）当要把上述四种核苷酸吸附于阴离子交换树脂柱上时，应调到什么pH值？

（3）如果用洗脱液对阴离子交换树脂上的四种核苷酸进行洗脱分

离时，洗脱液应调到什么pH值？这四种核苷酸上的洗脱顺序如何？为什么？

三、习题解答

（一）名词解释

1. 1. 单核苷酸(mononucleotide)：核苷与磷酸缩合生成

的磷酸酯称为单核苷酸。

2. 2. 磷酸二酯键（phosphodiester bonds）：单核苷酸

中，核苷的戊糖与磷酸的羟基之间形成的磷酸酯键。 3. 3. 不对称比率（dissymmetry ratio）：不同生物的碱

基组成由很大的差异，这可用不对称比率（A+T）/（G+C）表示。

4. 4. 碱基互补规律(complementary base pairing)：在

形成双螺旋结构的过程中，由于各种碱基的大小与结构的不同，使得碱基之间的互补配对只能在G?C（或C?G）和A?T（或T?A）之间进行，这种碱基配对的规律就称为碱基配对规律（互补规律）。

5. 5. 反密码子（anticodon）：在tRNA链上有三个特定

的碱基，组成一个密码子，由这些反密码子按碱基配对原则识别mRNA链上的密码子。反密码子与密码子的方向相反。 6. 6. 顺反子（cistron）:基因功能的单位；一段染色体，

它是一种多肽链的密码；一种结构基因。 7. 7. 核酸的变性、复性（denaturation、renaturation）：

当呈双螺旋结构的DNA溶液缓慢加热时，其中的氢键便断开，双链DNA便脱解为单链，这叫做核酸的“溶解”或变性。在适宜的温度下，分散开的两条DNA链可以完全重新结合成和原来一样的双股螺旋。这个DNA螺旋的重组过程称为“复性”。 8. 8. 退火（annealing）：当将双股链呈分散状态的DNA

溶液缓慢冷却时，它们可以发生不同程度的重新结合而形成双链螺旋结构，这现象称为“退火”。

9. 9. 增色效应（hyper chromic effect）：当DNA从双

螺旋结构变为单链的无规则卷曲状态时，它在260nm处的吸收便增加，这叫“增色效应”。

10. 10. 减色效应（hypo chromic effect）：DNA在260nm处的

光密度比在DNA分子中的各个碱基在260nm处吸收的光密度的总和小得多（约少35%~40%）, 这现象称为“减色效应”。 11. 11. 噬菌体（phage）：一种病毒，它可破坏细菌，并在其

中繁殖。也叫细菌的病毒。 12. 12. 发夹结构（hairpin structure）：RNA是单链线形分子，

只有局部区域为双链结构。这些结构是由于RNA单链分子通过自身回折使得互补的碱基对相遇，形成氢键结合而成的，称为发夹结构。

9

13. 13. DNA的熔解温度（Tm值）：引起DNA发生“熔解”的温

度变化范围只不过几度，这个温度变化范围的中点称为熔解温度（Tm）。

14. 14. 分子杂交（molecular hybridization）：不同的DNA

片段之间，DNA片段与RNA片段之间，如果彼此间的核苷酸排列顺序互补也可以复性，形成新的双螺旋结构。这种按照互补碱基配对而使不完全互补的两条多核苷酸相互结合的过程称为分子杂交。

15. 15. 环化核苷酸(cyclic nucleotide)：单核苷酸中的磷酸

基分别与戊糖的3’-OH及5’-OH形成酯键，这种磷酸内酯的结构称为环化核苷酸。

（二）填空题

1. 1. Watson-Crick; 1953 2. 2. 核苷酸 3. 3. 2’

4. 4. 细胞核；细胞质

5. 5. β；糖苷；磷酸二酯键 6. 6. 磷

7. 7. 假尿嘧啶 8. 8. 胸腺；尿 9. 9. 胸腺；尿 10. 10. 反向平行、互补 11. 11. 胸腺嘧啶

12. 12. 3.4nm；10；36° 13. 13. 大；高 14. 14. 退火

15. 15. mRNA；tRNA

16. 16. 分子大小；分子形状

17. 17. 增加；下降；升高；丧失 18. 18. 嘌呤；嘧啶；260 19. 19. 增加；不变 20. 20. 窄

21. 21. 宽；低；高；1

22. 22. 多；5%；DNA；蛋白质

23. 23. 样品的均一度；DNA的浓度；DNA片段大小；温度的影

响；溶液离子强度

24. 24. 碱基堆积力；氢键；离子键；范德华力

25. 25. 三叶草；倒L型；CCA；携带活化了的氨基酸 26. 26. cAMP；cGMP；第二信使；3’；5’ 27. 27. m7G；polyA；m7G识别起始信号的一部分；polyA对mRNA

的稳定性具有一定影响 28. 28. 单链；双链

（三）选择题

1．B：ATP分子中各组分的连接方式为：腺嘌呤-核糖-三磷酸，既

A-R-P-P-P。

2．C：hnRNA是核不均一RNA，在真核生物细胞核中，为真核mRNA

的前体。

3．E：tRNA的功能是以它的反密码子区与mRNA的密码子碱基互补

配对，来决定携带氨基酸的特异性。

4．D：根据Watson-Crick模型，每对碱基间的距离为0.34nm，那

么1μmDNA双螺旋平均含有1000nm/0.34nm个核苷酸对数，即2941对。

5．E：核苷酸是通过3`5`-磷酸二酯键连结成多核苷酸链的。 6．C：核酸是具有极性的分子，习惯上以5’→3’的方向表示核

酸片段，TAGAp互补的片段也要按5’→3’的方向书写，即TCTAp。

7．C：tRNA含有稀有碱基比例较多的核酸。

8．B：真核细胞mRNA帽子结构最多见的是通过5’,5’-磷酸二酯

键连接的甲基鸟嘌呤核苷酸，即m7GPPPNmP。

9．B：核酸的变性指核酸双螺旋区的氢键断裂，变成单链的无规

则的线团，并不涉及共价键的断裂。一系列物化性质也随之发生改变：粘度降低，浮力密度升高等，同时改变二级结构，有时可以失去部分或全部生物活性。DNA变性后，由于双螺旋解体，碱基堆积已不存在，藏于螺旋内部的碱基暴露出来，这样就使得变性后的DNA对260nm紫外光的吸光率比变性前明显升高（增加），这种现象称为增色效应。因此判断只有B对。

10．D：因为G≡C对比A=T对更为稳定，故G≡C含量越高的DNA

的变性是Tm值越高，它们成正比关系。

11．D：ψ为假尿苷酸，其中的U可以与A配对，所以反密码子G

ψA，所识别的密码子是UAC。 12．D：参照选择题8。

13．C：在pH3.5的缓冲液中，C是四种碱基中获得正电荷最多的

碱基。 14．A：在生物细胞中存在的环化核苷酸，研究得最多的是3’,5’-环腺苷酸（cAMP）和3’,5’-环鸟苷酸（cGMP）。它们是由其

分子内的磷酸与核糖的3’,5’碳原子形成双酯环化而成的。都是一种具有代谢调节作用的环化核苷酸。常被称为生物调节的第二信使。

15．D：真核染色质主要的组蛋白有五种——Hl、H2A、H2B、H3、H4。

DNA和组蛋白形成的复合物就叫核小体，核小体是染色质的最基本结构单位，成球体状，每个核小体含有8个组蛋白，各含两个H2A、H2B、H3、H4分子，球状体之间有一定间隔，被DNA链连成串珠状。

（四）是非判断题

1．错：RNA也是生命的遗传物质。

2．错：脱氧核糖核苷中的糖环2’位没有羟基。

3．错：真核生物的染色体为DNA与组蛋白的复合体，原核生物的

染色体为DNA与碱性精胺、亚精胺结合。 4．错：核酸的紫外吸收与溶液的pH值有关。

5．错：生物体的不同组织中的DNA，其碱基组成也不同。

6．对：核酸中的修饰成分（也叫稀有成分）大部分是在tRNA中发现的。

7．错：DNA的Tm值和GC含量有关，GC含量高则Tm高。 8．错：真核生物mRNA的3`端有一个多聚A的结构。 9．对：（G+C）含量减少，DNA的Tm值减少，（A+T）/（G+C）比值的增加。

10．对：在细胞内，B-DNA代表DNA的基本构象，但在不同某些情

况下，也会呈现A型、Z型和三股螺旋的局部构象。

11．对：DNA复性（退火）一般在低于其Tm值约20~25℃的温度下进行的。

12．对：用碱水解核酸时，先生成2’,3’-环核苷酸，再水解为2’或3’-核苷酸。

13．对：生物体内，负超螺旋DNA容易解链，便于进行复制、转录等反应。

14．错：mRNA是细胞内种类最多、但含量很低的RNA。细胞中含

量最丰富的RNA是rRNA。

15．对：不同tRNA中额外环大小差异很大，因此可以作为tRNA分类的重要指标。

16．错：对于提纯的DNA样品，如果测得OD260/OD280<1.8，则说明样品中有蛋白质。

17．错：基因表达的最终产物可以是蛋白质或RNA。

18．错：核酸样品的纯度可以根据样品的OD260/OD280的比值判断，

纯的DNA样品OD260/OD280=1.8，纯的RNA样品OD260/OD280=2.0。 19．错：真核生物的结构基因中包括内含子和外显子部分，经转

录、加工后只有外显子部分翻译成蛋白质，与蛋白质氨基酸序列相对应。

20．对：真核生物成熟mRNA的5’为帽子结构，即m7

G（5’）PPP

（5’）Nm-，因此两5’端也是3’-OH。

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