药学的生物化学-习题库:核酸的化学

一、填空题

1．核酸的基本结构单位是 。

2．20世纪50年代，Chargaff等人发现各种生物体DNA碱基组成有  的特异性，而没有 的特异性

3．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。

4．核酸的主要组成是  ，  和   。

5．两类核酸在细胞中的分布不同，DNA主要位于 中，RNA主要位于  中。

6．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  键连接形成多聚体。

7．嘌呤核苷有顺式，反式二种可能，但天然核苷多为  。

8．X射线衍射证明，核苷中  与  平面相互垂直。

9．核酸在260nm附近有强吸收，这是由于   。

10．给动物食用³H标记的 ，可使DNA带有放射性，而RNA不带放射性。

11．双链DNA中若   含量多，则T_m值高。

12．双链DNA热变性后，或在pH2以下，或pH12以下时，其OD₂₆₀  ，同样条件下，单链DNA的OD₂₆₀  。

13．DNA样品的均一性愈高，其熔解过程的温度范围愈 。

14．DNA所处介质的离子强度越低，其熔解过程的温度范围越   ，溶解温度越   ，所以DNA应保存在较 浓度的盐溶液中，通常为  mol/L的NaCl溶液。

15．DNA分子中存在于三类核苷酸序列：高度重复序列、中度重复序列和单一序列。tRNA，rRNA以及组蛋白等由 编码，而大多数蛋白质由  编码。

16．硝酸纤维素膜可结合  链核酸。将RNA变性后转移到硝酸纤维素膜上再进行杂交，称 印迹法。

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

18．DNA复性过程符合二级反应动力学，其Cot_1/2值与DNA的复杂程度成   比。

19．双链DNA螺距为3.4nm，每匝螺旋的碱基数为10，这是 型DNA的结构。

20．RNA分子的双螺旋区以及RNA-DNA杂交双链具有与   型DNA相似的结构，外形较为 。

21．NAD⁺，FAD和CoA都是 的衍生物。

22．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。

23．tRNA的三级结构为  形，其一端为  ，另一端为   。

24．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。

25．引起核酸变性的因素很多，如 ，  和 等。

26．Oligo(dT)-纤维素可以用来分离纯化真核生物的  。

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 T_m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．核酸的紫外吸收与溶液的pH值无关。

6．生物体内存在的游离核苷酸多为5′-核苷酸。

7．Z型DNA与B型DNA可以相互转变。

8．生物体内，天然存在的DNA分子多为负超螺旋。

9．真核细胞染色体DNA结构特点之一是具有重复序列，高度重复序列一般位于着丝点附近，通常不转录。

10．mRNA是细胞内种类最多、含量最丰富的RNA。

11．tRNA的二级结构中的额外环是tRNA分类的重要指标。

12．真核生物成熟mRNA的两端均带有游离的3′-OH。

13．目前为止发现的修饰核苷酸大多存在于tRNA中。

14．对于提纯的DNA样品，测得OD₂₆₀/OD₂₈₀＜1.8，则说明样品中含有RNA。

15．核酸变性或降解时，出现减色效应。

16．DNA样品A与B分别与样品C进行杂交实验，得到的杂交双链结构如下图：

那么说明样品A与C的同源性比样品B与C的同源性高。

17．基因表达最终产物都是蛋白质。

18．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、选择题（下列各题均有五个备选答案，其中只有一个正确答案)

1．下列突变中，哪一种致死性最大？（   )

（A)胞嘧啶取代腺嘌呤   （B)沉降系数下降

（C)插入三个核苷酸  （D)插入一个核苷酸

（E)丢失三个核苷酸

2．双链DNA热变后（   )

（A)黏度下降 （B)沉降系数下降

（C)浮力密度下降   （D)紫外吸收下降

（E)都不对

3．下列复合物中除哪个外，均是核酸与蛋白质组成的复合物（   )

（A)核糖体   （B)病毒

（C)端粒酶   （D)RNase P

（E)核酶（ribozyme)

4．艾滋病病毒HIV是一种什么病毒（   )

（A)双链DNA病毒  （B)单链DNA病毒

（C)双链RNA病毒  （D)单链RNA病毒

（E)不清楚

5．RNA经NaOH水解，其产物是（   )

（A)   5′-核苷酸 （B)2′-核苷酸

（B)   3′-核苷酸 （D)2′-核苷酸和3′-核苷酸的混合物

（E)2′-核苷酸、3′-核苷酸和5′-核苷酸混合物

6．反密码子UGA所识别的密码子是（   )

（A)ACU  （B)ACT  （C)UCA  （D)TCA  （E)都不对

7．对DNA片段作物理图谱分析，需要用（   )

（A)核酸外切酶   （B)DNase I

（C)DNA连接酶  （D)DNA聚合酶I

（E)限制性内切酶

四、思考问答题

1．（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（设核苷酸对的平均相对分子质量为650)

  （2)相对分子质量为130×10⁶的病住院医师毒DNA分子，每微米的质量是多少？

  （3)编码88个核苷酸和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质量为120)

  （6)λ噬菌体DNA长17μm，一突变体DNA长15μm，问该突变体缺失了多少碱基对？

2．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)=？

3．试述三种主要的RNA的生物功能（与蛋白质生物合成的关系)。

4．Hershey-Chase所做的噬菌体转染实验中，为什么³²P只标记在DNA分子中，而³⁵S只标记在蛋白质的外壳上？如果用³⁵S标记的噬菌体去感染细菌，那么在子代病毒中是否会出现带³⁵S标记的病毒？如果是用³²P标记的噬菌体重复实验，那么在子代病毒中是否可以找到带³²P标记的病毒？

5．某双链DNA样品，含28.9摩尔百分比的腺嘌呤，那么T，G，C的摩尔百分比分别为多少？

6．试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T_m的温度

  （3)高浓度的DNA链

7．用稀酸或高盐溶液处理染色质，可以使组蛋白与DNA解离，请解释。

8．线粒体电子转移链中的一种重要蛋白质：酵母细胞色素氧化酶由7个亚基组成，但是只有其中的4种亚基的氨基酸顺序由酵母核内DNA编码，那么其余三种亚基的氨基酸顺序所需的信息来自何处？

9．胰脱氧核糖核酸酶（DNase I)可以随机地水解溶液中的DNA的磷酸二酯键，但是DNase I作用于染色体DNA只能使之有限水解，产生的DNA片段长度均为200bp倍数。请解释。

参考答案

一、填空题

1．核苷酸

2．种  组织

3．二  A  G

4．碱基   核糖 磷酸

5．细胞核  细胞质

6．β   糖苷  磷酸二酯键

7．反式

8．碱基   糖环

9．在嘌呤碱基和嘧啶碱基中存在于共轭双键

10．胸腺嘧啶

11．G-C对

12．增加 不变

13．窄

14．宽 低  高 1

15．中度重复序列  单一序列

16．单   Northerm

17．样品的均一度 DNA的浓度  DNA片段大小 温度的影响 溶液的离子强度

18．正

19．B

20．A  粗短

21．腺苷酸

22．碱基堆积力   氢键  离子键 范德华力

23．倒L 氨基酸接受臂  反密码子

24．双脱氧法  化学断裂法

25．温度升高  酸碱变化   有机溶剂

26．MRNA

二、是非题

1．错。脱氧核糖核苷中的糖环2′位没有羟基。

2．错。另一条链的碱基顺序为：pGpTpCpCpApG。

3．对。DNA的T_m值与DNA中所含的G-C对含量成正比，即与A-T对含量成反比。

4．错。真核生物的染色体为DNA与组蛋白质的复合体，原核生物的染色体DNA与碱性的精胺、亚精胺结合。

5．错。核酸的紫外吸收与溶液的pH值相关。

6．对。天然存在的游离核苷酸一般为5′-核苷酸。

7．对。天然B型DNA的局部区域可以出现Z型DNA，说明B型DNA与Z型DNA之间可以相互转变的。

8．对。负超螺旋DNA容易解链，便于进行复制、转录等反应。

9．对。高度重复序列一般位于着丝点附近，与纺锤体形成有关，通常不转录。

10．错。mRNA是细胞内种类最多、但含量很低的RNA。细胞内含量最丰富的RNA是rRNA。

11.对。不同tRNA中额外环大小差异很大，因此可作为tRNA分类的指标。

12．对。真核生物成熟mRNA的5′为帽子结构，即m⁷G（5′)ppp(5′)N-，因此5′端也是3′-OH。

13．对。目前为止发现的修饰核苷酸大多是在tRNA中找到的。

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

15．错。核酸变性或降解时，碱基堆叠被破坏，碱基暴露，光吸收增加，称为增色效应。

16．对。同源DNA在适合条件下，可以杂交，杂交程度与同源性成正比。

17．错。基因表达的产物可以是蛋白质或RNA。

18．对。线粒体和叶绿体具有自己的一套复制、转录、翻译体系，因此也含有核糖体。

三、选择题

1．（D)插入一个核苷酸会导致移码突变，即从突变处开始，后面有所有氨基酸序列变化，造成编码的蛋白质产物的结构、功能的很大变化，这往往是致死性的。插入或或丢失三个核苷酸只造成编码的蛋白质增加或减少一个氨基酸；单个碱基的相互取代也最多影响这个碱基所在的密码子编码的氨基酸，对编码的蛋白质产物的结构、功能影响较小。

2．（A)双链DNA热变性后细长的双螺旋结构被破坏，形成无规卷曲，因此黏度下降，沉降系数和浮力密度增加，变性后碱基堆积被破坏，核苷酸暴露，紫外吸收增加。

3．（E)核酶是具有催化能力的RNA，因此不是核酸与蛋白质组成的复合物。

4．（D)艾滋病病毒HIV是一种单链RNA病毒。

5．（D)RNA经NaOH水解先生成2′，3′-环核苷酸，再水解为2′或3′-核苷酸，得到2′-核苷酸和3′-核苷酸的混合物。

6．（C)密码子是mRNA上的三个相邻的、编码氨基酸的碱基，与反密码子反向互补配对，www.med126.com因此反密码子UGA所识别的密码子是UCA。

7．（E)对DNA片段作物理图谱分析，需要将DNA用限制性内切酶切成一组片段，以特异序列为标记，确定这些片段的位置，即得到DNA和物理图谱。

四、问答题

1．（1)（2.5×10⁷/650)×0.34=1.3×10⁴nm=13μm

  （2)650/0.34=1.9×10³/nm=1.9×10⁶/μm

  （3)88×0.34nm=30nm=0.03μm

（4)104×3×0.34=106nm≈0.11μm

（5)（96000/120)×3×320=76800

（6)(17－15)×10³/0.34=5.88×10³bp

2.（1)设DNA的两条链分别为α和β，那么

Ａ_α=Ｔ_β，Ｔ_α=Ａ_β，Ｃ_α=Ｃ_β，Ｃ_α=Ｃ_β，

因为，（Ａ_α＋Ｇ_α)／（Ｔ_α＋Ｃ_α)＝（Ｔ_β＋Ｃ_β)／（Ａ_β＋Ｇ_β)＝0.7

所以，互补链中（Ａ_β＋Ｇ_β)／（Ｔ_β＋Ｃ_β)＝1／0.7＝1.43

(2)在整个分子中

因为，A=T，G=C，

所以，A+G=T+C，（A+G)/（T+C)=1

（3)假设同1，则

A_α+T_α=T_β+A_β，G_α+C_α=C_βG_β，

所以，（A_α+T_α)/（G_α+C_α)=（A_β+T_β)/（G_β+C_β)=0.7

（4)（A_α+T_α+A_β+T_β)/（G_α+C_α+G_β+C_β)=2（A_α+T_α)/（G_α+C_α)=0.7

3.mRNA是信使RNA，它将DNA上的遗传信息转录下来，携带到核糖体上，在那里以密码的方式控制蛋白质分子中的氨基酸的排列顺序，作为蛋白质合成的直接模板。

rRNA是核糖体RNA，与蛋白质共同构成核糖体，核糖体不仅是蛋白质合成的场所，还协助或参与了蛋白质合成的起始。

tRNA是转运RNA，与合成蛋白质所需的单体：氨基酸形成复合体，将氨基酸转运到核糖体中mRNA的特定位置上。

4．因为DNA分子含大量磷酸基团，不含硫，而蛋白质中部分氨基酸含硫，但都不含磷，所以³²P只标记在DNA分子中，而³⁵S只标记在蛋白质的外壳上。

如果用³⁵S标记的噬菌体重复实验，那么在子代病毒中就会出现带³²P标记的病毒。因为噬菌体感染细菌时其蛋白质外壳并不进入细菌体内，子代噬菌体的蛋白质外壳是在细菌体内新合成的，因此不带标记。

如果用³²P标记的噬菌体重复实验，那么在子代病毒中就会出现带³²P标记的病毒。因为噬菌体感染细菌时其核酸部分将进入细菌体内，并作为遗传物质传给子代噬菌体，因此在子代病毒中可以找到带³²P标记的病毒。

5．因为，A=28.9%

所以，T=A=28.9%,G=C=(1－0.289×2)/2=0.211=21

6．（1)阳离子可以中和DNA中带负电荷的磷酸基团，减弱DNA链间的静电作用，促进两条互补的多核苷酸链的相互靠近，从而促进DNA的复性。

（2)温度升高可使DNA变性，因此温度降低到熔点以下可以促进DNA的复性。

（3)DNA链的浓度增加可以加快互补链随机碰撞的速度，从而促进DNA的复性。

7．组蛋白与DNA之间的结合依靠的是组蛋白带正电的碱性基团与DNA带负电荷的磷酸基团之间的静电引力，如果用稀酸处理复合物，则磷酸基团质子化而失去所带的负电荷，复合物解离。如果用高盐溶液处理复合物，则阳离子与磷酸基团结合而取代了组蛋白，导致组蛋白与DNA解离。

8．除了核内DNA外，原核生物酵母细胸胞的线粒体内还含有少量DNA，这些DNA编码题中其余三种亚基的氨基酸顺序。