教学目标：
1.掌握DNA和RNA在化学组分、分子结构和生物功能上的特点。
2.掌握DNA双螺旋结构模型和t-RNA二级结构的要点，了解核酸的三级结构。
3.熟悉核酸的性质（一般性质、DNA热变性、复性与分子杂交）。
4.掌握基因组的概念，原核生物和真核生物基因组的特点。了解DNA测序的原理。
第一节核酸的化学组成
天然存在的核酸有两类，即脱氧核糖核酸（deoxyribonucleic acid，DNA）和核糖核酸（ribonucleic acid，RNA）。DNA分子是生物体的遗传信息库，分布在原核细胞的核区，真核细胞的核和细胞器以及病毒中；RNA分子参与遗传信息表达的一些过程，主要存在于细胞质。
一、核酸的基本组成单位（核酸—部分水解—核苷酸—部分水解—磷酸+核苷—部分水解—戊糖+含氮碱基）
核酸是一种多聚核苷酸，用不同的降解法得到其组成单位——核苷酸。而核苷酸又由碱基、戊糖和磷酸组成。
（一）戊糖
DNA含β-D-2-脱氧核糖，RNA含β-D-核糖。这是核酸分类的依据。核糖中的C记为1＇……5＇。
（二）碱基（base）
核酸中的碱基有两类：嘌呤碱和嘧啶碱。有5种基本的碱基外，还有一些含量甚少的稀有碱基。DNA 和RNA中常见的两种嘌呤碱是腺嘌呤（adenine，A）、鸟嘌呤（guanine，G）。而嘧啶碱有所不同：RNA 主要含胞嘧啶（cytosine，C）、尿嘧啶（uracil，U），DNA主要含胞嘧啶、胸腺嘧啶（thymine，T）。
tRNA中含有较多的稀有碱基（修饰碱基），多为甲基化的。
（三）核苷
是碱基和戊糖生成的糖苷。通过C1＇- N9或C1＇- N1糖苷键连接，用单字符表示，脱氧核苷则在单字符前加d。常见的修饰核苷有：次黄苷或肌苷为I、黄嘌呤核苷X、二氢尿嘧啶核苷D、假尿苷Ψ等。注意符号的意义，如m5dC。
（四）核苷酸
是核苷的磷酸酯。生物体内游离存在的多是5＇- 核苷酸（如pA、pdG等）。常见的核苷酸为AMP、GMA、CMP、UMP。常见的脱氧核苷酸有dAMP、dGMA、dCMP、dTMP。AMP是一些重要辅酶的结构成分（如NAD+、NADP+、F AD等）；环化核苷酸（cAMP/cGMP）是细胞功能的调节分子和信号分子。A TP 在能量代谢中起重要作用。
核苷酸是两性电解质，有等电点。核苷酸有互变异构和紫外吸收。（含氧的碱基有酮式和烯醇式两种互变异构体，在生理pH条件下主要以酮式存在）
二、核苷酸的连接方式
RNA和DNA链都有方向性，从5＇→3＇。前一位核苷酸的3＇- OH与下一位核苷酸的5＇位磷酸基之间形成3＇，5＇-磷酸二酯键，从而形成一个没有分支的线性大分子，两个末端分别称为5＇末端和3＇末端。大分子的主链由相间排列的戊糖和磷酸构成，而碱基可看作主链上的侧链基团，主链上的磷酸基是酸性的，在细胞pH下带负电荷；而碱基有疏水性。
讨论：列表说明DNA和RNA在化学组成、分子结构和生物功能方面的主要特点。
第二节DNA的分子结构
一、DNA的一级结构(primary stucture)
DNA的一级结构是指分子中脱氧核苷酸的排列顺序，常被简单认为是碱基序列（base sequence）。碱基序有严格的方向性和多样性。一般将5＇- 磷酸端作为多核苷酸链的“头”，写在左侧，如pACUGA（5＇→3＇）。
在DNA一级结构中，有一种回文结构的特殊序列，所谓回文结构即DNA互补链上一段反向重复顺序，
正读和反读意义相同，经反折可形成“十字形”结构，在转录成RNA后可形成“发夹”样结构，有调控意义。
→GCTA GTTCA CTC TGAAC AATT →
←CGA T CAAGT GAG ACTTG TTAA ←
DNA分子很大，最小的病毒DNA约含5000b。1965年Holley用片段重叠法完成酵母tRNAala 76nt 序列测定；1977年Sanger利用双脱氧法（酶法）测定了φX174单链DNA5386b的全序列。1990年实施的人类基因组计划（HGP），用15年，投资30亿美元，完成人类单倍体基因组DNA3×109bp全序列的测定。该计划由美、英、日、法、德、中六国科学家合作，于2003年提前完成，生命科学进入后基因组时代，研究重点从测序转向对基因组功能的研究。
二、DNA的二级结构——双螺旋(double helix)
1953年，Watson和Crick根据Wilkins 和Franklin拍摄的DNA X-射线照片（DNA有0.34nm和3.4nm两个周期性变化）以及Chargaff等人对DNA的碱基组成的分析（A=T，G=C，A+G=C+T），推测出DNA是由两条相互缠绕的链形成。Watson-Crick 双螺旋结构模型如下图：
1．两条反向平行的多核苷酸链形成右手螺旋。一条链为5＇→3＇，另一条为3＇→5＇。（某些病毒的DNA是单链分子ssDNA）
2．碱基在双螺旋内侧，A与T，G与C配对，A与T形成两个氢键，G与C形成三个氢键。糖基-磷酸基骨架在外侧。表面有一条大沟和一小沟。
3．螺距为3.4 nm，含10个碱基对（bp），相邻碱基对平面间的距离为0.34 nm。螺旋直径为2 nm。
氢键维持双螺旋的横向稳定。碱基对平面几乎垂直螺旋轴，碱基对平面间的疏水堆积力维持螺旋的纵向稳定。
4．碱基在一条链上的排列顺序不受限制。遗传信息由碱基序所携带。
5．DNA构象有多态性。
Watson和Crick根据Wilkins 和Franklin拍摄的DNA X-射线照片是相对湿度92%的DNA钠盐所得的衍射图，因此Watson-Crick 双螺旋结构称B-DNA。细胞内的DNA与它非常相似。另外还有A-DNA、C-DNA、D-DNA。
1979年Rich发现Z-DNA（左手螺旋、螺距4.5nm、直径1.8nm）
三、DNA的三级结构
DNA 双螺旋进一步盘曲所形成的空间构象称DNA的三级结构。
某些病毒、细菌、真核生物线粒体和叶绿体的DNA是环形双螺旋，再次螺旋化形成超螺旋；在真核生物细胞核内的DNA是很长的线形双螺旋，通过组装形成非常致密的超级结构。
1．环形DNA可形成超螺旋
当将线性过旋或欠旋的双螺旋DNA连接形成一个环时，都会自动形成额外的超螺旋来抵消过旋或欠旋造成的应力，目的是维持B构象。过旋DNA会自动形成额外的左手螺旋（正超螺旋），而欠旋形成额外的右手螺旋（负超螺旋）。
一段双螺旋圈数为10的B-DNA连接成环形时，不发生进一步扭曲，称松弛环形DNA（双螺旋的圈数=链绕数，即T=L，超螺旋数W=0；L=T+W），但将这一线形DNA的螺旋先拧松一圈再连接成环时，解链环形DNA存在的扭曲张力，可导致双链环向右手方向扭曲形成负超螺旋（T＝10，L=9，W = -1）。
在生物体内，绝大多数超螺旋DNA以负超螺旋的形式存在，也就是说，一旦超螺旋解开，则会形成解链环形DNA，有利于DNA复制或转录。
螺旋具有相同的结构，但L值不同的分子称为拓扑异构体。DNA拓扑异构酶切断一条链或两条链，拓扑异构体可以相互转变。W的正表示双链闭环的螺旋圈在增加，W的负表示减少。L和T的正负表示螺旋方向，右手为正，左手螺旋为负；L值必定是整数。
2．真核细胞染色体
真核细胞DNA是线形分子，与组蛋白结合，其两端固定也形成超螺旋结构。DNA被紧密地包装成染
色体来自三个水平的折叠：核小体、30nm纤丝和放射环。
核小体是染色体的基本结构单位，是DNA包装的第一步，它由DNA结合到组蛋白上形成复合物，在电镜下显示为成串的“念珠”状。组蛋白是富含精氨酸和赖氨酸的碱性蛋白质，其氨基酸序列在进化中是高度保守的。组蛋白有5种，H2A、H2B、H3和H4各两分子组成的八聚体是核小体核心颗粒，DNA缠绕其上，相邻核小体间的DNA称为连接DNA且结合H1。200 bpDNA的长度约为68nm，被压缩在10nm的核小体中。压缩比约为7。30nm纤丝是第二级压缩，每圈含6个核小体，压缩比是6。30nm螺旋管再缠绕成超螺旋圆筒，压缩比是40。再进一步形成染色单体，总压缩近一万倍。典型人体细胞的DNA理论长度应是180 cm，被包装在46个5μm的染色体中。
四、DNA和基因组
1．DNA分子中的最小功能单位称作基因，为RNA或蛋白质编码的基因称结构基因，DNA中具调节功能而不转录生成RNA的片段称调节基因。基因组（genome）是某生物体所含的全部基因，即全部DNA 或完整的单套遗传物质（配子中的整套基因）。
2．细菌、噬菌体、大多数动植物病毒的基因组即指单个DNA分子。最小病毒如SV40的基因组仅有5226b，含5个基因。大肠杆菌含4.6×106 bp，有3000~4000个基因，DNA完全伸展总长约1.3mm。
原核生物基因组的特点是：结构简炼，绝大部分为蛋白质编码（结构基因）；有转录单元，即功能相关的基因常串联一起，并转录在同一mRNA（多顺反子mRNA）中；有基因重叠现象，即同一段DNA携带两种不同蛋白质的信息。
3．真核生物基因一般分布在若干条染色体上，其特点是：有重复序列（按重复次数分单拷贝序、中度重复序和高度重复序）；有断裂基因（由不编码的内含子和编码的外显子组成）。酵母基因组有1.35×107bp，含6374个基因。人类基因组有3×109 bp，含4万个基因。
第三节RNA的分子结构
RNA通常以单链形式存在，比DNA分子小得多，由数十个至数千个核苷酸组成。RNA链可以回折且通过A与U，G与C配对形成局部的双螺旋，不能配对的碱基则形成环状突起，这种短的双螺旋区和环称为发夹结构。
RNA的C2＇位羟基是游离的，是一个易发生不良反应的位置，它使RNA的化学性质不如DNA稳定，能较DNA产生更多的修饰组分。RNA的种类、大小、结构都比DNA多样化，按照功能的不同和结构的特点，RNA主要分为tRNA、rRNA和mRNA三类。此外，细胞的不同部位还存在着另一些小分子RNA，如核内小RNA（snRNA）、核仁小RNA（snoRNA）、胞质小RNA（scRNA）等，分别参与mRNA的前体（hnRNA）和rRNA的转运和加工过程。
一、转运RNA（transfer RNA，tRNA）
1．分子量最小的RNA，约占总RNA的15%。主要功能是在蛋白质生物合成过程中，起着转运氨基酸的作用。
2．1965年Holley等测定了酵母丙氨酸tRNA的一级结构，并提出二级结构模型。一级结构特点：核苷酸残基数在73~95；含有较多的稀有碱基（如mG、DHU等）；5＇-末端多为pG，3＇- 末端都是-CCA。
3．tRNA的二级结构为“三叶草”形，包括4个螺旋区、3个环及一个附加叉。各部分的结构都和它的功能有关。5＇端1~7位与近3＇端67~72位形成的双螺旋区称氨基酸臂，似“叶柄”，3＇端有共同的-CCA-OH 结构，用于连接该RNA转运的氨基酸。3个环是二氢尿嘧啶环（D环）、反密码子环、TΨC环。
4．1973~1975年S.H.Kim的X射线衍射分析表明，tRNA的三级结构呈倒L字母形，反密码环和氨基酸臂分别位于倒L的两端。
二、信使RNA（messenger RNA，m RNA）
1．细胞内含量较少的一类RNA，约占总RNA的3%。其功能是将核内DNA的碱基顺序（遗传信息）按碱基互补原则转录至核糖体，指导蛋白质的合成。
2．种类多，作为不同蛋白质合成的模板，其一级结构差异很大。真核细胞的mRNA有不同于原核细
胞的特点：3＇- 末端有多聚A（polyA）尾，5＇-末端加有一个“帽”式结构,（m7 Gppp）。
3．代谢活跃，寿命较短。
三、核糖体RNA（ribosomal RNA，rRNA）
1．约占细胞总RNA的80%。主要功能是与多种蛋白质组成核糖体，是蛋白质合成的场所。
2．核糖体在结构上可分离为大小两个亚基。原核细胞的rRNA有3种，23S与5S rRNA在大亚基，16S 在小亚基。真核细胞有4种rRNA，其中大亚基含28S、5.8S、5S，小亚基只有18S。
3. 各种rRNA的一级结构中的核苷酸残基数及其顺序都不相同，且有特定的二级结构。
第四节核酸的性质
一、一般理化性质
1．DNA为白色纤维状固体，RNA为白色粉末；都微溶于水，不溶于一般有机溶剂。常用乙醇从溶液中沉淀核酸。
2．具有大分子的一般特性。分子大小可用Da、b或bp、S、链长（μm）表示。一个bp相当的核苷酸平均分子量为660Da；1μm长的DNA双螺旋相当3000bp或2×106Da。
3．两性电解质。各种核酸的大小及所带的电荷不同，可用电泳和离子交换法分离。RNA在室温下易被稀碱水解，DNA较稳定，此特性用来测定RNA的碱基组成和纯化DNA。
4．紫外吸收，最大吸收峰在260nm处，核酸的变性或降解，吸光度A升高，称为增色效应。
二、核酸的变性和复性
1．变性的概念
在理化因素作用下，核酸的双螺旋区氢键断裂，空间结构破坏，形成单链无规线团状态的过程。变性的因素有热、酸、碱、乙醇、尿素等。变性的本质是次级键的变化。变性的结果是紫外吸收值明显增加（增色效应），DNA粘度下降，生物学功能部分或全部丧失。
2．DNA的热变性和Tm
DNA热变性过程中，紫外吸收值增高，有一个特征性曲线称熔解曲线，通常将熔解曲线的中点，即紫外吸收值达到最大值50%时的温度称为解链温度，又叫熔点（Tm）。DNA的热变性是爆发式的，像结晶的溶解一样，只在很狭窄的温度范围内完成，一般在70~800C之间。变性温度与碱基组成、DNA长度及变性条件有关。GC含量越高，Tm越大；DNA越长，Tm越大；溶液离子强度增高，Tm增加。
3．DNA的复性与分子杂交
变性DNA在适当条件下，两条互补链可重新配对，恢复天然双螺旋构象，这一现象称为复性。热变性的DNA经缓慢冷却后即可复性，这一过程称为退火（annealing）。
影响复性速度的因素很多，如单链DNA的起始浓度、温度（最适复性温度是比Tm约低250C）、盐浓度、片断长度、序列复杂性等。
分子杂交是以核酸的变性和复性为基础，只要不同来源的核酸分子的核苷酸序列含有可以形成碱基互补配对的片段，就可以形成DNA/DNA，RNA/RNA或DNA/RNA杂化双链，这个现象称为核酸分子杂交（hybridization）。
标记一个来源的核酸（放射性同位素或荧光标记），通过杂交可以检测与其有互补关系的DNA或RNA，这种标记的核酸称为基因探针（gene probe），也就是一段带有检测标记，且顺序已知，与目的基因互补的核酸序列。基因探针的“集成化”就是基因芯片（gene chip）。是把已经测序的基因固定在硅片或玻璃片上制成的。在医疗诊断和科学研究中已被快速地运用。
三、核酸的序列测定
DNA序列是指携带遗传信息的DNA分子中的A、C、G、T的序列。分析方法主要有两种，一种是Maxam-Gilbert化学法，另一种是Sanger的双脱氧法。现在一般都采用后者，其基本原理是：1．用凝胶电泳分离待测的DNA片段（用作模板）。
2．将模板、引物、4种dNTP、合适的聚合酶置于4个试管，每一试管按精确比例各加入一种ddNTP，
用同位素或荧光物质标记。
3．利用ddNTP可特异地终止DNA链延长的特点，4个试管的聚合反应可以得到一系列大小不等、被标记的片段。
4．将4个反应管同时加到聚丙烯凝胶上电泳，标记片段按大小分离，放射自显影后可按谱型读出DNA 序列。
在以上两种方法的基础上，通过与计算机技术和荧光技术的结合，发明了自动测序仪。目前，常用的测序策略是“鸟枪法”，形象地说是将较长的基因片段打断，构建一系列的随机亚克隆，然后测定每个亚克隆的序列，用计算机分析以发现重叠区域，最终对大片段的DNA定序。
第二章核酸
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. 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. 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）示。
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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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. 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。
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. 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. 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。
核酸 一级要求单选题 1 下列关于核苷酸生理功能的叙述哪一项是错误的? A 核苷酸衍生物作为许多生物合成过程的活性中间物 B 生物系统的直接能源物质 C 作为辅酶的成分 D 生理性调节物 E 作为质膜的基本结构成分 E 2 RNA和DNA彻底水解后的产物是 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 以上都不是 C 3 对于tRNA来说下列哪一项是错误的? A 5'端是磷酸化的 B 它们是单链 C 含有甲基化的碱基 D 反密码环是完全相同的 E 3'端碱基顺序是-CCA D 4 绝大多数真核生物mRNA5'端有 A poly A B 帽子结构 C 起始密码 D 终止密码 E Pribnow盒 B 5 下列关于tRNA的叙述哪一项是错误的? A tRNA的二级结构是三叶草形的 B 由于各种tRNA，3'-末端碱基都不相同,所以才能结合不同的氨基酸 C tRNA分子中含有稀有碱基 D 细胞内有多种tRNA E tRNA通常由70-80个单核苷酸组成 B 6 下列关于tRNA的描述哪一项是错误的? A 在大肠杆菌中所有的tRNA分子在3'-末端均携带5'-CCA-3'序列 B 在tRNA中的许多碱基转录后被修饰 C 大多数t-RNA分子的二级结构可以用""三叶草型""描述 D t-RNA分子的反密码子上的第一个碱基经常是次黄嘌呤 E t-RNA分子的5'末端是三磷酸核苷 E 7 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 B 8 核酸的各基本单位之间的主要连接键是 A 肽键 B 磷酸二酯键 C 二硫键 D 糖苷键 E 氢键 B 9 尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+),黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)和辅酶A(CoA), 三种物质合成的共同点是 A 均需要尼克酸 B 均需要泛酸 C 含有来自磷酸核糖焦磷酸(PRPP)的核糖基团 D 均接受半胱氨酸基团 E 均属于腺苷酸的衍生物 E 10 Watson-Crick DNA分子结构模型 A 是一个三链结构 B DNA双股链的走向是反向平行的 C 碱基A和G配对 D 碱基之间共价结合
第二章核酸的结构与功能 一、名词解释 1.核酸 2.核苜 3.核甘酸 4.稀有碱基 5.碱基对 6. DNA的?级结构 7.核酸的 变性8. Tm值9. DNA的复性10.核酸的杂交 二、填空题 11.核酸可分为—和—两大类，其中—主要存在于—中，而—主要存在于—= 12.核酸完全水解生成的产物有—、—和—，其中糖基有—、—.碱基有—和—两大类。 13.生物体内的噂吟碱主要有和,啼嚏碱主要有、和=某些RNA分广中 还含有微量的其它碱基，称为—。 14. DNA和RNA分子在物质组成上有所不同，主要表现在和的不同，DNA分子中存 在的是和，RNA分子中存在的是和。 15. RNA的基本组成单位是、、、, DNA的基本组成单位是、、、—,它们通过—键相互连接形成多核甘酸链。 16. DNA的二级结构是结构，其中碱基组成的共同特点是（若按摩尔数计算）、、 17.测知某DNA 样品中，A=0.53mok C=0.25mok 那么T=mol, G=mol. 18.噪吟环上的第一位氮原『与戊糖的第一位碳原子相连形成—键，通过这种键相连而成的化合物叫—= 19.啼咤环上的第一位氮原广与戊糖的第一位碳原子相连形成—键，通过这种键相连而成的化合物叫—。 20.体内有两个主要的环核昔酸是—、—，它们的主要生理功用是一° 21.写出下列核昔酸符号的中文名称：ATP、 22.DNA分子中，两条链通过碱基间的相连，碱基间的配对原则是一对—、—对—o 23. DNA二级结构的重要特点是形成—结构，此结构属于—螺旋，此结构内部是由—通过—相连维持。 24.因为核酸分广中含有—和—碱基，而这两类物质又均含有—结构，故使核酸对一波长的紫外线有吸收作用。 25. DNA双螺旋直径为_2_nm,双螺旋每隔_3_nm转?圈，约相当于」0—个碱基对。戊糖和磷酸基位于双螺旋_外_侧、碱基位于_内_侧。 26、核酸双螺旋结构中具有严格的碱基配对关系，在DNA分广中A对、在RNA分广中A 时—、它们之间均可形成一个氢键，在DNA和RNA分子中G始终与—配对、它们之间可形成一个氢键。 27. DNA的Tm值的大小与其分子中所含的—的种类、数量及比例有关，也与分广的—有关。若含的A-T配对较多其值则、含的G-C配对较多其值则 .分/?越长其Tm值也越 29.组成核酸的元素有一、—、—、—、—等，其中—的含量比较稳定，约占核酸总量的—，可通过测定—的含量来计算样品中核酸的含量。 。和双螺旋结构的维系力主要有DNA. 30. 31. ?般来说DNA分子中G、C含量高分子较稳定，同时比重也较—、解链温度也—。 33.DNA分广中两条多核甘酸链所含的碱基和间有三个氢键，—和—之间仅有两个氢键。 34.RNA主要有三类，鹿、和、，典型的tRNA二级结构是型结构。 36.在生物细胞中主要有三种RNA,其中含量最多的是、种类最多的是、含有稀有碱基最多的是一= 三、选择题 A型题
1、Ribozyme：具有高效特异催化功能的RNA。 2、自杀性底物:Kcat型不可逆抑制剂不但具有与天然底物相似的结构，而且本身也是酶的底物，可被酶催化而发生类似底物的变化。 因此称之为“自杀性底物” 3、酶的活性部位（活性中心）：与底物接触并且发生反应的部位就称为酶的活性中心，也称为酶的活性部位。 4、变构酶又称别构酶，酶分子的非催化部位与某些化合物可逆地非共价结合后，引起酶的构象的改变，进而改变酶的活性状态 5、卫星DNA：主要分布在染色体着丝粒部位，由非常短的串联多次重复DNA序列组成，因为它的低复杂性又称简单序列DNA，又因其不同寻常的核苷酸组成，常在浮力密度离心中从整个基因组DNA中分离成一个或多个“卫星”条带，故称卫星DNA。 6、Southern印迹：将凝胶上分离的DNA片段转移到硝酸纤维素膜上，再通过同位素标记的单链DNA或RNA探针的杂交作用检测这些被转移的DNA 片段的方法。步骤：限制性酶切DNA分子、琼脂糖凝胶电泳分离、碱变性、转膜、探针杂交、洗膜除去未杂交的探针、放射性自显影。 Nouthern印迹：将RNA分子从电泳凝胶转移到硝酸纤维素膜上，然后进行核酸杂交的一种那个实验方法。Wouthren：将蛋白质从电泳凝胶中注意到硝酸纤维素膜上，然后与放射性同位素i125标记的特定蛋白质的抗体进行反应。7、酶活力：指酶催 化某化学反应的能 力，其大小可以用 在一定条件下所催 化的某一化学反应 的反应速率来表 示，两者呈线性关 系。 8、1）、可逆抑制作 用：抑制剂与酶以 非共价键结合，用 透析、超滤或凝胶 过滤等方法可以除 去抑制剂，恢复酶 活性。 主要包括：竞争性 抑制、非竞争性抑 制和反竞争性抑制 作用三种。 竞争性抑制是I与 S竞争E的结合部 位，影响了S与E 的正常结合。 非竞争抑制是I与 S同时与E结合，但 三元复合物不能进 一步分解为产物， 酶活性下降。 反竞争抑制是E只 有与S结合后，才 能与I结合，三元 复合物不能进一步 分解为产物。 2）、不可逆抑制作 用：抑制剂通常以 共价键与酶的必须 基团进行不可逆结 合，从而使酶失去 活性。按其作用特 点又可以分为专一 性不可逆抑制作用 和非专一性不可逆 作用。 非专一不可逆抑 制：抑制剂与酶分 子中一类或几类基 团作用，不论必须 基团与否，符合共 价结合，由于必须 基团也被共价结 合，从而导致酶的 抑制失活。 专一不可逆抑制作 用：抑制剂专一地 作用于酶的活性中 心或其他必须基 团，进行了共价结 合，从而抑制酶的 活性。 9、cDNA文库：以 mRNA为模板，经反 转录酶催化，在体 外反转录成cDNA， 与适当的载体(常 用噬菌体或质粒载 体)连接后转化受 体菌，则每个细菌 含有一段cDNA，并 能繁殖扩增，这样 包含着细胞全部 mRNA信息的cDNA 克隆集合称为该组 织细胞的cDNA文 库。 10、DNA指纹：在人 类vntrs位点是 1-5kb，但人的总 DNA提取后用限制 性内切酶切成不同 的片段，然后以 vntrs中的特异序 列为探针进行 southerm杂交，可 发现阳性片段的大 小各不相同。由于 不同个体的这种串 联重复的数目和位 置各不相同，所以 vntrs的southern 杂交带谱就具有高 度的个体特异性， 称DNA指纹。 11、后生遗传（外 遗传）：指不处于 DNA自身的核苷酸 序列中可影响DNA 活性的任何可遗传 的性质。 11、多克隆位点： 多克隆位点是包含 多个(最多20个)限 制性酶切位点的一 段很短的DNA序列 12、亲和层析：蛋 白质分子能对配基 专一性地结合成复 合物，改变条件， 又能分离，利用这 种特性而设计的一 种层析技术。 13、疏水吸附层析： 使用适度疏水性的 分离介质，在含盐 的水溶液体系中， 借助于分离介质与 蛋白质分子之间的 疏水作用达到吸附 活性蛋白分子的目 的 14、抗体酶：用没 反应中间产物为抗 原诱导产生的具有 催化能力的免疫球 蛋白称为抗体酶 15、蛋白质完全水 解：即将所有的肽 键都打断，使蛋白 质完全裂解为氨基 酸。 蛋白质部分水解： 即将蛋白质的部分 肽键打开，进而部 分地分离出所需氨 基酸。 16、DNS-cl-Edman 测序法: 将高度灵 敏的DNS技术与能 连续降解的Edman 反应有机结合起来 测定氨基酸排列顺 序的方法。 17、基因芯片：固 定有寡核苷酸、基 因组DNA或cDNA等 的生物芯片。利用 这类芯片与标记的 生物样品进行杂 交，可对样品的基 因表达谱生物信息 进行快速定性和定 量分析。 18、密度梯度区离 心：蛋白质颗粒的 沉降速度与分子大 小和密度相关，在 具有密度梯度的介 质中离心时。质量 和密度大的颗粒比 质量和密度小的颗 粒沉降的快，并且 每种蛋白质颗粒沉 降到与自身密度相 等的介质密度梯度 中。 19、穿梭载体：既 能在原核生物中复 制,又能在真核生 物中复制的载体。+ 20、SiRNA：RNA干 涉现象中，介入细 胞中特定双链rna 加工裂解成的 21-23nt的正义和 反义链组成等干扰 基因表达的小分子 RNA，其引发的RNAi 是转录后基因沉默 现象的机制之一 21、RNAi：即RNA 干涉，是近年来发 现的在生物体内普 遍存在的一种古老 的生物学现象,是 由双链RNA（dsRNA） 介导的、由特定酶 参与的特异性基因 沉默现象,它在转 录水平、转录后水 平和翻译水平上阻 断基因的表达。 22、蛋白质组学： 以蛋白质组为研究 对象，分析细胞内 动态变化的蛋白质 组成成分、表达水 平和修饰状态，了 解蛋白质间的相互 作用与联系，在整 体水平上研究蛋白 质的组成与调控的 活动规律。 蛋白质组：一个细 胞或组织或机体所 包含的所有蛋白 质，现定义为基因 组表达的全部蛋白 质。具有三种含义：
生物化学习题(核酸答案) 一、名词解释: 单核苷酸:核苷与磷酸缩合生成的磷酸酯 磷酸二酯键:单核苷酸中,核苷的戊糖与磷酸的枪击之间形成的磷酸酯键 碱基互补规律: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)与A-T(或T-A)之间进行,这种碱基配对的规律称为碱基配对规律(互补规律) 核酸的变性与复性:当双螺旋结构的DNA溶液缓慢加热时,氢键断开,双链DNA解离为单链,称为核酸的“熔解”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与原来一样的双股螺旋(DNA螺旋的重组过程称为复性) 退火:当将变性(双链呈分散状态)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螺旋结构的现象 增色效应、减色效应:DNA双螺旋结构变为单链的无规则卷曲状态时,紫外吸收增加的现象——增色效应;变性DNA在退火条件下复性时,DNA在260nm的光密度比DNA分子中的各个碱基在260nm处吸收的光密度的总与小得多(35%-40%)的现象DNA的熔解温度:DNA双螺旋解开一半时的温度(Tm) 分子杂交: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。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 环化核苷酸:单核苷酸中的磷酸基分别于戊糖的3’-OH及5’-OH形成酯键,这种磷酸内酯的结构成为环化核苷酸 核小体:用于包装染色质的结构单位,由DNA链缠绕一个组蛋白核构成 cAMP:3’,5’-环腺苷酸,就是细胞内的第二信使,由于某些激素或其它分子信号刺激激活腺苷酸环化酶催化ATP环化而成 二、填空题: 1、核酸变性后,其摩尔磷吸光系数ε(P) 。 2、维持DNA双螺旋结构稳定性主要就是靠。 3、核酸的基本结构单位就是。 4、脱氧核糖核酸在糖环位置不带羟基。
生物化学第一章蛋白质化学测试题 一、单项选择题 1．测得某一蛋白质样品的氮含量为0．40g，此样品约含蛋白质多少？B(每克样品*6.25) A．2．00g B．2．50g C．6．40g D．3．00g E．6．25g 2．下列含有两个羧基的氨基酸是：E A．精氨酸B．赖氨酸C．甘氨酸 D．色氨酸 E．谷氨酸 3．维持蛋白质二级结构的主要化学键是：D A．盐键 B．疏水键 C．肽键D．氢键 E．二硫键(三级结构) 4．关于蛋白质分子三级结构的描述，其中错误的是：B A．天然蛋白质分子均有的这种结构 B．具有三级结构的多肽链都具有生物学活性 C．三级结构的稳定性主要是次级键维系 D．亲水基团聚集在三级结构的表面 E．决定盘曲折叠的因素是氨基酸残基 5．具有四级结构的蛋白质特征是：E A．分子中必定含有辅基 B．在两条或两条以上具有三级结构多肽链的基础上，肽链进一步折叠，盘曲形成 C．每条多肽链都具有独立的生物学活性 D．依赖肽键维系四级结构的稳定性 E．由两条或两条以上具在三级结构的多肽链组成 6．蛋白质所形成的胶体颗粒，在下列哪种条件下不稳定：C A．溶液pH值大于pI B．溶液pH值小于pI C．溶液pH值等于pI D．溶液pH值等于7．4 E．在水溶液中 7．蛋白质变性是由于：D A．氨基酸排列顺序的改变B．氨基酸组成的改变C．肽键的断裂D．蛋白质空间构象的破坏E．蛋白质的水解 8．变性蛋白质的主要特点是：D A．粘度下降B．溶解度增加C．不易被蛋白酶水解
D．生物学活性丧失 E．容易被盐析出现沉淀 9．若用重金属沉淀pI为8的蛋白质时，该溶液的pH值应为：B A．8 B．＞8 C．＜8 D．≤8 E．≥8 10．蛋白质分子组成中不含有下列哪种氨基酸？E A．半胱氨酸 B．蛋氨酸 C．胱氨酸 D．丝氨酸 E．瓜氨酸二、多项选择题 1．含硫氨基酸包括：AD A．蛋氨酸 B．苏氨酸 C．组氨酸D．半胖氨酸2．下列哪些是碱性氨基酸：ACD A．组氨酸B．蛋氨酸C．精氨酸D．赖氨酸 3．芳香族氨基酸是：ABD A．苯丙氨酸 B．酪氨酸 C．色氨酸 D．脯氨酸 4．关于α-螺旋正确的是：ABD A．螺旋中每3．6个氨基酸残基为一周 B．为右手螺旋结构 C．两螺旋之间借二硫键维持其稳定（氢键） D．氨基酸侧链R基团分布在螺旋外侧 5．蛋白质的二级结构包括：ABCD A．α-螺旋 B．β-片层C．β-转角 D．无规卷曲 6．下列关于β-片层结构的论述哪些是正确的：ABC A．是一种伸展的肽链结构 B．肽键平面折叠成锯齿状 C．也可由两条以上多肽链顺向或逆向平行排列而成 D．两链间形成离子键以使结构稳定(氢键) 7．维持蛋白质三级结构的主要键是：BCD A．肽键B．疏水键C．离子键D．范德华引力 8．下列哪种蛋白质在pH5的溶液中带正电荷？BCD(>5) A．pI为4．5的蛋白质B．pI为7．4的蛋白质 C．pI为7的蛋白质D．pI为6．5的蛋白质 9．使蛋白质沉淀但不变性的方法有：AC A．中性盐沉淀蛋白 B．鞣酸沉淀蛋白 C．低温乙醇沉淀蛋白D．重金属盐沉淀蛋白
核酸的化学 一、是非题 1．嘌呤碱分子中含有嘧啶碱结构。 2．核苷由碱基和核糖以β型的C—N糖苷键相连。 3．核苷酸是由核苷与磷酸脱水缩合而成，所以说核苷酸是核苷的磷酸酯。 4．核苷酸的碱基和糖相连的糖苷键是C—O型。 5．核糖与脱氧核糖的差别是糖环的2’位有无羟基。 6．核苷酸的等电点的大小取决于核糖上的羟基与磷酸基的解离。 7．在DNA双链之间，碱基配对A-T形成两对氢键，C-G形成三对氢键，若胸腺嘧啶 C－2位的羰基上的氧原于质子化形成OH，A－T之间也可形成三对氢键。 8．任何一条DNA片段中，碱基的含量都是A=T，C=G。 9．DNA碱基摩尔比规律仅适令于双链而不适合于单链。 10．用二苯胺法测定DNA含量必须用同源的DNA作标准样品。 11．DNA变性后就由双螺旋结构变成线团结构。 12．Tin值低的DNA分子中（A－T）％高。 13．Tin值高的DNA分子中（C-G）％高。 14．由于RNA不是双链，因此所有的RNA分子中都没有双螺旋结构。 15．起始浓度高、含重复序列多的DNA片段复性速度快。
16．DNA的复制和转录部必须根据碱基配对的原则。 17．某氨基酸tRNA反密码子为GUC，在mRNA上相对应的密码子应该是CAG。 18．细胞内DNA的核苷酸顺序都不是随机的而是由遗传性决定的。 19．RNA链的5 ′核苷酸的3′羟基与相邻核昔酸的5′羟基以磷酸二酯键相连。 20．假如某DNA样品当温度升高到一定程度时，OD260提高30％，说明它是一条双链 DNA。 21．核酸外切酶能够降解所有的病毒DNA。 二、填空题 1．核苷酸是由＿＿＿、＿＿＿＿和磷酸基连接而成。 2．在各种RNA中＿＿含稀有碱基最多。 3．T m值高的DNA分子中＿＿＿的％含量高。T m值低的DNA 分子中＿＿＿％含量高。 4．真核生物的DNA存在于＿＿＿＿，其生物学作用是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 5．细胞内所有的RNA的核苷酸顺序都是由它们的＿＿＿＿＿＿决定的。 6．将双链DNA放置在pH2以下或pH12以上，其OD260＿＿＿，在同样条件下单链
第二章核酸化学 一、核酸的化学组成: 1、含氮碱: 参与核酸与核苷酸构成的含氮碱主要分为嘌呤碱与嘧啶碱两大类。组成核苷酸的嘧啶碱主要有三种——尿嘧啶(U)、胞嘧啶(C)与胸腺嘧啶(T),它们都就是嘧啶的衍生物。组成核苷酸的嘌呤碱主要有两种——腺嘌呤(A)与鸟嘌呤(G),它们都就是嘌呤的衍生物。 2、戊糖:核苷酸中的戊糖主要有两种,即β-D-核糖与β-D-2-脱氧核糖,由此构成的核苷酸也分为核糖核苷酸与脱氧核糖核酸两大类。 3、核苷:核苷就是由戊糖与含氮碱基经脱水缩合而生成的化合物。由“稀有碱基”所生成的核苷称为“稀有核苷”。如:假尿苷(ψ) 二、核苷酸的结构与命名: 核苷酸就是由核苷与磷酸经脱水缩合后生成的磷酸酯类化合物,包括核糖核苷酸与脱氧核糖核酸两大类。核苷酸又可按其在5’位缩合的磷酸基的多少,分为一磷酸核苷(核苷酸)、二磷酸核苷与三磷酸核苷。 此外,生物体内还存在一些特殊的环核苷酸,常见的为环一磷酸腺苷(cAMP)与环一磷酸鸟苷(cGMP),它们通常就是作为激素作用的第二信使。 核苷酸通常使用缩写符号进行命名。第一位符号用小写字母d代表脱氧,第二位用大写字母代表碱基,第三位用大写字母代表磷酸基的数目,第四位用大写字母P代表磷酸。 三、核酸的一级结构: 核苷酸通过3’,5’-磷酸二酯键连接起来形成的不含侧链的多核苷酸长链化合物就称为核酸。核酸具有方向性,5’-位上具有自由磷酸基的末端称为5’-端,3’-位上具有自由羟基的末端称为3’-端。 DNA由dAMP、dGMP、dCMP与dTMP四种脱氧核糖核苷酸所组成。DNA 的一级结构就就是指DNA分子中脱氧核糖核苷酸的排列顺序及连接方式。RNA 由AMP,GMP,CMP,UMP四种核糖核苷酸组成。 四、DNA的二级结构: DNA双螺旋结构就是DNA二级结构的一种重要形式,它就是Watson与Crick 两位科学家于1953年提出来的一种结构模型,其主要实验依据就是Chargaff研究
考试范围 一、生物大分子的结构与功能 1.蛋白质 2.核酸 3.酶 二、物质代谢 4.糖代谢 5.脂类代谢 6.氨基酸代谢 7.核苷酸代谢 近三年考试生物化学试题分布情况 内容题量比例 蛋白质结构和功能9 15.8 核酸的结构和功能 4 7 酶10 17.5 糖代谢10 17.5 脂类代谢 3 5 氨基酸代谢10 5 核苷酸代谢 3 5 第一节蛋白质的结构与功能 大纲解读： 1.蛋白质的分子组成 （1）蛋白质的平均含氮量 （2）L-α-氨基酸的结构通式 （3）20种L-α-氨基酸的分类 2.氨基酸的性质 3.蛋白质的分子结构 4.蛋白质结构与功能的关系 （1）血红蛋白的分子结构 （2）血红蛋白空间结构与运氧功能关系 （3）协同效应、别构效应的概念 5.蛋白质的性质 一、蛋白质的分子组成 1.蛋白样品的平均含氮量 2.L-α-氨基酸的结构通式 3.20种L-α-氨基酸的分类以及名称 （一）蛋白样品的平均含氮量 1.组成蛋白质的元素及含量 （1）主要元素：碳（50～55%）、氢（6～8%）、氧（19～24%）、氮（16%）、硫（0～
4%） （2）其他：磷、铁、锰、锌、碘等（元素组成） 2.蛋白质含量测定（测氮法） （1）蛋白质的平均含氮量为16%，即每克氮相当于 6.25克蛋白质。 （2）每克样品中蛋白质的含量＝每克样品的含氮量× 6.25 A型题： 测得某一蛋白质样品（奶粉）含氮量为0.40克，此样品约含蛋白质（）克。 A.2.0 B.2.5 C.3.0 D.3.5 E.4.0 [答疑编号111020801：针对该题提问] 『正确答案』 B 『答案解析』每克样品中蛋白质的含量＝每克样品的含氮量× 6.25＝ 0.40×6.25＝2.5克。 （二）蛋白质的基本组成单位 1.氨基酸是组成蛋白质的基本单位。 2.氨基酸通式： 3.存在自然界中的氨基酸有300余种，但组成人体蛋白质的氨基酸仅有20种，且均属L-氨基酸（甘氨酸除外）。甘氨酸的结构式： 4.特殊氨基酸： 脯氨酸（亚氨基酸）结构式： 5.氨基酸分类: （1）非极性疏水性氨基酸：甘、丙、缬、亮、异亮氨基酸、苯丙、脯氨酸（亚氨基酸） （7种）。 （2）极性中性氨基酸：色氨酸、酪、丝、苏、半胱氨酸、蛋氨酸（甲硫氨基酸）、谷
一、名词解释 1．核酸 2．核苷 3．核苷酸 4．稀有碱基 5．碱基对 6．DNA的一级结构 7．核酸的变性 8．Tm值 9．DNA的复性 10．核酸的杂交 二、填空题 11．核酸可分为 ____和____两大类，其中____主要存在于____中，而____主要存在于____。 12．核酸完全水解生成的产物有____、____和____，其中糖基有____、____，碱基有____和____两大类。13．生物体内的嘌呤碱主要有____和____，嘧啶碱主要有____、____和____。某些RNA分子中还含有微量的其它碱基，称为____。 14．DNA和RNA分子在物质组成上有所不同，主要表现在____和____的不同，DNA分子中存在的是____和____，RNA分子中存在的是____和____。 15．RNA的基本组成单位是____、____、____、____，DNA的基本组成单位是____、____、____、____，它们通过____键相互连接形成多核苷酸链。 16．DNA的二级结构是____结构，其中碱基组成的共同特点是（若按摩尔数计算）____、____、____。17．测知某一DNA样品中，A=0.53mol、C=0.25mol、那么T= ____mol，G= ____mol。 18．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____。 19．嘧啶环上的第____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____。 20．体内有两个主要的环核苷酸是____、____，它们的主要生理功用是____。 21．写出下列核苷酸符号的中文名称：ATP____、dCDP____。 22．DNA分子中，两条链通过碱基间的____相连，碱基间的配对原则是____对____、____对____。23．DNA二级结构的重要特点是形成____结构，此结构属于____螺旋，此结构内部是由____通过____相连维持，其纵向结构的维系力是____。 24．因为核酸分子中含有____和____碱基，而这两类物质又均含有____结构，故使核酸对____波长的紫外线有吸收作用。 25．DNA双螺旋直径为____nｍ，双螺旋每隔____nｍ转一圈，约相当于____个碱基对。戊糖和磷酸基位于双螺旋____侧、碱基位于____侧。 26、核酸双螺旋结构中具有严格的碱基配对关系，在DNA分子中A对____、在RNA分子中A对____、它们之间均可形成____个氢键，在DNA和RNA分子中G始终与____配对、它们之间可形成____个氢键。27．DNA的Tm值的大小与其分子中所含的____的种类、数量及比例有关，也与分子的____有关。若含的A-T配对较多其值则____、含的G-C配对较多其值则____，分子越长其Tm值也越____。 28．Tm值是DNA的变性温度，如果DNA是不均一的，其Tm值范围____，如果DNA是均一的其Tm值范围____。 29．组成核酸的元素有____、____、____、____、____等，其中____的含量比较稳定，约占核酸总量的____，可通过测定____的含量来计算样品中核酸的含量。 30．DNA双螺旋结构的维系力主要有____和____。 31．一般来说DNA分子中G、C含量高分子较稳定，同时比重也较____、解链温度也____。 32．DNA变性后，其钢性_____、粘度____、紫外吸收峰____。 33．DNA分子中两条多核苷酸链所含的碱基____和____间有三个氢键，____和____之间仅有两个氢键。34．RNA主要有三类，既____、____和____、它们的生物功能分别是____、____和____。 35．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二级结构是____型结构。 36．在生物细胞中主要有三种RNA，其中含量最多的是____、种类最多的是____、含有稀有碱基最多的是____。 37．tRNA三叶草型结构中，氨基酸臂的功能是____，反密码环的功能是____。
1核酸的结构与功能 一、名词解释 1、生物化学：是运用化学原理和方法，研究生命有机体化学组成和化学变化的科学，即研究生命活动化学本质的学科。（运用，研究，科学，学科） 2、DNA一级结构：由数量极其庞大的四种脱氧的单核苷酸按照一定的顺序，以3′,5′－磷酸二酯键彼此连接而形成的线形或环形多核苷酸链。 3、增色效应：含DNA和RNA的溶液经变性或降解后对紫外线吸收的增加。是由于碱基之间电子的相互作用的改变所致，通常在260nm测量。 4、减色效应：一种含有DNA或RNA的溶液与含变性核酸或降解核酸的相同溶液相比较，其紫外线吸收为低。是由于DNA双螺旋结构使碱基对的π电子云发生重叠，因而减少了对紫外线的吸收。 5、DNA的变性：指核酸双螺旋的氢键断裂，变成单链，并不涉及共价键的断裂。 6、DNA的复性：变性DNA在适当条件下，又可使两条彼此分开的链重新缔合成为双螺旋结构，全过程为复性。热变性后的复性又称为退火。 7、核酸分子杂交：应用核酸分子的变性和复性的性质，使来源不同的DNA（或RNA）片断按碱基互补关系形成杂交双链分子，这一过程称为核酸的分子杂交。 8、熔解温度：DNA变性的特点是爆发式的，变性作用发生在一个很窄的温度范围内。通常把热变性过程中光吸收达到最大吸收（完全变性）一半（双螺旋结构失去一半）时的温度称为该DNA的熔点或熔解温度（melting temperature），用tm表示。 9、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。 二、填空 1、核酸完全的水解产物是（碱基）、（戊糖）和（磷酸）。其中（碱基）又可分为（嘌呤）碱和（嘧啶）碱。 2、体内的嘌呤主要有（腺嘌呤）和（鸟嘌呤）；嘧啶碱主要有（胞嘧啶）、（胸腺嘧啶）和（尿嘧啶）。某些RNA分子中还含有微量的其它碱基，称为（稀有碱基）。 3、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（N-C糖苷）键，通过这种键相连而成的化合物叫（核苷）。嘧啶碱—1，1见书上P160 4、体内两种主要的环核苷酸是（cAMP）和（cGMP）。 <3’,5’-环腺苷酸，3’,5’-环鸟苷酸>书上160 5、写出下列核苷酸符号的中文名称：ATP（腺苷三磷酸），dCDP（脱氧胞苷二磷酸）。 6、tRNA的三叶草型结构中，其中氨基酸臂的功能是（携带活化氨基酸），反密码环的功能是（与mRNA模板上的密码子进行碱基配对的专一性的识别）。 7、两类核酸在细胞中的分布不同，DNA主要位于（细胞核）中，RNA主要位于（细胞质）中。 8、核酸分子中的糖苷键均为（β）型糖苷键。糖环与碱基之间的连键为（糖苷）键。核苷与核苷之间通过（磷酸二酯）键连接形成多聚体。 9、核酸在260nm附近有强吸收，这是由于（在嘌呤碱基和嘧啶碱基中存在共轭双键）。 10、给动物食用3H标记的（胸腺嘧啶），可使DNA带有放射性，而RNA不带放射性。 11、双链DNA中若（G-C对）含量多，则Tm值高。 12、DNA样品的均一性愈高，其熔解过程的温度范围愈（窄）。 13、DNA所处介质的离子强度越低，其熔解过程的温度范围越（宽），熔解温度越（低），所以DNA应保存在较（高）
生物化学总结 第一章绪论 生物化学的发展： 1）静态生物化学阶段：主要是发现了生物体主要由糖类、脂类、蛋白质和核酸四大类有机物质组成。 2）动态生物化学阶段：对各种化学物质的代谢途径有了一定的了解。 3）分子生物化学阶段：主要是探讨生物遗传信息的传递、表达及其调控。 第二章糖类 1.糖类是由碳、氢、氧三种元素组成，常以Cn(H2O)n表示（其中n>=3）,所以也称为碳水化合物。糖类是以糖原的形式存在。 2.糖类的主要生物学作用： 1）作为能源物质。 2）糖类是细胞及组织的重要结构成分。 3）糖类可以作为碳源，为合成其他生物分子提供原料。 4）糖类可以作为生理活性物质。 5）糖类可以作为生物的信息载体。 3.糖的分类： 醛糖（甘油醛、葡萄糖、核糖等） 按照糖的功能基团分为酮糖（二羟基丙酮、果糖、核酮糖） 单糖 按照糖的结构性质及聚合程度分为寡糖（也称低聚糖,由2-10个单糖缩合而成） 多糖(淀粉和糖原，纤维素，果胶酸，壳多糖=几丁质) 单成分糖 按照有无其他非糖成分可分为复合糖【最简单的单糖是甘油醛和二羟基丙酮】 4.单糖的物理性质 1）糖的旋光性：一切单糖都有不对称碳原子，所以都有旋光的能力，能使偏振光平面向左或向右旋转。 2）糖的变旋现象：一个有旋光性的糖溶液放臵后，其比旋度改变的现象称为变旋。 3）甜度：各种糖的甜度不一，常以蔗糖的甜度为标准进行比较 4）溶解度：单糖分子中含有多个羟基，增加了它的水溶性，尤其是在热水中溶解度极大，但不溶于乙醚、丙酮等有机溶剂中。 5.单糖的化学性质： 氧化反应、还原反应、成脎反应、成酯反应、成苷反应、酸的作用、碱的作用。 6.多糖的性质：①一般难溶于水或根本不溶于水 ②没有甜味，无还原性 ③有旋光性，但无变旋现象 ④在酸、酶的作用下，可水解为单糖、二糖和非糖物质 第三章脂质与生物膜 1.脂肪的理化性质 1）物理性质： ①无色、无臭、无味的稠性液体或蜡状固体。 ②脂肪的密度均小于1g/cm3
生物化学 期末考试内容及要求 第一章绪论（了解） 第二章多糖生物化学（一般考核） 第三章蛋白质生物化学（重点考核） 第四章酶生物化学（重点考核） 第五章核酸生物化学（重点考核） 试卷题型及分值 填空题（每空1分，共20分） 选择题（每小题2分，共30分） 名词解释（每小题3分，共15分） 简答题（每小题7分，共35分） 第一章绪论 考核知识点： 1、生化发展史上的一些重要成就。（了解） ●1903年德国Neuberg（纽伯格）提出了“Biochemistry”这一名词，标志生物化学作为 一门独立学科的诞生。 ●1931年吴宪提出了蛋白质变性学说。 ●1953年Waston和Crick二人提出了DNA双螺旋结构模型，这个模型具有重大生物学 意义。 第二章多糖生物化学 1、多糖的分类（了解） ●多糖可分为单纯多糖和复合多糖 ●单纯多糖又分为匀多糖（淀粉、纤维素、糖原、甲壳素）和杂多糖（琼脂、肝素、硫酸 软骨素、果胶等） ●复合多糖又分为糖肽类、糖脂类、其它 2、多糖的结构层次（掌握） ①初级结构（一级结构） 指线性糖链中糖苷键连接单糖残基的顺序，不涉及任何次级键的相互作用。 多糖的初级结构包括： 糖链中糖基的排列顺序； 糖基的构型（D、L）以及糖苷键的键型（a、β） 相邻各糖基是通过哪位碳原子上的羟基缩合而成糖苷键的； 有无分支结构，分支又是通过哪位碳原子连接的。 ②二级结构 指的是多糖骨架链间以氢键结合所形成的各种聚合体，多糖的二级结构只涉及多糖分子主链的构象而不涉及侧链的空间排布。 常见的二级结构有带状的、螺旋状的和无规卷曲的三种，它们分别和纤维素、直链淀粉及细菌聚糖三者相对应。 ③三级结构
第二章核酸化学 一、名词解释 1、DNA一级结构DNA分子中的核苷酸序列，碱基排列顺序。反应生物界物种多样性和复杂性。决定其高级结构，对阐明遗传物质结构，功能及表达调控重 2．增色效应核酸(DNA和RNA)分子解链变性或断链，其紫外吸收值(一般在260nm处测量) 增加的现象。 3．分子杂交不同来源或不同种类生物分子间相互特异识别而发生的结合。如核酸(DNA、RNA)之间、蛋白质分子之间、核酸与蛋白质分子之间、以及自组装单分子膜之间的特异性结合。 4．碱基互补碱基互补配对的规律 规律一：一个双链dna分子中，a=t，c=g，a+g=c+t，即：嘌呤碱基数=嘧啶碱基数。 规律二：双链dna分子中，互补配对的碱基在两条单链中所占的比例与整个dna分子中所占的比例是相等的规律三：双链dna分子中，两条互补单链中非互补配对的碱基和的比值互为倒数 二、简答题： 1、为什么核酸有紫外吸收性质？简述这一特性的应用。 答：嘌呤碱和嘧啶碱具有共轭双键，使碱基、核苷、核苷酸和核酸在240~290nm的紫外波段有一强烈的吸收峰，因此核酸具有紫外吸收特性。DNA钠盐的紫外吸收在260nm附近有最大吸收值（图3-25），其吸光率（absorbance）以A260表示，A260是核酸的重要性质，在核酸的研究中很有用处。在230nm处为吸收低谷，RNA钠盐的吸收曲线与DNA无明显区别。不同核苷酸有不同的吸收特性。所以可以用紫外分光光度计加以定量及定性测定。 2、组成核苷酸的常见碱基有哪些？代号如何表示？ 答：DNA中戊糖为D-2-脱氧核糖(D-2-deoxyribose)，碱基为腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶；RNA中戊糖为D-核糖(D-ribose)，碱基为腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和尿嘧啶 核苷酸中的嘌呤碱（purine）主要是鸟嘌呤（guanine，G）和腺嘌呤（adenine，A），嘧啶碱（pyrimidine）主要是胞嘧啶（cytosine，C）、尿嘧啶（uracil，U）和胸腺嘧啶（thymine，T）。DNA和RNA都含有鸟嘌呤（G）、腺嘌呤（A）和胞嘧啶（C）；胸腺嘧啶（T）一般而言只存在于DNA中，不存在于RNA中；而尿嘧啶（U）只存在于RNA中，不存在于DNA中。它们的化学结构请参见图示。
核酸化学 一、填空题 1.核酸的基本结构单位是________________。 2.DNA双螺旋中只存在________________种不同碱基对。T总是与________________配对，C总是与________________配对。 3.两类核酸在细胞中的分布不同，DNA主要位于________________中，RNA主要位于 ________________中。 4.核酸在260nm附近有强吸收，这是由于________________。 5.变性DNA的复性与许多因素有关，包括 ________________，________________，________________，________________，________________等。 6.DNA 复性过程符合二级反应动力学，其值与DNA的复杂程度成________________比。 7.A.Rich在研究d(CGCGCG)寡聚体的结构时发现它为________________螺旋，称为 ________________形DNA，外型较为________________。 8.常用二苯胺法测定________________含量，用苔黑酚法测________________含量。 9.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。 10.tRNA的三级结构为________________形，其一端为________________，另一端为 ________________。 11.测定DNA一级结构的方法主要有Sanger提出的________________法和Maxam，Gilbert提出的 ________________法。 12.T.Cech和S.Altman因发现________________而荣获1989年诺贝尔化学奖。 二、是非题 1.[ ]脱氧核糖核苷中的糖环3′位没有羟基。 2.[ ]若双链DNA中的一条链碱基顺序为：pCpTpGpGpApC,则另一条链的碱基顺序为： pGpApCpCpTpG。 3.[ ]若种属A的DNA Tm值低于种属B，则种属A的DNA比种属B含有更多的A-T碱基对。 4.[ ]原核生物和真核生物的染色体均为DNA与组蛋白的复合体。 5.[ ]用碱水解核酸，可以得到2′与3′-核苷酸的混合物。 6.[ ]Z型DNA与B型DNA可以相互转变。 7.[ ]生物体内，天然存在的DNA分子多为负超螺旋。 8.[ ]mRNA是细胞内种类最多、含量最丰富的RNA。 9.[ ]tRNA的二级结构中的额外环是tRNA分类的重要指标。 10.[ ]真核生物成熟mRNA的两端均带有游离的3′-OH。 11.[ ]目前为止发现的修饰核苷酸大多存在于tRNA中。 12.[ ]核酸变性或降解时，出现减色效应。 进行杂交实验，得到的杂交双链结构如下图： 13.[ ]DNA样品A与B分别与样品C 那么说明样品A与C的同源性比样品B与C的同源性高。 14.[ ]在所有病毒中，迄今为止还没有发现既含有RNA又含有DNA的病毒。 15.[ ]基因表达的最终产物都是蛋白质。 16.[ ]核糖核酸酶和脱氧核糖核酸酶分别作用于RNA和DNA中的磷酸二酯键，均属于特异性的磷 酸二酯酶。 17.[ ]核糖体不仅存在于细胞质中，也存在于线粒体和叶绿体中。 三、单选题 1.[ ]胰核糖核酸酶水解RNA，产物是： A.3'-嘧啶核苷酸 B.5’-嘧啶核苷酸 C.3'-嘧啶核苷酸和以3'-嘧啶核苷酸结尾的寡聚核苷酸
课外练习题 一、名词解释 1、核苷酸：是构成核酸分子的基本结构单位 2、核酸的一级结构：是指单核苷酸之间通过磷酸二酯键相连接以及单核苷酸的数目及排列顺序 3、增色效应：是指当双链DNA变性“熔化”为单链DNA时，在260nm的紫外吸收值增加的现象 4、DNA变性：DNA受到某些理化因素的影响，分子中的氢键、碱基堆积力等被破坏，双螺旋结构解体，分子由双链变为单链的过程 5、T m值：加热变性使DNA双螺旋结构失去一半时的温度称为融点，用Tm表示 二、符号辨识 1、DNA脱氧核糖核酸 2、RNA核糖核酸； 3、mRNA信使核糖核酸； 4、tRNA转运核糖核酸； 5、rRNA核糖体核糖核酸； 6、A腺嘌呤； 7、G鸟嘌呤； 8、C胞嘧啶； 9、T胸腺嘧啶；10、U 尿嘧啶；11、AMP腺嘌呤核苷一磷酸（一磷酸腺苷）；12、dADP脱氧二磷酸腺苷；13、A TP腺嘌呤核苷三磷酸（三磷酸腺苷）；14、NAD尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸（辅酶Ⅰ）；15、NADP尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（辅酶Ⅱ）；16、FAD黄素腺嘌呤二核苷酸；17、CoA辅酶A；18、DNase脱氧核糖核酸酶；19、RNase核糖核酸酶；20、Tm熔点温度； 三、填空 1、RNA有三种类型，它们是（）, （）和（）； 2、除（）只含有DNA或者只含有RNA外，其它生物细胞内既含有DNA也含有RNA； 3、核酸具有不同的结构，（）通常为双链，（）通常为单链； 4、原核生物染色体DNA和细胞器DNA为（）状双链，真核生物染色体DNA为（）双链； 5、核苷酸由核苷和（）组成，核苷由（）和（）组成； 6、构成核苷酸的碱基与戊糖连接的类型属于（）连接，糖的构型为（）型； 7、稀有碱基在RNA中的含量比在DNA中的丰富，尤其在（）中最为突出，约占10%左右； 8、具有第二信使功能的核苷酸是（）和（）； 9、辅酶类核苷酸包括（）、（）、（）和（）； 10、多聚核苷酸是通过核苷酸的C5’-（）与另一分子核苷酸的C3’-（）形成磷酸二酯键相连而成的链状聚合物。 11、两个核苷酸之间形成的磷酸二酯键通常称为（）磷酸二酯键； 12、核酸的一级结构是指单核苷酸之间通过（）相连接以及单核苷酸的（）及排列顺 序； 13、真核生物的mRNA分子存在5’-（）结构（甲基化的鸟苷酸）和3’-（）尾结构； 14、1953年，J.Watson和F.Crick提出了著名的（）模型； 15、DNA分子由两条DNA单链组成，为（）双螺旋结构，螺旋中的两条主干链方向（），侧链（）互补配对； 16、碱基的相互结合具有严格的配对规律，即A与（）结合，G与（）结合，这种配对关系，称为（）； 17、碱基互补形成碱基对时，A和T之间形成（）个氢键，G与C之间形成（）个氢键； 18、维持DNA双螺旋结构稳定性的因素包括：两条DNA链之间形成的（）、（）堆积力和（）的负电荷与介质中阳离子的正电荷之间形成的离子键； 19、DNA的（）结构是指DNA分子通过扭曲和折叠所形成的特定构象； 20、超螺旋是DNA（）结构的一种形式； 21、真核生物的核酸通常与蛋白质复合在一起，称为（）。具有三级结构的DNA和（）紧密结合组成染色质；