第三章核酸的结构与功能一名词解释1不对称比率2碱基互补3发

第三章:核酸的结构与功能 一、名词解释 1.不对称比率 2.碱基互补 3.发夹结构 4.DNA的一级结构 5.分子杂交 6.增色效应 7.减色效应 8.核酸的变性 9.核酸的复性 10.DNA的熔解温度(Tm) 11.假尿苷(Ψ) 12.三叶草型结构 13.snRNA 14 (回文序列 15.拓扑异构体 16.超螺旋结构 17. H-DNA ( tsDNA ) 18.单顺反子 19.多顺反子 二、填空 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.DNA 与 RNA 的结构差别:DNA为( )链，RNA为( )链，DNA 中有( )和 ( ) ，而 RNA 代之为( )和( )。 3(RNA 分为( )、( )和( )，其中以( )含量为最多，分子量( )为最小，( )含稀有碱基最多。 4.胸苷就是尿苷的( )位碳原子甲基化。 5.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( )中，后者主要分布在( )中。 6.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 还是 RNA 都是有许许多多的( )通过( )键连接而成的。 7.核苷中，嘌呤碱基与核糖是通过( )位( )原子和( )位( )原子相连，嘧啶碱基与核糖是通过( )位( )原子和( )原子相连。 8.一条单链(+) DNA 的碱基组成为 A21% ， G9%， C29%， T21%，用DNA聚合酶复制出互补的(-)链，然后用得到的双链 DNA 做模板，用RNA聚合酶转录其中的(-)链，产物的碱基组成是( )。 9.常见的环化核苷酸是( )和( ),作用是( )，它们是通过核糖上( )位( )位的羟基与磷酸环化形成酯键。 10.生物体内有一些核苷酸衍生物可作为辅酶而起作用，如:( )、( )、( )和( )等。 11.某双链 DNA 中含A为 30, (按摩尔计) ，则含 C 为( ),，含 T 为( ),。 12.某双链 DNA 的一段链上，已知碱基 (按摩尔计) 组成A=30% ， G=24% ，则同一链中的 T+C 是( ),，其互补链中的 T 是( ),， C 为( ),，A+G 是( ),。 13.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 ，相邻碱基 之间旋转角度为( )。 14.真核细胞核内的 DNA 呈( )形，原核细胞及真核细胞的线粒体内 DNA 呈( )形。 15.tRNA 二级结构中， 5’端磷酸化多为 ( )， 3 ’端碱基顺序是( )，叫做( )，常用作( )的接受部位。另外还有三个环状部位，分别称( )、( )和 ( )，用于 tRNA 分类标志的部位叫( )。 16.tRNA 的二级结构呈( )形，三级结构像个倒写的( )字母。 17.真核生物细胞中 mRNA 帽子结构主要组分是( )，其尾部是由( )组成。 18.溶液中的核酸分子在离心力场中可以沉降， RNA 分离多用( )密度梯度超离心， DNA 分离多用( )密度梯度超离心。 19.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。 20.DNA 变性后，紫外吸收能力( )，粘度( )，浮力、密度( )，生物活性( )。 21.在沸水中的核酸样品缓慢冷却后，在 260nm处的光吸收值会( )。 22.DNA 分子中， (C 十 G) ,含量越高，则( )越高，分子越稳定。 23.在提取 DNA 时，加入 0.14MnaCl是为了( )，加入 SDS 目的之一是使( )和( )分离，再加入 1MnaCl是( )，用氯仿,异戊醇是将( )除去，最后加入 95 ,乙醇的作用是( )。 24.核酸研究中，地衣酚法常用来测定( )，二苯胺法常用来测定( )。 25.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) 。 26.1944年 Auery 证明核酸是遗传物质的实验是( )。 27.核酸是两性电解质，因为分子中含( )基和( )基团。 28.B-DNA 为( )手螺旋 DNA ，而 Z-DNA 为( )手螺旋 DNA 。 29.游离核糖可形成( )环状结构，有α、β两种构型，组成核酸的核糖为( )构型。 30.把琼脂糖中的 DNA 转移到硝酸纤维素膜或尼龙膜上的技术是英国分子生物学家( )发明的，故被人们称为( )或DNA印记法。 31.通常 DNA 的分子长度一般用( )对数( bp )或( )来示。 32.纯 DNA 样品的 A260/A280 约等于( )，纯 RNA 样品的 A260/A280 约等于( )。 33.核酸样品中含( )物质时 A260/A280 之比值( )。 三、选择题 1.稀有核苷酸主要是在什么中发现的:( ) A.mRNA B.tRNA C.rRNA D.线粒体内 DNA 2.下列关于双链 DNA 碱基的含量关系哪个是对的:( ) A.A=T、G=C B.A+T = C+G C.G+C > A+T D.G+C < A+T 3.下列 DNA 双链中， Tm 值最高的是:( ) A.(G+C), = 25, B.(A+T), = 25, C.(G+C), = 60, D.(A+T), = 55, 4.G-C 含量愈高 Tm 值愈高的原因是:( ) A.G-C 之间形成了离子键 B.G-C 之间形成了两个氢键 C.G-C 之间形成了一个共价键 D.G-C 之间形成了三个氢键 5.假尿苷 (ψ) 中糖苷键的连接方式是:( ) A.C-N 连接 B.C-C 连接 C.N-N 连接 D.以上都不对 6(真核生物 mRNA 帽子结构中 m7G5’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’ 7.下列因素中不能影响 Tm 值大小的是:( ) A.DNA 的均一性 B.C-G 含量 C.重金属盐 D.介质中的离子强度 8.关于 tRNA 下列表述哪项是错误的:( ) A.是 RNA 中含量最多的单链分子 B.tRNA 的二级结构是三叶草形 C.是 RNA 中含稀有碱基最多的 D.tRNA的3’端几乎都有 CCA 结构。 9.下列关于 DNA 变性的表述哪项是正确的:( ) A. 随温度逐渐升高，紫外吸收值逐渐增大 B.Tm 值只与 DNA 分子的大小有关而与构成无关 C.DNA 变性从微观考虑是个瞬时过程 D.溶液的构成对 DNA 分子的 Tm 值没有影响 10(下列关于 DNA 的描述哪项是错误的:( ) A. 在二级结构基础上往往形成超螺旋 B.维持二级结构的作用力是氢键 C.线粒体中的 DNA 呈环状 D.提出 DNA 双螺旋的主要依据是 chargaff 定则和 X 射线衍射图谱 11.下列哪种碱基在 mRNA 找到在 DNA 中不存在:( ) A.腺嘌呤 B.鸟嘌呤 C.尿嘧啶 D.胞嘧啶 12(原核生物核糖体的 30S小亚基中含有哪一种rRNA:( ) A.23SrRNA B.18SrRNA C.5SrRNA D.16SrRNA 13.用电泳核酸时，常用的染料是:( ) A.溴酚兰 B.溴乙锭 C.考马斯亮兰 D.地衣酚 14(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:( ) A.TGGAATCT B.AGATTCCA C.TCTAAGGT D.ACCTTAGA 15.热变性的 DNA 分子在适当条件下可以复性，条件之一是:( ) A.骤然冷却 B.缓慢冷却 C.浓缩 D.加入浓的无机盐 16.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:() A.DNA 的 Tm 值 B.序列的重复程度 C.核酸链的长短 D.碱基序列的互补 17.核酸中核苷酸之间的连接方式是:( )A.2’，5’-磷酸二酯键 B.氢键 C.3’，5’-磷酸二酯键 D.糖苷键 18.tRNA 的分子结构特征是:() A.有反密码环和 3’-端有-CCA 序列 B.有密码环 C.有反密码环和 5’-端有-CCA 序列 D.5’-端有-CCA 序列 19.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:() A.两条单链的走向是反平行的 B.碱基A和 G 配对 C.碱基之间共价结合 D.磷酸戊糖主链位于双螺旋内侧 20.具 5’- CpGpGpTpAp-3’ 顺序的单链 DNA 能与下列哪种 RNA 杂交:( ) A.5’- GpCpCpAp-3’ B.5’- GpCpCpApUp-3’ C.5’- UpApCpCpGp-3’ D.5’- TpApCpCpGp-3’ 21.RNA 和 DNA 彻底水解后的产物:( ) A.核糖相同，部分碱基不同 B.碱基相同，核糖不同 C.部分碱基不同，核糖不同 D.碱基不同，核糖相同 22.下列关于 mRNA 描述哪项是错误的:() A. 原核细胞的 mRNA 在翻译开始前需加 “PolyA” 尾巴。 B.原核细胞的 mRNA 在翻译开始前不需加 “PolyA” 尾巴。 C.真核细胞 mRNA 在 5’端有特殊的 “帽子” 结构 D.真核细胞 mRNA 在 3’端有特殊的 “尾巴” 结构 23.在 pH3.5 的缓冲液中带正电荷最多的是:( ) A.AMP B.GMP C.CMP D.UMP 24.核酸变性后，可发生哪种效应:( ) A.减色效应 B.增色效应 C.失去对紫外线的吸收能力D.最大吸收峰波长发生转移 25.一个 RNA 片段 UgmψICm6A ，其中含多少个修饰碱基:( ) A. 2 B. 3 C. 4 D. 5 四、是非题 17. DNA 是生物的遗传物质， RNA 不是。 2.一种生物不同组织的体细胞的DNA 碱基组成是相同的。 3.DNA 戊糖环的3’位上没有羟基，所以称为脱氧核糖核酸。 4.真核生物 mRNA 的 3’端有一个多聚A(polyA)的结构，随着mRNA在细胞中存在的时间延长，polyA 的长度也随着增加长。 5.在 RNA 分子中，单链 RNA 局部区域由于A-U ， G-C 配对，也象 DNA一样，可以形成局部双螺旋而构成发夹式结构。 6.rRNA 就是核糖体。 7.真核生物的 mRNA 多顺反子，原核生物 mRNA 单顺反子。 8.到目前为止，发现所有的脱氧核糖核酸链形成的双螺旋结构均为右手螺旋。 9.DNA 碱基摩尔比规律仅适合于双链而不适合于单链。 10.在绝大多数细胞中核酸不能作为能量物质。 11.热变性的 DNA 复性时，温度必须缓慢降低。 12.一个动物细胞内的 DNA 可以与该动物的所有 RNA 杂交。 13.DNA 的熔解温度随(A+T )/( G+C )比值的增加而减小。 14.双链 DNA 中每条单链的( G+C )% 含量与双链的( G+C )% 含量相等。 15.DNA 的核蛋白易溶于高浓度的 NaCl (1 , 2M)溶液中。 16.某 DNA 提取液经紫外吸收测定 OD260/OD280 ? 1.8 ，则该溶液中蛋白质杂质基本除去。 17.病毒分子的核酸组成分为单纯 DNA,单纯 RNA ， DNA 和 RNA 同时存在三种类型。 18.生物体内只有 5’-核苷酸。 19.自然界中的 DNA 全部为 B 型双螺旋结构。 20.真核生物 mRNA 的帽子结构与蛋白质合成的起始有关，并能增加 mRNA 的稳定性，防止核酸酶降解。 21.核酸中 G-C 含量可用测定 Tm 值的方法进行计算。 22.杂交双链是指 DNA 双链分开后两股单链的重新结合。 23.核酸探针是指带有标记的一段核酸单链。 五、问答题 17. 核酸的元素组成特点是什么?它的应用如何? 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.环化核苷酸是怎样形成的,它有什么重要的生理功能, 4.核苷酸及其衍生物有哪些重要的生理功能, 5.Chargaff 原则的要点是什么? 6.试述 DNA 双螺旋 (B 结构) 的要点?稳定 DNA 双螺旋结构主要作用力是什么,它的生物学意义是什么, 7.RNA 分哪几类?各类 RNA 的结构特点和生物功能是什么? 8.简述 RNA 和 DNA 分离提取的最基本原则? 9.影响 DNATm 值大小的因素有哪些? 10.试述 tRNA 二级结构的共同特征? 11.什么是 DNA 的变性?DNA 变性后理化性质有何改变, 12.什么是 DNA 超螺旋结构?有几种形式?形成超螺旋结构的意义? 13.大肠杆菌 DNA 的分子量为 2.8x109，一个脱氧核苷酸对的平均分子量为 670 。计算: ?该 DNA 长度? ?占有的体积是多少? ?形成多少圈螺旋? 14.某基因片段的碱基分析结果如下，写出该基因片段的碱基排列顺序 切割A得: 32P-G， 32P-GACTCTG， 32p-GACTCTGAGC 切割 G 得: 32P-GACTCT， 32P-GACTCTGA 切割 C 得: 32P-GA， 32P-GACT， 32P-GACTCTGAG 切割 T 得: 32P-GAC， 32P-GACTC 15.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。 16.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( 64 ?)中分离出来的,为什么, 17.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。 参考答案 一、名词解释 1.不对称比率:(A+T )/( C+G )表示不对称比率，亲源关系越近， DNA 碱基相似，不对称比率相似。 2.碱基互补:指碱基之间的配对原则，即腺嘌呤(A)和胸腺嘧啶( T ) 配对，两者之间形成两对氢键;鸟嘌呤( G )和胞嘧啶( C )配对，两者之间形成三对氢键。碱基互补配对原则具有极重要的生物学意义，它是复制、转录、逆转录、分子杂交的分子基础。 3.发夹结构: RNA 多核苷酸单链的某些去段能够发生折叠，而折叠部分的一些碱基由于相互靠近并且碱基互补而形成局部双螺旋，不能形成双螺旋的碱基对则成环状，将此结构称为发夹结构。 4.DNA 的一级结构: DNA 由数量很大的四种脱氧核糖核苷酸按一定顺序通过 3'， 5'-磷酸二酯键连接起来的线形或环状分子。 5.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，这一过程叫杂交分子。 6.增色效应:天然 DNA 分子在热变性的条件下，双螺旋结构破坏，碱基外露，因此紫外吸收增加的现象。 7.减色效应:变性 DNA 分子复性形成双螺旋时其紫外吸收降低的现象。 8.核酸的变性:在极端的 pH 或高温条件下，碱基对之间的氢键断裂,碱基堆积力遭到破坏，使有规律的 DNA 的双螺旋结构解螺旋变成单链，此现象称为核酸的变性。 9.核酸的复性:变性的 DNA 在适当的条件下，又可以使两条彼此分开的链重新缔合形成双螺旋，这个过程称为核酸的复性。 10.DNA 的熔解温度( Tm ):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 值表示。 11.假尿苷(Ψ):是存在于 tRNA 中的一种稀有核苷，假尿苷以其尿嘧啶第 5 位 C 原子与核糖的第 1' 位 C 原子以 C-C 键连接而成。 12.三叶草型结构: tRNA 的二级结构都呈三叶草形，双螺旋区构成叶柄，突环区好象是三叶草的三片小叶。是由氨基酸臂，二氢尿嘧啶环，反密码子环,T Ψ C 环及它们的臂和额外环构成。 13.snRNA : snRNA 主要存在于细胞核中，也存在于细胞质中，占细胞 RNA 总量的 0.1% , 1% ，分子大小为 58 , 300bp，称为小分子RNA。其中 5'端有帽子结构，分子内含 U 较多的称 U-RNA ，不同结构的 U-RNA 称为 U1, U2 等; 5' 端无帽子结构的按沉降系数或电泳迁移率排序，如 4.5SrRNA,7SrRNA等。SnRNA 多于蛋白质结合在一起，以核糖核蛋白( RNP )形式存在。U-RNP 在 hnRNA 及 tRNA 的加工中有重要作用。其 他在控制细胞分化，协助细胞内物质运输，构成染色质等方面均有重要作用。 14(回文序列: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 度后，与另一侧片段对称重复，具有二倍对称性。 15.拓扑异构体: L 值不同的同种 DNA 分子可形成含不同超螺旋数的异构体，称为拓扑异构体。 16.超螺旋结构:又称超卷曲，环状双螺旋 DNA 可以作多次扭曲而形成的像麻花状结构，是结构张力的表现。 17.H-DNA ( tsDNA ):是三链 DNA 的简写符号， 1959 年 Hoogteen 提出三链 DNA 碱基配对方式有两种，即 T …A…T和C…G …C+(注: C+ 表示胞嘧啶 N3 被质子化)，由 +于第三条链的胞嘧啶被质子( H)化才能参加配对，因此三链 DNA 又叫 H-DNA 。 18.单顺反子:只为一条肽链编码的 mRNA 称为单顺反子 mRNA 。真核生物中大部分 mRNA 是单顺反子的。 19.多顺反子:为两条以上的不同肽链编码的 mRNA 称为多顺反子 mRNA 。在原核生物中一个 mRNA 可能为几条多肽链编码。 二、填空题 1.Watson,Crick 2.双、单、脱氧核糖、胸腺嘧啶、核糖、尿嘧啶 3.mRNA、tRNA、 rRNA、rRNA、tRNA、tRNA 4.5 5.脱氧核糖核酸、核糖核酸、细胞核、细胞质 6.戊糖、含氮碱基、核苷、磷酸、核苷酸、 3’，5’-磷酸二酯键 7.9、N、1'、C、1、N、1'、C 8.A21%、G9%、C29%， U21% +3'，5'-环鸟苷酸 (cGMP)、代谢调节、3',5' 10.NAD、9.3'， 5'-环腺苷酸 (cAMP)、 +NADP、FAD、CoASH 11.20%、30% 12.46%、 30% 、 24% 、46% 13.2、 3.4 、 10 、 0.34 、 36? 14.线、环 15.…pG 或Pc、CCA-OH,接受末端、活化氨基酸、二氢尿嘧啶环、反密码环、 TΨC环、 7额外环 16.三叶草、L 17. mG5'ppp5'Nm、polyA 18.蔗糖、氯化铯 19.共轭双键、260 20.增强、下降、升高、丧失 21.下降 22.Tm 23.除去 RNA 核蛋白、蛋白质、 DNA、溶解 DNA、蛋白质沉淀、使 DNA 析出 24.RNA、DNA 25.酮式 26.肺炎球菌转化实验 27.含氮碱、磷酸 28.右、左 29.呋喃型、β 30.E.M.Southern、 Southern blotting 31.碱基、千碱基对数( kb ) 32.1.8, 1.9 、?2.0 33.蛋白质或酚类、降低 三、选择题 1.B 2.A 3.B 4.D 5.B 6.D 7.C 8.A 9.C 10.B 11. C 12. D 13. B 14. C 15. B 16.D 17.C 18.A 19.A 20.C 21.C 22.A 23.D 24.B 25.C 四、是非题 1.错 2.对 3.错 4.错 5.对 6.错 7.对 8.错 9.对 10. 对 11.对 12.错 13.错 14.错 15.对16.对 17.错 18.错 19.错 20.对 21.对 22.错 23.对 五、问答题 1.主要由 C，H，O，N,P 组成，是一种含磷量很高的酸性化合物。应用:其中 RNA 平均含磷量为 9.4,， DNA 平均含磷量为 9.9,，由此可通过定磷法测定核酸含量。 2.核糖核酸和脱氧核糖核酸，二者化学组成主要区别有两点:?戊糖不同: RNA 含 D-核糖， DNA 含 D-2 个脱氧核糖;?碱基不同:的 RNA 中含 A，U，C，G 四种碱基， DNA 中含 A，T，C，G 四种碱基。 核糖核酸多为单链，主要存在于细胞质中，但细胞核中也有，如小核 RNA,核不均一性 RNAo 细胞质中的 RNA 主要有核糖体 RNA ( rRNA )，信息 RNA(mRNA) 和转移 RNA(tRNA) 三种。核糖体 RNA(rRNA) 是核糖体的结构成分。核糖体由大,小两个亚基组成，;每个亚基都舍有一个相对分子量较大的 rRNA 和许多不同的蛋白质分子。真核生物和原核生物的核糖体，其 rRNA 分子数和分子量也不同。信息 RNA 是携带一个或几个基因信息到核糖体的核酸，它们指导蛋白质的合成。转移 RNA 是把 mRNA 中的信息准确地翻译成蛋白质中氨基酸顺序的适配器 (适配器) 分子。除了这些主要类型的 RNA 外;还存许多专门功能的 RNA ，如:线粒体 RNA,叶绿体 RNA 和病毒 RNA 等。 脱氧核糖核酸多为双链，主要存在于细胞核，但细胞质中也有，如线粒体 DNA,叶绿体 DNA 等，此外还有质粒 DNA 和一些病毒 DNA 等。 DNA 的功能是储存遗传信息。 3.在核苷酸环化酶的作用下，三磷酸核苷可以形成环化核苷酸。最常见的环化核苷酸有 3'，5'-环腺苷酸 (cAMP),3'，5'-环鸟苷酸 (cGMP) 。它们分别由腺苷酸环化酶和鸟苷酸环化酶作用形成。 环化核苷酸广泛存在于动植物和微生物中，细胞中的含量虽然极微，但具有极重要的生理功能。 ?cAMP可调节细胞内糖原和脂肪的分解代谢，蛋白质和核酸的生物合成，细胞膜上的物质运转，以及细胞的分泌作用。哺乳动物体内的激素很多是通过cAMP起作用的，因此，人们把激素称为第一信使，把cAMP称为第二信使。细胞内cAMP的含量的变化，除了受膜上的腺苷酸环化酶的活力影响外。还受到细胞内磷酸二酯酶活力的影响，后者可以分解cAMP为5’-AMP，失去生理效应。 ?cGMP也具有重要的生理作用，它能激活依赖占cGMP的蛋白激酶来调节细胞内代谢，还能激活降解cAMP的磷酸二酯酶，以降低细胞内cAMP的含量。所以cAMP和cGMP是一对相互制约的化合物，它们的生理效应往往是相反的，它们共同调节着细胞的许多代谢过程。 在微生物细胞中，除了存在cAMP和cGMP外，还发现有 cUMP、cCMP、cIMP，但这些环式核苷酸的生理功能尚不清楚。 4.?核苷酸是遗传信息载体核酸(DNA、RNA)的组要成分。 ++?核苷酸是某些辅酶如NAD、NADP、FAD、CoASH的组成成分，参加细胞内的氧化还原反应和酰基转移反应。 ?ATP、ADP是生物能量代谢中(光合磷酸化、氧化磷酸化和底物水平的磷酸化)转运能量和暂时贮存能量的载体。 ?ATP、ADP、AMP在细胞中的相对含量即能荷水平对生物的代谢起着极重要的调节作用(能荷调节)。能荷高时促进合成代谢，低时促进分解代谢。 ?核苷酸及衍生物参与细胞内一些重要的生物合成反应，如GTP参与蛋白质合成，CDPG参与磷脂合成，ADPG、UDPG、GDPG、TDPG参与糖原、淀粉、纤维素、半纤维素、果胶等多糖的合成。 ?ATP是提供能量促进膜上和维管束中物质主动运输的高能分子。 ?cAMP及cGMP与激素调节、基因表达、细胞生殖与分化等方面有密切关系。 ?多磷酸核苷酸对代谢也有重要的调节作用，如鸟苷四磷酸(ppGpp)和鸟苷五磷酸(ppGppp)5参与细菌基因转录的调节作用。二腺苷多磷酸化合物(A ppppA)也是一种调节因子。在生长迅速和分裂期的细胞中含量很高，具有诱导DNA合成起始的功能o ?某些核苷酸在医疗中也有重要作用，如ATP可作为能源药物用于心力衰竭急救。cAMP有调节心脏收缩的功能，用于心肌梗死。阿拉伯糖胞苷有抗DNA病毒作用，用于抗癌。5-氟环胞苷具有抗白血病功能，胞二磷胆碱可治疗肝硬化及急性肝炎等。 5.在20世纪50年代初，E.Chargaff等应用纸层析技术及紫外分光光度法，对各种生物的DNA 分子的碱基组成进行了定量分析，总结出一些共同的规律，这些规律被人们称之 为Chargaff定则。该定则要点如下: ?同一生物的所有器官和组织中的DNA的碱基组成是相同的，也就是说，在同一生物中，DNA的碱基组成没有器官和组织的特异性。 ?不同生物的DNA的碱基组成是不相同的，具有种的特异性，这种差异可用“不对称比率”(A+T,G+C)表示。 ?亲缘相近的生物中，其DNA碱基组成相似，即不对称比率相近似。 ?在所有双链DNA中，腺嘌呤与胸腺嘧啶的含量(m01)相等，即A=T;鸟嘌呤与胞嘧啶(包括5—甲基胞嘧啶)的含量(mol)相等，即G=C;因此，嘌呤的总数与嘧啶总数也相等，即A+G=C+T，含氨基的碱基总数与含酮基的碱基总数同样相等，即A+C=G+T。 ?年龄、营养状况、环境的改变不影响DNA的碱基组成。 ?E.Chargaff等发现的DNA中的碱基组成规律(A=T，G=C)，为DNA双螺旋结构模型的建立、为人们用DNA分子的碱基组成作为生物分类的指标，提供了重要的依据。 6.?两条反向平行的多核苷酸链(一条链的走向为5’?3’，另一条链的走向为3’?5’)围绕同一中心轴形成右手双螺旋; ?磷酸和脱氧核糖形成的主链在外侧，嘌呤碱和嘧啶碱在双螺旋的内侧，碱基平面垂直于中轴，糖环平面平行于中轴; ?双螺旋的直径2nm，螺距 o3.4nm，沿中心轴每上升一周包含10个碱基对，相邻碱基间距0.34nm，之间旋 转角度36; ?沿中心轴方向观察，有两条螺形凹槽，大沟(宽1(2nm，深0(85nm)和小沟(宽0(6nm深0.75nm); ?两条多核苷酸链之间按碱基互补配对原则进行配对，两条链依靠彼此碱基之间形成的氢键和碱基堆积力而结合在一起。 意义:第一次提出了遗传信息的贮存方式以及DNA的复制机理，揭开了生物学研究的序幕，为分子遗传学的研究奠定了基础。 7.分三类: ?信使RNA(mRNA):不同分子大小差异很大，原核生物mRNA为多顺反子，真核生物mRNA为单顺反子，并且在3’端有一段多聚腺苷酸，即polyA，在5’端有一个;帽子结构， 75'5'm即mGpppN，在蛋白质合成中起决定氨基酸顺序的模板作用。 ?转移RNA(tRNA):tRNA分子一般含70,90核苷酸，各种tRNA分子结构相似，二级结构都呈三叶草型，三级结构象个倒写的“L”字母，在蛋白质合成中主要起携带活化的氨基酸以及识别mRNA上密码子的作用。 ?核糖体RNA(rRNA):rRNA存在于核糖体中与蛋白质结合。构象不固定受各种因子的影响，原核生物有23S、16S、5S三种rRNA，真核生物有28S、18S、5S，有的还含5.8SrRNA。功能是与蛋白质结合，组成蛋白质合成的场所—核糖体。 8.提示:DNA提取的原则是尽可能保持核酸的完整性;防止机械损伤;细胞内源酶的作用;化学因素如溶液pH过低，也会降解DNA。 RNA提取的原则:尽可能完全抑制或除去RNA酶的活性。由于RNA酶非常稳定，且活性强，是提取RNA最不利因素，因此操作中试剂、水、所用器皿等要严格消毒。 9.提示:?DNA的均一性高，Tm高;?C-G含量:在一定条件下，C-G含量高时，Tm高，反之则低。这是因为C-G之间的氢键较A-T多，解链时需要较多的能量之故。?DNA所处的溶液条件，DNA溶液中离子强度低时，Tm较低，而且熔解温度范围较宽;介质中的离子强度高时，Tm较高，熔解温度范围较窄。因此，在表示某一来源DNA的Tm值时，必须指出其测定条件。 10.提示:?分子量在25KD左右，由70,90个核苷酸组成，沉降系数在4S左右;?碱基组成中有较多的稀有碱基;?3’-末端是-CCA结构;?5’末端多是PG…也有PC…?呈三叶草形。包括氨基酸臂，二氢尿嘧啶环、反密码环、TΨC环及它们的臂和额外环。 11.DNA变性是指DNA分子中的氢键断裂，双螺旋解开，DNA分子由双螺旋结构转变成无线团的现象。引起DNA变性的因素很多，如温度、超声波、强酸、强碱、有机溶剂和某些化学试剂(如尿素、酰胺)等都能引起变性。随着DNA分子变性的发生，许多理化性质也发生显著的变化，如: ?分子结构和形状 天然的DNA分子是具双螺旋结构的线型分子，或共价闭环超螺旋结构，变性后，发生分子解链，分子由双螺旋结构变成无规则的线团，生物活性丧失。 7 ?粘度 天然的线型DNA分子，其直径与长度之比可达1:10，它的水溶液具有很大的粘度。变性后，发生了螺旋-线团转变，粘度显著降低。 ?浮力密度 如果把变性的DNA分子和天然的DNA分子放在氯化铯溶液(8.0mol,L)中，进行密度梯度离心(25，000r,min)，可以看到DNA变性后其浮力密度大大增加。 ?沉降系数S增加。 ?紫外吸收 DNA分子中，由于存在有嘌呤和嘧啶，所以在260nm波长处具有强烈的紫外吸收。DNA变性后，碱基的有序堆积被破坏，碱基暴露出来，因此，紫外吸收值明显增加，产生所谓增色效应o ?比旋光值 DNA分子具旋光性，旋光方向为右旋。由于DNA分子的高度不对称性， o因此旋光性很强，其[α]=150。当DNA分子变性时，比旋光值就大大下降。 D 12( 有的DNA分子首尾连接成环。环状的双螺旋DNA可以作多次扭曲 形成像麻花状结构，叫做超螺旋结构。分为正超螺旋和负超螺旋两种 意义:?具有更紧密的形状，因此在DNA组装中具有重要作用;?形成超螺旋可以改变双螺旋的解开程度，影响DNA分子与其它分子的相互作用，从而执行正常功能。 96 13.提示:?大肠杆菌DNA含有的核苷酸对为: 2.8×10 /670 =4.2×10 6每个核苷酸对上升的高度为0(34nm，因此该DNA长度=4.2×10×0.34:=0.143cm -7 ?已知DNA双螺旋直径为2nm=2×10cm 2-72-1 3 该DNA占有体积=πrl=3.14×(2/2×10)×0.143=4.65×10 cm 65 ?已知10个碱基对形成一圈螺旋;所以螺旋数=4.2×10/10=4.2×10 14.提示:5’GACTCTGAGCA3’ 15.提示:双链DNA中，A=T，G=C，若A为15.1%，则T为15.1% ，G为34.9%，C为34.9%。 16.提示:细菌?:碱基组成A为32%，则T为32% ，G为18%，C为18%。 细菌?:碱基组成A为17%，则T为17% ，G为33%，C为33%。 细菌?是从温泉(64?)中分离出来的。原因是G+C=66%，DNA的Tm值高。 17.提示:•1868年 Fridrich Miescher从脓细胞中提取“核素” •1944年 Avery等人证实DNA是遗传物质 •1953年 Watson和Crick发现DNA的双螺旋结构 •1968年 Nirenberg发现遗传密码 •1975年 Temin和Baltimore发现逆转录酶 •1981年 Gilbert和Sanger建立DNA 测序方法 •1985年 Mullis发明PCR 技术 •1990年 美国启动人类基因组计划(HGP) •1994年 中国人类基因组计划启动 •2001年 美、英等国完成人类基因组计划基本框架