第二章核酸的化学（作业答案）一、名词解释1. 核苷：是嘌呤或嘧啶碱通过共价键与戊糖连接组成的化合物。

2. 核苷酸：核苷的戊糖成分中的羟基磷酸化形成的化合物。

3. 磷酸二酯键：一种化学基团，指一分子磷酸与两个醇（羟基）酯化形成的两个酯键。

该酯键成了两个醇之间的桥梁。

例如一个核苷的3ˊ羟基与别一个核苷的5ˊ羟基与同一分子磷酸酯化，就形成了一个磷酸二酯键。

4.Chargaff’碱基规则：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），既嘌呤的总含量相等（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，生长和发育阶段`营养状态和环境的改变都不影响DNA的碱基组成。

碱基对是通过碱基之间氢键配对的核酸链中的两个核苷酸，例如A与T或U , 以及G与C配对。

5. DNA的双螺旋：一种核酸的构象，在该构象中，两条反向平行的多核甘酸链相互缠绕形成一个右手的双螺旋结构。

碱基位于双螺旋内侧，磷酸与糖基在外侧，通过磷酸二脂键相连，形成核酸的骨架。

碱基平面与假象的中心轴垂直，糖环平面则与轴平行，两条链皆为右手螺旋。

双螺旋的直径为2nm，碱基堆积距离为0.34nm，两核甘酸之间的夹角是36゜，每对螺旋由10对碱基组成，碱基按A-T，G-C配对互补，彼此以氢键相联系。

维持DNA双螺旋结构的稳定的力主要是碱基堆积力。

双螺旋表面有两条宽窄`深浅不一的一个大沟和一个小沟。

6. DNA变性：DNA双链解链，分离成两条单链的现象。

7. 熔解温度：双链DNA熔解彻底变成单链DNA的温度范围的中点温度。

8. 增色效应：当双螺旋DNA熔解（解链）时，260nm处紫外吸收增加的现象。

9. 减色效应：随着核酸复性，紫外吸收降低的现象。

二、填空题1.核苷酸2.二；A；G3.细胞核；细胞质4.在嘌呤碱基和嘧啶碱基中存在共轭双键5.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6.β；糖苷；磷酸二酯键7. 宽；低；高；18. DNA; RNA9. 碱基堆积力；氢键；离子键；范德华力10. 倒L；氨基酸接受臂；反密码子11. 温度升高；酸碱变化；有机溶剂12. 三叶草；二氢尿嘧环；反密码环；T C环13.磷酸二酯；碱基堆积力14.增加；下降；升高；丧失15.嘌呤；嘧啶；26016.增加；不变17.窄18.cAMP；cGMP；第二信使；3’；5’三、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Tm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.对。

碱水解核酸时，先生成2’，3’－环核苷酸，再水解为2’或3’－核苷酸。

6.对。

负超螺旋DNA容易解链，便于进行复制、转录等反应。

7.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。

8.对。

目前为止发现的修饰核苷酸大多是在tRNA中找到的。

9.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。

10.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。

11.对。

一种病毒中只含有一种核酸：DNA或RNA，分别称为DNA病毒或RNA病毒。

12.对。

核糖核酸酶和脱氧核糖核酸酶有一定的专一性，作用于磷酸二酯键，是核酸内切酶。

13.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。

14．对：用碱水解核酸时，先生成2’,3’-环核苷酸，再水解为2’或3’-核苷酸。

15．错：mRNA是细胞内种类最多、但含量很低的RNA。

细胞中含量最丰富的RNA是rRNA。

16．对：不同tRNA中额外环大小差异很大，因此可以作为tRNA分类的重要指标。

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

18．错：核酸样品的纯度可以根据样品的OD260/OD280的比值判断，纯的DNA样品OD260/OD280=1.8，纯的RNA 样品OD260/OD280=2.0。

19．对：真核生物成熟mRNA的5’为帽子结构，即m7G（5’）PPP（5’）N m-，因此两5’端也是3’-OH。

四、选择题1.C．双链DNA的Tm值是指光吸收达到最大变化值的一半时对应的温度，即图中的C点。

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，因此粘度下降。

3.D．艾滋病毒HIV是一种单链RNA病毒。

4.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，因此反密码子UGA所识别的密码子是UCA。

5.E．复杂度是指非重复序列的长度，因此E的复杂度最高。

6.C．7.A．A=T,C=G；A+G=T+C；A=T=15%，C=G=35%。

8.A．9.A．10.D．11.A．12.D．13.A．14.B．15.B 真核细胞mRNA帽子结构最多见的是通过5’,5’-磷酸二酯键连接的甲基鸟嘌呤核苷酸，即m7G PPP N m P。

16.D 参照选择题15。

五、问答题1.答：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：氨基酸形成复合物，将氨基酸转运到核糖体中mRNA的特定位置上。

2.答：（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。

3．答：将DNA的稀盐溶液加热到70～100℃几分钟后，双螺旋结构即发生破坏，氢键断裂，两条链彼此分开，形成无规则线团状，此过程为DNA的热变性，有以下特点：变性温度范围很窄，260nm处的紫外吸收增加；粘度下降；生物活性丧失；比旋度下降；酸碱滴定曲线改变。

Tm值代表核酸的变性温度（熔解温度、熔点）。

在数值上等于DNA变性时摩尔磷消光值（紫外吸收）达到最大变化值半数时所对应的温度。

4．答：为（G + C）% = (Tm –69.3) × 2.44 ×%= (89.3-69.3) × 2.44 ×%=48.8%G = C = 24.4%(A + T)% = 1－ 48.8% =51.2%A = T = 25.6%5．答：tRNA的二级结构为三叶草结构。

其结构特征为：（1）tRNA的二级结构由四臂、四环组成。

已配对的片断称为臂，未配对的片断称为环。

（2）叶柄是氨基酸臂。

其上含有CCA-OH3’，此结构是接受氨基酸的位置。

（3）氨基酸臂对面是反密码子环。

在它的中部含有三个相邻碱基组成的反密码子，可与mRNA上的密码子相互识别。

（4）左环是二氢尿嘧啶环（D环），它与氨基酰-tRNA合成酶的结合有关。

（5）右环是假尿嘧啶环（TψC环），它与核糖体的结合有关。

（6）在反密码子与假尿嘧啶环之间的是可变环，它的大小决定着tRNA分子大小。

6．答：不同。

RNA可以被水解成单核苷酸，而DNA分子中的脱氧核糖2’碳原子上没有羟基，所以DNA不能被碱水解。

7．答：（1）用专一性的RNA酶与DNA酶分别对两者进行水解。

（2）用碱水解。

RNA能够被水解，而DNA不被水解。

（3）进行颜色反应。

二苯胺试剂可以使DNA变成蓝色；苔黑酚（地衣酚）试剂能使RNA变成绿色。

（4）用酸水解后，进行单核苷酸的分析（层析法或电泳法），含有U的是RNA，含有T的是DNA。

8．答：（1）每个体细胞的DNA的总长度为：6.4×109×0.34nm = 2.176×109 nm= 2.176m（2）人体内所有体细胞的DNA的总长度为：2.176m×1014 = 2.176×1011km（3）这个长度与太阳-地球之间距离（2.2×109公里）相比为：2.176×1011/2.2×109 = 99倍9．答：Z型DNA的结构特点：①两条多核苷酸链反向平行绕成一个左手螺旋。

②碱基对在分子轴外侧，并构成了分子的凸面。

③糖磷酸骨架链的走向呈“Z”字型。

④分子表面只有小沟。

⑤DNA双螺旋体细长。

两者之间的关系：B型、Z型DNA为DNA的两种结构形式，都是反向平行的双螺旋结构，B型DNA 与Z型DNA之间可以互相转变。

10.Alu I EcoRI Alu I11.答：(1) 3’-鸟苷酸或3’-鸟苷酸结尾的寡核苷酸(2) 3’-嘧啶核苷酸或3’-嘧啶核苷酸结尾的寡核苷酸(3) 3’-核苷酸。