第二章生化简明教程章节习题集

二、参考答案 (一)名词解释

1．不对称比率(dissymmetry ratio)：(A+T)／(C十G)表示不对称比率，亲缘关系越近，DNA碱基相似，不对称比率相似。

2．碱基互补(base complementary)：指碱基之间配对的原则，即腺嘌吟和胸腺嘧啶(或尿嘧啶)配对，二者之间形成两个氢键；鸟嘌呤和胞嘧啶配对，二者之间形成三个氢键。 3．分子杂交(hybridization)：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，这一过程叫分子杂交。

4．增色效应(hyperchromic effect)：与天然DNA相比，变性DNA因其双螺旋破坏，使碱基充分外露，因此紫外吸收增加，这种现象叫增色效应。

5．减色效应(hypochromic effect)：若变性DNA复性形成双螺旋结构后，其紫外吸收会降低，这种现象叫减色效应。

6．Tm值(熔解温度melting temperature)：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表示。

7．三叶草型结构：tRNA的二级结构都是呈三叶草形，双螺旋区构成的叶柄、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，额外环和TΨC环组成。 8．发夹结构(hairpin)：RNA基本上是以单链形式存在，RNA多核苷酸单链的某些区段能够发生折叠，而折叠部分的一些碱基由于互相靠近并且碱基互补而形成局部双螺旋，不能形成碱基对的部分则呈环状，称为发夹结构。

9．回文序列(palindromic sequnce)：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℃后，与另一侧片段对称重复。

10．拓扑异构体(topological isomers)：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。

11．超螺旋结构(又称超卷曲 superhelix或supercoit)：环状双螺旋DNA可以作多次扭曲而形成像麻花状的结构。

(二)问答题

1．核酸的元素组成特点是什么?它的应用如何?

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．DNA和RNA分子组成差别是什么?

①戊糖不同：RNA含D一核糖，DNA含D一2一脱氧核糖；②碱基不同：RNA中含A、U、C、G四种碱基，DNA中含A、T、C、G四种碱基。

3．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?

①两条反向平行的多核苷酸链围绕同一中心轴形成右手双螺旋；②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；③双螺旋的直径2nm，螺距3．4nm，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°；④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)；⑤两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健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

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幕，为分子遗传学的研究奠定了基础。

4．chargaff原则的要点是什么?

①所有DNA中A=T，C=G，所以A+G=C十T；②DNA的碱基具种的特异性，可用不对称比率(A，T)／(C+G)表示。亲缘越近，DNA碱基组成相似，不对称比率近似。

5．RNA分哪几类?各类RNA的结构特点和生物功能是什么? 分三类：

①信使RNA(mRNA)的结构特点和功能：不同分子大小差异大，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“冒子”结构，即m7G5’PPP5’Nm，在蛋白质合成中起决定氨基酸顺序的模板作用。

②转移RNA(tRNA)的结构和功能：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。

③核糖体RNA(rRNA)的结构特点和功能：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，有的还含有5.5SrRNA。功能是与蛋白质结合，组成蛋白质合成的场所一核糖体。

6．简述RNA和DNA分离提取的最基本原则?

提示：DNA提取的原则是保持核酸的完整性：①防止机械损伤；②细胞内源酶的作用；③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。

7．影响DNATm值大小的因素有哪些?

①DNA的均一性高，Tm高；②C—G含量高，Tm高，③介质中的离子强度高，Tm高。

8．RNA易被碱水解，DNA则抗碱，为什么? 核酸在弱碱条件下，磷酸二酯键易发生分解，生成2’，3’一环核苷酸，DNA的脱氧核糖中的2’位没有一OH基，不能形成2’，3’一环核苷酸。所以DNA在温和碱性条件下是稳定的，而RNA则分解生成2，3’一环核苷酸，延长处理，则水解成2’—一核苷酸和3’—一核苷酸。

9．试述tRNA二级结构的共同特征?

①分子量在25KD左右，由70～90个核苷酸组成，沉降系数；在4S左右；②碱基组成中有较多的稀有碱基；③3’一末端是一CCA结构；④5’末端多是PG?也有PC?；⑤呈三叶草形。包括氨基酸臂，二氢尿嘧啶环、反密码环、额外环，TψC环。 10．什么是DNA的变性?DNA的复性?它们与分子杂交的关系?

提示：,DNA变性是指在变性因素(加热、酸碱度改变等)存在条件下，DNA双螺旋区的氢键发生断裂，变成单链，并不涉及共价键(3’，5’一磷酸二酯键)的断裂。

DNA的复性是指在适当条件下；使两条彼此分开的链重新缔合成双螺旋的过程。

由于DNA变性后，控制条件又可以复性，按照碱基互补配对的原则，利用DNA变性复性的相互转变，引入具有碱基互补关系的异源DNA或RNA，通过复性过程中，分子间的重新组合产生杂交分子。分子杂交技术是核酸研究领域中应用极为广泛的重要方法。分子杂交是建立在核酸变性、复性理论基础上的。

11．什么是DNA超螺旋结构?有几种形式?形成超螺旋结构的意义?

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：①具有更紧密的形状，因此在DNA组装中具有重要作用；②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。

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12．大肠杆菌DNA的分子量为2.8×10，一个脱氧核苷酸对的平均分子量为670。计算：①该DNA长度?②占有的体积是多少?③形成多少圈螺旋?

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2.8?109?4.2?106 ．提示：①大肠杆菌DNA，含有的核苷酸对为：

670 每个核苷酸对上升的高度为0．34nm，因此该DNA长度=4．2×106×0．34=0．1428cm。 ②已知DNA双螺旋直径=2nm=2×10—7cm

22?7?15cm3 该DNA占有体积??rl?3.14?(?10)?0.143?4.65?10

2③已知10个碱基对形成一圈螺旋；所以螺旋数=4．2x106／10=4.2x105

13．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

．提示：5’GACTCTGAGCA3'

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