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⽣化第⼆章核酸的结构和功能第⼆章核酸的结构与功能本章重点核酸前⾔：1.真核⽣物DNA 存在于细胞核和线粒体内，携带遗传信息，并通过复制的⽅式将遗传信息进⾏传代；真核⽣物RNA 存在于细胞质、细胞核和线粒体内。
2.在某些病毒中，RNA 也可以作为遗传信息的载体。
⼀、核酸的化学组成以及⼀级结构（⼀）、核苷酸是构成核酸的基本组成单位1．DNA 的基本组成单位是脱氧核苷酸，⽽RNA 的基本组成单位是核糖核苷酸。
2．核苷酸中的碱基成分:含氮的杂环化合物。
①DNA 中的碱基：A\T\C\G 。
②RNA 中的碱基：S\U\C\G 。
★这五种碱基的酮基或氨基受所处环境的pH 是影响可以形成酮-烯醇互变异构体或氨基-亚2．核糖①β-D-核糖：C-2’原⼦上有⼀个羟基。
②β-D-脱氧核糖：C-2’原⼦上没有羟基☆脱氧核糖的化学稳定性⽐核糖好，这使DNA成为了遗传信息的载体。
3．核苷①核苷②脱氧核苷③核糖的C-1’原⼦和嘌呤的N-9原⼦或者嘧啶的N-1原⼦通过缩合反应形成了β-N-糖苷键。
在天然条件下，由于空间位阻效应，核糖和碱基处在反式构象上。
3．核苷酸的结构与命名①核苷或脱氧核苷C-5’原⼦上的羟基可以与磷酸反应，脱⽔后形成磷酸键，⽣成核苷酸或脱氧核苷酸。
②根据连接的磷酸基团的数⽬不同，核苷酸可分为核苷⼀磷酸（NMP）、核苷⼆磷酸（NDP）、核苷三磷酸（NTP）。
③⽣物体内游离存在的多是5’核苷酸★细胞内⼀些参与物质代谢的酶分⼦的辅酶结构中都含有腺苷酸，如辅酶Ⅰ（NAD+），它们是⽣物氧化体系的重要成分，在传递质⼦或电⼦的过程中具有重要的作⽤。
（⼆）、DNA是脱氧核糖核苷酸通过3’，5’-磷酸⼆酯键连接形成的⼤分⼦1.脱氧核糖核苷三磷酸C-3’原⼦的羟基能够与另⼀个脱氧核糖核苷三磷酸的α-磷酸基团缩合，形成了⼀个含有3’，5’-磷酸⼆酯键的脱氧核苷酸分⼦。
2.脱氧核苷酸分⼦保留着C-5’原⼦的磷酸基团和C-3’原⼦的羟基。
第二节核酸的分子结构核酸的一级结构是指其结构中核苷酸的排列次序。
在庞大的核酸分子中，各个核苷酸的唯一不同之处仅在于碱基的不同。
因此核苷酸的排列次序也称碱基排列次序。
核酸就是由许多核苷酸单位通过3’,5’-磷酸二酯键连接起来形成的不含侧链的长链状化合物。
核酸具有方向性的长链状化合物，多核苷酸链的两端，一端称为5’-端，另一端称为3’-端。
组成DNA的核苷酸虽然只有四种，但是各种核苷酸的数量、比例和排列次序不同，并且DNA分子中的核苷酸（碱基）数量都多达百万乃至千万，因此可以形成各种特异性的DNA片段，由这些排列方式所提供的信息，几乎是无限的，从而造就了自然界丰富多彩的物种和个体之间的千差万别。
二、DNA的二级结构——双螺旋结构模式DNA双螺旋结构是DNA二级结构的一种重要形式，它是Watson和Crick两位科学家于1953年提出来的一种结构模型。
双螺旋模型的要点如下：1．DNA分子是由两条长度相同、方向相反的多聚脱氧核糖核苷酸链平行围绕同一“想象中”的中心轴形成的双股螺旋结构。
二链均为右手螺旋。
双螺旋表面存在着两条凹沟，与脱氧核糖-磷酸骨架平行。
较深的沟称为大沟（major groove），较浅的称为小沟（minor groove）。
这些沟状结构与蛋白质和DNA的识别及结合有关，通过这样的相互作用，实现对基因表达的调控。
2．两条多核苷酸链中，脱氧核糖和磷酸形成的骨架作为主链位于螺旋外侧，而碱基朝向内侧。
两链朝内的碱基间以氢键相连，使两链不至松散。
碱基间的氢键形成有一定的规律：即腺嘌呤与胸腺嘧啶以二个氢键配对相连；鸟嘌呤与胞嘧啶以三个氢键相连（即A=T，G≡C）。
这种碱基配对规律被称为“碱基互补规律”。
这些配对的碱基一般处在同一个平面上，称碱基平面，它与双螺旋的长轴垂直。
正因为两链间的碱基是互补的，所以两链的核苷酸排列次序也是互补的，即两链互为互补链。
当知道一条链的一级结构，另一条互补链也就被确定。
第二章核酸的分子结构核酸是一类重要的生物大分子，包括DNA（脱氧核糖核酸）和RNA（核糖核酸）。
它们是细胞内负责遗传信息存储和传递的关键分子。
核酸的分子结构是由不同的分子组成，形成了独特的双螺旋结构，这种结构使得核酸能够实现遗传信息的稳定传递以及多种生物功能的实现。
DNA是由鸟嘌呤（A）、胸腺嘧啶（T）、胞嘧啶（C）和鸟嘌呤（G）四种碱基组成的核酸分子。
碱基通过N-糖苷键链接到核糖磷酸分子上，形成了核苷酸，进而形成了DNA的整个分子结构。
DNA的双螺旋结构采用了著名的Watson-Crick结构模型，即两根互相以螺旋形状缠绕的链。
这种结构由两条链通过碱基间的氢键相互连接，形成了DNA的双螺旋结构。
其中，鸟嘌呤通过三个氢键连接到胸腺嘧啶，胞嘧啶通过两个氢键连接到鸟嘌呤。
这种碱基之间的选择性配对使得DNA能够实现信息的复制和传递。
在DNA的分子结构中，糖苷和磷酸通过磷酸二酯键链接在一起，形成了DNA的骨架。
两条糖磷酸链反向排列，形成了DNA的双螺旋结构。
糖苷分子是由五个碳原子组成的环状结构，每个碳原子上有一个氧原子和一个氢原子，还有一个碱基。
两条DNA链互相以反向排列的方式连接，即一个链上的3'-OH基团连接到另一个链上的5'-磷酸基团。
这种反向排列使得DNA具有了方向性，即5'端和3'端。
与DNA不同，RNA由磷酸核糖分子和碱基组成。
在RNA分子中，脱氧核糖被核糖取代，并且鸟嘌呤（A）和胸腺嘧啶（T）不再是碱基对，取而代之的是鸟嘌呤（A）和尿嘧啶（U）。
RNA的磷酸二酯键连接在一起，形成了RNA的线性结构。
虽然RNA也可以形成双螺旋结构，但大部分的RNA通常是单链结构。
RNA还具有许多不同的结构和功能，例如mRNA（信使RNA）、rRNA（核糖体RNA）和tRNA（转运RNA），它们参与了蛋白质的合成过程。
总之，核酸的分子结构是由不同的分子组成，形成了特殊的双螺旋结构。
第二章核酸的分子结构与功能——复习测试题A型选择题1.核酸各基本单位之间的主要连接键为A.磷酸一酯键B.磷酸二酯键C.氢键D.离子键E.碱基堆积力2.游离核苷酸分子中，磷酸基最常位于A.核苷酸中戊糖的C-5’上B.核苷酸中戊糖的C-3’上C.核苷酸中戊糖的C-2’上D.核苷酸中戊糖的C-2’和C-3’上E.核苷酸中戊糖的C-2’和C-5’上3.DNA与RNA完全水解后的产物特点是A.核糖相同，碱基部分相同B.核糖不同，碱基相同C.核糖相同，碱基不同D.核糖不同，碱基部分相同E.以上均不对4.下列哪种碱基一般只存在于RNA而不存在于DNAA.腺嘌呤B.胞嘧啶C.胸腺嘧啶D.尿嘧啶E.鸟嘌呤5.有关DNA双螺旋结构，以下哪种说法不对A. 由两条多核苷酸链组成B. 碱基不同，相连的氢键数目不同C. 3’-OH与5’-磷酸基形成磷酸二酯键D. 磷酸与戊糖总是在双螺旋的内部E. 磷酸与戊糖组成了双螺旋的骨架6.下列有关DNA的二级结构，错误的是A.DNA二级结构是双螺旋结构B.DNA双螺旋结构是空间结构C.双螺旋结构中，两条链方向相同D.双螺旋结构中碱基之间互相配对E.二级结构中碱基之间一定有氢键相连7.有关tRNA的二级结构，正确的是A.tRNA没有氨基酸臂B.含DHU的是反密码环C.含TψC的是二氢尿嘧啶环D.可与mRNA密码子识别配对的是额外环E.tRNA分子中有部分碱基以氢键连接成对8.有关DNA分子中碱基组成，正确的是A.A=T，G=CB.A+T=G+CC.G=T，A=CD.2A=C+TE.以上均对9.对于tRNA的描述，错误的是A.细胞内有多种tRNAB.tRNA通常由70~80个单核苷酸组成C.参与蛋白质的生物合成D.遗传上具有保守性E.分子量比mRNA大10.对环核苷酸的叙述，错误的是A. 重要的环核苷酸有cAMP和cGMPB. cAMP为第二信使C. cAMP与cGMP的生物学作用相反D. cAMP是由AMP在腺苷酸环化酶的作用下生成E. cAMP分子内有环化的磷酸二酯键11.稀有核苷酸碱基主要是在下列哪类核酸中发现的A. rRNAB. mRNAC. tRNAD.核仁DNAE.线粒体DNA12.DNA双螺旋结构中，最常见的是A. A-DNA结构B. B-DNA结构C. X-DNA结构D. Y-DNA结构E. Z-DNA结构13.双链DNA的Tm值高，是由下列哪组碱基含量高引起的A. A+GB. C+TC. A+TD. C+GE. A+C14.下列曲线中的数字符号，代表Tm的是A. ①B.②C.③D.④E.⑤15.Watson-CrickDNA结构模型表示A.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E.磷酸-戊糖主链位于DNA螺旋内侧16.核酸在260nm处有最大光吸收是由于A.磷酸二酯键的存在B.核苷酸中的N-糖苷键C.核糖和脱氧核糖的呋喃型环状结构D.碱基对之间形成氢键E.嘌呤和嘧啶环上有共轭双键17.组成核酸的基本化学成分A.碱基、磷酸、戊糖B.核苷C.单核苷酸D.氨基酸E.环单核苷酸18.有关多核苷酸链的叙述正确的是A.多核苷酸链中，嘌呤与嘧啶核苷酸有规律地交替排列B.多核苷酸链中，核苷酸借肽键连接而成C.有极性和方向性D.一侧末端为5’-OH，另一侧末端为3’-PiE.有2个末端，即N-末端和C-末端19.假尿苷(ψ)中的糖苷键是A.C-N连接B.C5-C1’连接C.N-N连接D.O-C连接E.O-N连接20.下列哪项可说明DNA是生物遗传信息的携带者A.不同生物的碱基组成应是相同的B.病毒感染是通过蛋白质侵入宿主细胞来完成的C.同一生物体不同组织的DNA通常具有相同的碱基组成D.生物体的DNA碱基组成应随年龄和营养状态的改变而改变E.DNA是以小的环状结构被发现的21.脱氧胸苷的缩写符号A. GdRB. AdRC. UdRD. CdRE. TdR22.下列哪种DNA的Tm较低A.含A-T15％B.含G-C25％C.含G-C40％D.含A-T80％E.含G-C35％23.Watson-Crick的DNA结构模型的特点是A.两条多核苷酸链的碱基顺序完全相同B.腺嘌呤必定与胞嘧啶配对，鸟嘌呤必定与胸腺嘧啶配对C.DNA分子由两条反平行的多核苷酸链围绕同一中心轴构成双螺旋D.碱基位于螺旋外侧，形成螺旋的骨架E.碱基对之间以共价键连接24.关于rRNA的叙述，下列哪项是错误的A.是细胞内含量最多的RNAB.能够与核糖体蛋白共同组成核糖体C.核糖体由易于解离的大、小两个亚基组成D.真核细胞的核糖体含5S、16S和23S三种rRNAE.能进行碱基配对形成局部的双螺旋结构25.核糖核苷中核糖与碱基的连接键是A. α-糖苷键B. β-糖苷键C. α-1,2糖苷键D. α-1,6糖苷键E. β-1,4糖苷键26.在下列哪种情况下，互补的两条DNA单链将结合形成双链A.在低于变性温度约25℃的条件下保温B.在高于变性温度约25℃的条件下保温C.在等于变性温度的条件下保温D.加入放射性同位素32PE.将吸附在硝酸纤维素膜上的DNA烘烤27.DNA热变性时具有下列哪种特征A.碱基之间的磷酸二酯键发生断裂B.形成三股螺旋C.顺序复杂度较低者具有较宽的变性范围D.变性温度的高低与G+C碱基含量相关E.在波长260nm处的光吸收降低28.常见的cAMP指的是A.1’,4’-环腺苷酸B.2’,5’-环腺苷酸C.3’,5’-环腺苷酸D.1’,3’-环腺苷酸E.2’,4’-环腺苷酸29.下列哪种情况可使两条互补的单链DNA结合成双链A.变性B.退火C.加连接酶D.加聚合酶E.所列都不是30.关于真核生物mRNA的结构特点，下列哪项是正确的A.其3’-端具有帽子结构B.由大、小两个亚基组成C.存在7-甲基鸟苷三磷酸的帽子结构D.其二级结构与DNA一样，整个分子均为双螺旋结构E.其5’-端为-CCA顺序B型选择题A.磷酸、核糖、尿嘧啶、胞嘧啶B.磷酸、脱氧核糖、尿嘧啶、胞嘧啶C.磷酸、核糖、尿嘧啶、胸腺嘧啶D.磷酸、脱氧核糖、胞嘧啶、胸腺嘧啶E.磷酸、核糖、胸腺嘧啶、胞嘧啶31.构成DNA的成分有32.构成RNA的成分有A.假尿苷B.核糖C.胞嘧啶D.次黄嘌呤E.脱氧核糖33.只存在于DNA分子中34.tRNA分子中的特征性组分35.DNA和RNA分子都有的组分A.mRNAB.tRNAC.rRNAD.DNAE.cAMP36.蛋白肽类激素的第二信使37.参与氨基酸转运的是A.磷酸二酯键B.肽键C.氢键D.离子键E.疏水键38.稳定DNA双螺旋结构的因素39.配对碱基间的连接键40.核苷酸之间的连接键X型选择题41.DNA分子中的碱基组成是A. A+C=G+TB. A=TC. C=GD. C+G=A+T42. tRNA分子中的稀有核苷酸包括A.假尿嘧啶核苷酸B.二氢尿嘧啶核苷酸C.胸腺嘧啶核苷酸D.嘌呤脱氧核苷酸43.DNA具有以下哪些功能A.携带遗传信息B.进行半保留复制C.有转运氨基酸的功能D.能转录合成RNA44. DNA存在于A.高尔基体B.线粒体C.粗面内质网D.染色体45.维持DNA双螺旋的力包括A.碱基对间的范德华氏力B.碱基之间的氢键C.磷酸残基的负电荷与介质中阳离子形成离子键D.磷酸二酯键46.有关A TP的叙述正确的是A.ATP含有三个磷酸酯键B.A TP含有两个高能磷酸酯键C.ATP可以游离存在D.ATP含有两个高能硫酯键47.有关tRNA的叙述哪些是正确的A.分子中含有较多稀有碱基B.tRNA通常由70-80个单核苷酸组成C.空间结构中含有反密码环D.是细胞内含量最多的一种RNA48.属于tRNA“三叶草”结构的是A.氨基酸臂B.DHU臂C.反密码臂D.TψC臂49.下列关于hnRNA叙述正确的是A.其生命期(几分钟)较细胞内大多数RNA为短B.其3’端可经修饰形成一个ployA长尾C.它们存在于细胞核的核仁外周部分D. 3’-脱氧腺苷抑制ployA长尾的生成50.原核生物遗传密码的研究揭示了A.三联体密码3’端核苷酸对氨基酸有最小的专一性B.一个密码子的末端与另一密码子开端之间没有标点符号C.只有三个三联体不代表任何氨基酸D. mRNA分子可指令一条以上的多肽链名词解释1. 增色效应（hyperchromic effect）2. Tm 值(melting temperature)3. 反密码环(anticoden loop)4. 核酶(ribozyme)5. 核酸分子杂交(hybridization)问答题1. 细胞内有哪几类主要的RNA ？其主要功能是什么？2. 简述DNA 双螺旋结构模式的要点及其与DNA 生物学功能的关系。
第二章核酸的结构与功能一、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____。
