第二章 核酸

第二章核酸

一、填空题

1.核酸可分为和两大类，前者主要存在于真核细胞的和原核细胞的部位，后者主要存在于细胞的部位。

2.构成核酸的基本单位是，由，和连接而成。

3.在各种RNA中，含量最多，含稀有碱基最多，半寿期最短。

4.细胞内所有的RNA的核甘酸顺序都是有它们的决定的。

5.维持DNA的双螺旋结构稳定的作用力有，，。其中最主要的是。

6.组成DNA的两条多核苷酸链是的，两链的碱基序列，其中与配对，形成两对氢键，配对，形成三对氢键。

7.当温度逐渐升高到一定的高度时，DNA双链，称为。当“退火”时，DNA的两条链，称为。

8. 核酸在复性后260nm波长的紫外线吸收值，这种现象称为效应。

9.DNA在溶液中的主要构象为，此外还有和，其中为左手螺旋。

10.TRNA的二级结构呈形，三级结构的形状像。

11.富含的DNA比富含的DNA具有更高的熔解温度。

12.DNA的双螺旋结构模型是和于年提出的。

13.tRNA二级结构中与蛋白质合成有关的主要结构是和，tRNA的功能是

。

14.核苷中碱基和核糖连接方式是，而在假尿苷中碱基和核糖的连接方式是。

15.细胞中的RNA主要存在于中，RNA中分子最小的是。

16.如果人体有1014个细胞，每个细胞的DNA量为 6.4×109对核苷酸，人体DNA的总长度为

km。

17.RNA碱水解的中间体是，终产物是和。

18.纯DNA样品的A260/280之值约为，而纯RNA样品的A260/280之值约为。

19.tRNA分子各部分的功能：氨基酸臂是，DHU环是，反密码子环是。

20.高等植物细胞中，DNA主要分布在，在和中也存在。

21.DNA的Tm 值大小与三个因素有关，分别是，，。

22.用琼脂糖凝胶电泳分离超螺旋DNA、线形DNA及开环DNA，其中迁移速度最大的是，最小的是。

23.DNA片段ATGAATGA的互补序列是。

24.某细菌DNA相对分子质量为4.0×108，该分子所含螺圈数为。

二、选择题

1.细胞内游离核苷酸分子的磷酸基闭通常连接在糖的什么位置上?( )

a.C5'

b. C3'

c.C2'

d.C l'

2.关于双链DNA碱基含量的关系哪个是错误的?( )

a. A=T，G=C

b. A+T=G+C

c. C=G

d. A+G=C+T

3.下列关于DNA的叙述哪项是错误的?( )

a.两条链反向平行

b.所有生物中DNA均为双链结构

c.自然界存在3股螺旋DNA

d.分子中稀有碱基很少

4.Southern印记法是利用DNA与下列何种物质之间进行分子杂交的原理?

a.RNA

b.蛋白质

c.氨基酸

d.DNA

5.假尿苷中的糖苷键是:( )

a. C5’-N l 连接

b. C1'-C1 连接

c.C l'-C5 连接

d. C4’-N l连接

6.RNA分子中常见的结构成分是( )

a.AMP、CMP和脱氧核糖

b.GMP、UMP和核糖

c.TMP、AMP和核糖

d.UMP、CMP和脱氧核糖

7.热变性后的DNA( )

a.紫外吸收增加

b.磷酸二酯键断裂

c.形成三股螺旋

d. (G十C)含量增加

8.DNA的Tm与介质的离子强度有关，所以DNA制品应保存在( )

a.高浓度的缓冲液中

b.低浓度的缓冲液中

c.纯水中

d.有机溶剂中

9.在适宜条件下，核酸分子的两条链能否自行杂交，取决于（）

a.DNA的熔点

b.序列的重复程度

c.核酸链的长短

d.碱基序列的互补

10.B-DNA的螺距为（）

a.2.0 nm

b.2.8 nm

c.3.4 nm

d.3.6 nm

11.DNA与RNA两类核酸分类的主要依据是（）

a.空间结构不同

b.所含碱基不同

c所含戊糖不同 d.在细胞中的位置不同

12.在核酸分子中核苷酸残基之间的连接方式为( )

a.2'，3'-磷酸二酯键

b.氢键

c.3'，5'-磷酸二酯键

d.糖苷键

13.DNA复性的重要标志是( )

a.溶解度降低

b.溶液粘度降低

c.紫外吸收增大

d.紫外吸收降低

14.分离出某病毒核酸的碱基组成为A=27%，G=30%，C=22%，T=21%，该病毒为( )

a.单链DNA

b.双链DNA

c.单链RNA

d.双链RNA

15.某DNA分子的(A+T)含量为90%，其Tm值为( )

a.106.2℃

b.93.2℃

c.89.8℃ c.73. 4℃

16.核酸对紫外线的吸收是由哪一结构所产生的（）

a.磷酸二酯键

b.核糖

c.嘌呤嘧啶环上的共轭双键

d.糖苷键

17.在Watson-Crick的DNA结构模型中，下列正确的是( )

a.双股链的走向是反向平行的

b.嘌呤和嘌呤配对，嘧啶和嘧啶配对

c.碱基之间共价结合

d.磷酸戊糖主链位于螺旋内侧

18.DNA变性的原因是( )

a.磷酸二酯键断裂

b.多核苷酸链解聚

c.碱基的甲基化修饰

d.互补碱基之间的氢键断裂

19.下列关于RNA的叙述哪一项是错误的( )

a.原核生物没有hnRNA和snRNA

b.tRNA是最小的一种RNA

c.胞质中只有一种RNA，即mRNA

d.组成核糖体的主要是rRNA

20.关于tRNA的叙述正确的是( )

a.分子上的核苷酸序列全部是三联体密码

b.是核糖体组成的一部分

c.由稀有碱基构成发夹结构

d.二级结构为三叶草形

21.下列核酸中稀有碱基或修饰核苷相对含量最高的是( )

a.DNA

b.rRNA

c.tRNA

d.mRNA

22.DNA和RNA共同具有的碱基是( )

a.T

b.A

c.U

d.ψ

23.原核生物核糖体为( )

a.70S

b.80S

c.60S

d.50S

24.下列哪种DNA的Tm值最低( )

a. G+C=56%

b. A+T=56%

c. G+C=65%

d. A+T=65%

三、是非题

l.DNA和RNA都易溶于水而难溶于有机溶剂。

2.修饰碱基仅存在于RNA分子中，DNA分子中没有修饰碱基。

3.不同生物的DNA碱基组成各不相同，同种生物的不同组织器官中DNA组成均相同。

4.真核细胞和原核细胞中都有组蛋白。

5.构成RNA分子中局部双螺旋的两个片段也是反向平行的。

6.假尿苷中的糖苷键是C一C连接的。

7.在lmol/LNaOH溶液中，RNA和DNA同样不稳定，易被水解成单核苷酸。

8.脱氧核糖核苷酸分子中核糖环的3'位没有羟基。

9.核苷的碱基和核糖以C一N糖苷键相连。

10.核苷酸的碱基和糖相连的糖苷键是C一O型。

1l.DNA碱基摩尔比规律仅适合于双链而不适合于单链。

12.细胞内DNA的核苷酸顺序都不是随机的而是由遗传性决定的。

13.假如某DNA样品当温度升高到一定程度时，OD260提高30%，说明它是一条双链DNA。

14.用碱水解RNA和DNA时可得到2'，3'-核苷酸。

15.Z-DNA分子存在于原生动物，果蝇，灵长类动物及人体细胞中。

16.真核生物的mRNA均含有polyA结构和帽子结构，原核mRNA则无。

17.原核mRNA中的修饰碱基比真核mRNA多。

18.RNA-DNA杂交链也具有双螺旋结构。

20.正负超螺旋DNA容易解链进行复制和转录。

四、名词解释

1.分子杂交

2.稀有碱基

3.DNA超螺旋

4.核酸的变性

5.退火

6.淬火

7.DNA熔解温度

8.增色效应

9.减色效应10.基因11.基因组

五、问答题

1.DNA双螺旋结构模型的主要特征有哪些?利用这个模型可以解释哪些生命活动?

2.简述DNA三股螺旋的结构特征?

3.蛋白质α-螺旋结构中的氢键和DNA双螺旋结构中的氢键有何不同?它们对稳定螺旋结构的作用如何?

4.tRNA分子有哪些共同的结构特征?

5.一个单链DNA与一个单链RNA的分子量相同，你可用哪些方法将其分开?

6.在pH值11与pH值3两种不同的环境中，DNA和RNA分子哪一种易被降解?哪一种抗性较大?为什么?

7.何谓“退火”? DNA样品在水浴中加热到一定温度，然后冷却至室温测其OD260，请问在下列两种情况下，OD260的变化有什么不同?为什么?

（1）加热的温度接近该DNA的Tm值；

（2）加热的温度远远超过该DNA的Tm值

8.根据同源蛋白质的知识，说明为什么编码同源蛋白质的基因(DNA片段)可以杂交？

9.核苷酸及其衍生物有哪些重要的生理功能?

10.为什么可以用紫外吸收法测定核酸含量？

11.DNA与RNA的区别？

12.维持DNA双螺旋结构的力有哪些？

13.什么是DNA的三级结构？它是怎样形成的？

14.原核生物和真核生物mRNA的结构各有哪些特点？

15．什么是DNA变性？变性后DNA理化性质有哪些改变？

参考答案

一、填空题

l.DNA、RNA、细胞核、类核、细胞质

2.核苷酸、碱基、戊糖、磷酸

3.rRNA、tRNA、mRNA

4.基因

5.碱基堆积力、离子键、氢键、碱基堆积力

6.反向平行、互补、A、T、G、C

7.解链、变性、重新结合、复性

8.变性、降低、减色效应

9.B-DNA、A-DNA、Z-DNA、Z-DNA

10.三叶草、倒L形

11.G=C、A=T

12.Watson、Crick、1953

13.氨基酸臂、反密码子环、转移氨基酸

14.N一C、C l'一C5

15.细胞质、tRNA

16.2.176×1011

17.2'，3'-环核苷酸、2'-磷酸核苷、3'-磷酸核苷

18.1.8~1.9、≥2.0

19.携带氨基酸、与氨酰-tRNA合成酶识别、识别密码子

20.细胞核、线粒体、叶绿体

21.DNA的均一性、GC含量、介质中离子强度

22.超螺旋DNA、开环DNA

23.TACTTACT

24.6×104

二、选择题

l.a 2.b 3.b 4.d 5.c 6.b 7.a 8.a

9.d l0.c 11.c 12.c 13.d 14.a 15.d 16.c

17.a 18.d 19.c 20.d 21.c 22.b 23.a 24.d

三、是非题

1.对

2.错

3.对

4.错

5.对

6.对

7.错

8.错

9.对10.错11.对12.对13.对14.错15.对16.错

17.错18.对19.对20.错

四、名词解释

1.分子杂交：在退火的条件下，不同来源的两条核酸链(DNA-DNA或DNA-RNA)，遵循“反向平行、碱基互补”的原则，形成双链分子的过程。

2.稀有碱基：一些核酸中存在少量其他修饰碱基，由于其含量少被称为稀有碱基，多是4种主要碱基的衍生物。

3.DNA超螺旋：DNA分子在双螺旋的基础上，由于某种原因使分子中产生了额外的结构张力，从而进一步扭曲而形成的特定构象称为超螺旋。它包括正超螺旋和负超螺旋。

4.核酸的变性：由于某些理化因素的影响，核酸的双链解链形成单链的过程，它不涉及到核酸分子中共价键的断裂。

5.退火：DNA在缓慢冷却的条件下，由单链复性变成双链的过程叫退火。来源相同的DNA单链经退火后恢复双链的结构，不同来源的DNA之间、DNA和RNA之间，退火后形成杂交分子。

6.淬火：双螺旋DNA溶液在加热变性之后，使其突然冷却，保持DNA单链，不能复性的处理过程称为“淬火”。

7.DNA熔解温度：DNA热变性时，由双链变成单链的温度范围的中点温度。其值是26Onm波长的紫外吸收增加值达到最大增加值一半时所对应的温度。

8.增色效应：当双螺旋DNA变性时，26Onm波长的紫外吸收值增加的现象。

9.减色效应：变性的DNA复性时，26Onm波长的紫外吸收值减少的现象。

10.基因：也称为顺反子。指含有合成一个功能生物分子(蛋白质或RNA)所需信息的一个DNA片段。或者说，基因是为多种多肽链或功能RNA顺序编码的DNA片段。

11.基因组：是指一种生物体的全部基因或染色体。

五、问答题

1. 1953年Watson和Crick提出了DNA双螺旋结构模型，DNA双螺旋结构模型的最本质特征是组成DNA的两条链“反向平行，碱基互补”。

该模型的要点是：

（１）DNA分子是由两条方向相反的平行多核苷酸链构成的，一条链的5｀-末端与另一条链的3｀-末端相对。两条链的糖-磷酸主链都是右手螺旋，有一共同的螺旋轴，螺旋表面有一条大沟和一条小沟。

（2）两条链上的碱基均在主链内侧，一条链上的Ａ一定与另一条链上的Ｔ配对，Ｇ一定与Ｃ配对。（３）成对碱基大致处于同一平面，该平面与螺旋轴基本垂直。相邻碱基对平面间的距离为0.34nm，双螺旋每旋转一周有10对碱基，螺旋直径为2nm。

DNA是遗传信息的载体，基因就在DNA上。利用双螺旋结构模型可以圆满解释生物体内遗传信息的流动方式，即DNA的复制、RNA的转录和蛋白质的翻译。

2.DNA的三股螺旋是在双螺旋结构的基础上，三条DNA链绕在一起形成的螺旋，也称H-DNA。在三股螺旋中通常是一条寡嘌呤核苷酸链与另一条寡嘧啶核苷酸链通过Watson-Crick配对形成正常的双螺旋。第三条任意同型寡核苷酸链可以插入其中，通过Hmgsteen配对形成三股螺旋，即第三个碱基A或者T与原正常A=T碱基中的A配对，形成T=A*T或T-A*A，G或者C与原正常G=C碱基中的G配对，C必须质子化，形成C=G*C或C=G*G。

3.在蛋白质多肽链中，中间每一个氨基酸残基的α-氨基和α-羧基都分别参与了肽键的形成，故在α-螺旋结构中，氢键是每一个氨基酸残基上的羧基氧与后面相隔3个氨基酸残基的第4个残基上的α-氨基中的氢形成。这些氢键大致与α-螺旋的中轴平行，氨基酸侧键伸向螺旋骨架外，不参与螺旋内氢键的形成。在DNA的双螺旋结构中，糖-磷酸骨架不参与氢键的形成，而是在反向平行的两条键间通过互补碱基之间形成氢键(A=T、G=C)，氢键大致与双螺旋的中轴垂直。

在蛋白质的α-螺旋中。单独的氢键是很弱的，但这些键的合力稳定了螺旋结构。肽键中的亚氨基酸—脯氨酸由于α-氨基上没有氢参与氢键的形成，所以使α-螺旋产生“结节”，在DNA双螺旋中，氢键的作用主要是使反向平行的两条链通过碱基互补互为模板，尽管这些氢键能帮助稳定螺旋结构，但碱基堆积力对螺旋的稳定更主要。

4 .细胞内tRNA的种类很多，目前已有70种以上的tRNA已经分离提纯，并测定了它们的碱基顺序。研究结果说明，各种tRNA的二、三级结构是相似的，具有以下共同的特征: (l)tRNA的分子质量在25kDa左右，含70一90核苷酸，沉降系数在4S左右。

(2)分子申中含有较多的稀有碱基。

(3)tRNA分子的3'端都具有CCA-OH结构。

(4)tRNA分子的5'端大多为pG…，有的为pC…。

(5)tRNA的二级结构呈三叶草型:由氨基酸臂、二氢尿嘧啶臂、反密码臂、TψC臂、二氢尿嘧啶环、反密码环、额外环和TψC环构成。不同的tRNA分子具有大小不同的额外环，额外环有3一18个核苷酸组成，是tRNA分类的重要标志。

(6)tRNA分子的三级结构呈倒写的L字母形状，L的一端是一CCA，另一端是反密码结构。

5.主要有下面几种方法:

第一、可用单一的核酸酶水解。如RNaseR水解RNA而不水解DNA，DNase只水解DNA而不水解RNA。

第二、稀碱水解。RNA能被水解，DNA则不能被水解。

第三、酸水解。完全水解后进行单核苷酸分析(层析法、电泳法均可)，含有(U)的为RNA，含有(T)的为DNA。

第四、根据特征反应检测。DNA中的D-2-脱氧核糖能与酸和二苯胺共热产生蓝紫色，而RNA 的D-核糖能与浓盐酸和苔黑酚(甲基间苯二酚)共热产生绿色。

6.在pH11的碱性环境中，RNA易被水解，而DNA则具有较大抗性。这是因为在碱性环境条件下，RNA核糖环C2'的一OH的诱导电子效应，使磷原子带上了微弱的正电荷，有利于OH-的亲核攻击，使RNA分子中的磷酸二酯键断裂，形成2'，3'-环核苷酸。而DNA分子中核糖环的C2'无羟基。不能产生邻近基团参与效应，也不能产生2'，3’ -环核苷酸中间物，所以RNA分子易被水解而DNA 分子则具较大抗性。

在pH值3的酸性环境中则相反，DNA易被水解而RNA则具有较大抗性。这也是因为核糖环结构的差异造成的。核糖环C2'羟基的存在与否对酸性条件下的C一N的稳定性影响很大，最不稳定的是嘌呤与脱氧核糖之间的糖苷键，在酸性条件下DNA易变成脱嘌呤酸，而RNA分子中的C一N不易被水解。

7. 所谓退火，是指热变性的DNA在缓慢冷却的条件下重新形成双链的过程。由于变性DNA在26Onm波长下的紫外吸收增加，即存在“增色效应”，据此可以判断：

在第一种情况下退火后的OD260与加热前会完全相同。因为在接近Tm值的温度时。DNA的两条链并未完全分开，所以退火DNA复性可以达到变性前的程度。

在第二种情况下，退火后OD260会比加热前高。因为在加热温度远远超过该DNA的Tm，值时，DNA的两条链已完全分开，退火DNA复性不容易达到变性前的相同程度。

8.所谓同源蛋白质是指不同来源的同一种蛋白质，如来自不同生物的细胞色素C、胰岛素等。同源蛋白质在生物进化中具有基本相同的氨基酸序列。根据中心法则可知，指导编码这些蛋白质的基因也具有基本相同的核苷酸序列。因此同源蛋白质的基因进行杂交时，形成杂交分子的机会就会比较多。

9.核苷酸及其衍生物是--类极其重要的生物分子，其主要生理功能简述如下:

(1)核苷酸是遗传信息的载体，是核酸的基本结构单位。

(2)核苷酸是某些辅酶如NAD+、NADP+、FMD、CoASH的组成成分，参加细胞内的氧化还原反应和基团转移反应。

(3)ATP、ADP在生物能量代谢中是转运能量和暂时贮存能量的载体。

(4)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。能荷高时促进合成代谢，低时促进分解代谢。

(5)核苷酸及衍生物参与细胞内许多重要的生化反应，如A TP是生物体内能量的“通货”，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。

(6)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。

(7)多磷酸核苷酸对代谢也有重要的调节作用，如鸟苷四磷酸和鸟苷五磷酸参与细菌基因转录调节作用。二腺苷多磷酸化合物是一种调节因子。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。

10.核酸分子上含有嘌呤碱基和嘧啶碱基，嘌呤环和嘧啶环具有共轭双键，它能强烈吸收250～290nm 波长的紫外光，最大吸收值在260nm左右。利用核酸这一特性，可以测定溶液中核酸的浓度。先测定260nm和280nm的吸光值，然后计算OD260nm/OD280nm的比值，DNA的比值为1.8，RNA的比值为2.0，说明提取的DNA或RNA质量较好．分光光度法的换算公式如下：

1OD 260双链DNA=50μg/ml

1OD 260单链DNA=37μg/ml

1OD 260单链RNA=40μg/ml

11.（１）组成：组成DNA的四种碱基是A、T、C、G，核糖是β-D-2-脱氧核糖；组成RNA的四种碱基是A、U、C、G，核酸是β-D-核糖。

（２）结构：DNA多是双链（也有单链），其结构单位为脱氧核糖核苷酸。DNA典型的二级结构为双螺旋结构。组成DNA的两条链反向平行，通过碱基互补配对（A-T，G-C）形成双螺旋，有Ａ=T、G=C的定量关系。DNA分子在双螺旋的基础上还可以形成超螺旋等更高级的结构。

RNA分子是单链的，其结构单位为核苷酸。RNA的二级结构是典型的平衡可逆结构，即其单链在空间自身卷曲接触的过程中，能通过A-U、G-C配对的区段形成部分小双螺旋区，不能配对的非螺旋区呈不规则的单链形式存在，RNA分子中Ａ≠Ｕ、Ｇ≠Ｃ。RNA主要有三种，rRNA分子有典型的倒“Ｌ”型三级结构，其他知之甚少。

（３）数量和长度：DMA分子较长，但数量较少；RNA分子一般比较短，但RNA数量很多。（４）稳定性：DNA比RNA要稳定。

12. DNA双螺旋结构是很稳定的，维持这种稳定增长的结构存在以下三种力：

（１）碱基堆积力：这是维持DNA双螺旋结构的主要作用力。DNA分子的碱基都是由芳环构成的，具有很强的疏水性质。碱基的有规律的堆积，使碱基之间发生缔合，形成了碱基堆积力，这种力是由芳香族碱基的л电子之间的相互作用而产生的。由于碱基层层堆积，在DNA分子内部形成了一个疏水核心区，也有助于氢键的形成。

（２）氢键：在DNA分子中，两条走向相反的互补链可以形成大量的氢键，Ｇ－Ｃ之间三对氢键，Ａ－Ｔ之间两对气键。氢键的强度虽比共价键弱，但比范德华力大，由于氢键多，所以氢键也是维持DNA双螺旋结构的主要作用力。

（３）离子键：使DNA分子稳定的第三种力是磷酸残基上的负电荷与介质中阳离子之间形成的离子键。在生理pH条件下DNA带有大量的负电荷，吸引着各种阳离子，形成离子键，消除了自身各个部位之间因负电荷而产生的斥力，增加了DNA分子的稳定性。

13. DNA双螺旋进一步扭曲即构成三级结构。例如某些病毒和细菌的环状双螺旋DNA，可以作多次扭曲而形成“麻花状”的螺旋结构，就是一种三级结构。另外，真核生物的线状双螺旋DNA分子，在核小体结构中的扭曲方式，也是一种三级结构。

不管是环状还是线状的双螺旋DNA分子，在正常状态下都处于能力学上的稳定状态，但因某些原因，使正常的双螺旋额外地多转几圈或者少转几圈，都会导致双螺旋内的原子偏离原来正常位置，使双螺旋分子产生额外的张力。若双螺旋是开环的，这种张力可以通过链的旋转而释放，DNA可恢复原状；若双螺旋两端固定或者是环状DNA分子，这种额外的张力不能释放到分子外，只能通过分子自身的扭曲形成超螺旋，使原子发生重排而消除张力。

14.真核生物mRNA的结构模式如下：

５’m7Gppp---CCACC---A3---A1U2G3G4---poly(A)

其主要特点有：

（１）５’-端有有帽子结构，５’-端的鸟嘌呤Ｎ7被甲基化，形成-甲基基鸟苷（m7G），帽子结构有三种类型，在翻译过程中起着很重要的作用。

（２）在３’-末端有poly(A)结构，长度为50～200个核苷酸，Poly(A)的长短与mRNA的半寿期有关。（３）真核生物的mRNA一般为单顺反子，即一条mRNA分子只编码一条多肽链。在mRNA的前体hnRNA中，存在着非编码序列，要通过拼接才变成成熟的mRNA。

（４）真核生物mRNA代谢很慢，半寿期较长。

原核生物mRNA的结构模式如下：A/G－GGAGG(S．Dseq)－AUG

S．Dsequence距离AUG大约9个核苷酸，中间富含Ａ、Ｕ。

其主要特点有：

（１）５’-端无帽子结构。

（２）３’-末端不含poly ( A)结构。

（３）原核生物的mRNA一般为多顺反子，即一条mRNA分子，可以指导几个蛋白质的生物合成。（４）mRNA代谢很快，半衰期很短。

15．DNA变性是指双螺旋区氢键断裂，空间结构破坏，形成单链无规则线团状态的过程。变性只是次级键的变化，磷酸二酯键并不断裂。DNA变性后，260nm的紫外线吸收增加，粘度下降，浮力密度升高，生物学功能部分或全部丧失。

第二章核酸

二、习题 （一）名词解释 1．两性离子（dipolarion ） 2．必需氨基酸（essential amino acid） 3．等电点(isoelectric point,pI) 4．稀有氨基酸(rare amino acid) 5．非蛋白质氨基酸(nonprotein amino acid) 6．构型(configuration) 7．蛋白质的一级结构(protein primary structure) 8．构象(conformation) 9．蛋白质的二级结构(protein secondary structure) 10．结构域(domain) 11．蛋白质的三级结构(protein tertiary structure) 12．氢键(hydrogen bond) 13．蛋白质的四级结构(protein quaternary structure) 14．离子键(ionic bond) 15．超二级结构(super-secondary structure) 16．疏水键(hydrophobic bond) 17．范德华力(vanderWaalsforce) 18．盐析(saltingout) 19．盐溶(salting in) 20．蛋白质的变性(denaturation) 21．蛋白质的复性(renaturation) 22．蛋白质的沉淀作用(precipitation) 23．凝胶电泳（gel electrophoresis） 24．层析（chromatography） (二) 填空题 1．蛋白质多肽链中的肽键是通过一个氨基酸的_____基和另一氨基酸的_____基连接而形成的。 2．大多数蛋白质中氮的含量较恒定，平均为___%，如测得1 克样品含氮量为10mg,则蛋白质含量为____%。 3．在20 种氨基酸中，酸性氨基酸有_________和________2 种，具有羟基的氨基酸是________和_________，能形成二硫键的氨基酸是__________. 4．蛋白质中的_________、___________和__________3 种氨基酸具有紫外吸收特性，因而使蛋白质在280nm 处有最大吸收值。 5．精氨酸的pI 值为10.76,将其溶于pH7 的缓冲液中，并置于电场中，则精氨酸应向电场的_______方向移动。

生物化学第二章核酸的结构与功能试题及答案

第二章核酸的结构与功能 一、名词解释 1.核酸 2.核苜 3.核甘酸 4.稀有碱基 5.碱基对 6. DNA的?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.生物体内的噂吟碱主要有和,啼嚏碱主要有、和=某些RNA分广中 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甘酸链。 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DNA 样品中，A=0.53mok C=0.25mok 那么T=mol, G=mol. 18.噪吟环上的第一位氮原『与戊糖的第一位碳原子相连形成—键，通过这种键相连而成的化合物叫—= 19.啼咤环上的第一位氮原广与戊糖的第一位碳原子相连形成—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昔酸是—、—，它们的主要生理功用是一° 21.写出下列核昔酸符号的中文名称：ATP、 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一对—、—对—o 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。 24.因为核酸分广中含有—和—碱基，而这两类物质又均含有—结构，故使核酸对一波长的紫外线有吸收作用。 25. DNA双螺旋直径为_2_nm,双螺旋每隔_3_nm转?圈，约相当于」0—个碱基对。戊糖和磷酸基位于双螺旋_外_侧、碱基位于_内_侧。 26、核酸双螺旋结构中具有严格的碱基配对关系，在DNA分广中A对、在RNA分广中A 时—、它们之间均可形成一个氢键，在DNA和RNA分子中G始终与—配对、它们之间可形成一个氢键。 27. DNA的Tm值的大小与其分子中所含的—的种类、数量及比例有关，也与分广的—有关。若含的A-T配对较多其值则、含的G-C配对较多其值则 .分/?越长其Tm值也越 29.组成核酸的元素有一、—、—、—、—等，其中—的含量比较稳定，约占核酸总量的—，可通过测定—的含量来计算样品中核酸的含量。 。和双螺旋结构的维系力主要有DNA. 30. 31. ?般来说DNA分子中G、C含量高分子较稳定，同时比重也较—、解链温度也—。 33.DNA分广中两条多核甘酸链所含的碱基和间有三个氢键，—和—之间仅有两个氢键。 34.RNA主要有三类，鹿、和、，典型的tRNA二级结构是型结构。 36.在生物细胞中主要有三种RNA,其中含量最多的是、种类最多的是、含有稀有碱基最多的是一= 三、选择题 A型题

生物信息学 第二章 GenBank序列数据库

第二章GenBank序列数据库 简介 一级蛋白质和核酸数据库在分子生物学界是如此的司空见惯，以致于我们很少会去考虑这些普遍存在的工具是如何建立的。但是如果我们能够了解这些序列是如何汇集到一起的，这将有助于我们加深对生物学的理解，并且能够更加充分地发掘这些记录中蕴藏的信息。 GenBank是美国国立卫生研究院维护的基因序列数据库，汇集并注释了所有公开的核酸以及蛋白质序列。每个记录代表了一个单独的、连续的、带有注释的DNA或RNA片段。这些文件按类别分为几组：有些按照系统发生学划分，另外一些则按照生成这些序列数据的技术方法划分。目前GenBank中所有的记录均来自于最初作者向DNA序列数据库的直接提交。这些作者将序列数据作为论文的一部分来发表，或将数据直接公开。GenBank由位于马里兰州Bethesda的美国国立卫生研究院下属国立生物技术信息中心建立，与日本DNA数据库（DDBJ）以及欧洲生物信息研究院的欧洲分子生物学实验室核苷酸数据库（EMBL）一起，都是国际核苷酸序列数据库合作的成员。所有这三个中心都可 以独立地接受数据提交，而三个中心之间则逐日交换信息，并制作相同的充分详细的数据库向公众开放（虽然格式上有细微的差别，并且所使用的信息系统也略有不同）。 这一章描述GenBank数据库是如何构成的，它如何与蛋白质数据库相衔接，以及如何解释其中的数据成分。关于序列数据库，前人已经作了大量的工作，具体可参见（Schuler et al., 1996; Bairoch and Apweiller, 1997; Benson et al., 1997; George et al., 1997; Stoesser et al., 1997; Tateno et al., 1997）。所有这些论 文都指出了数据库快速增长的趋势，并对如何利用这些生物学资源提出了建议。出于科学研究的考虑，以及由于历史的原因，序列数据被分别存放在核苷酸和蛋白质数据库中。核苷酸序列是查询核苷酸数据库以及蛋白质数据库时的主要出发点，并且目前有一种趋势，将核苷酸数据库介入到蛋白质数据库的管理之中（正如我们下面将要看到的那样）。这并不奇怪，因为数据库维护者与数据提交者之

第二章 核酸

第二章核酸化学 本章教学要求： 1.了解核酸的分类，细胞内分布和各种核酸的生物学功能。 2.熟记组成核酸的碱基、核苷、核苷酸的名称、缩写符号、结构式。比较两类核酸组成 的异同。 3.准确叙述DNA的一级结构、二级结构及碱基配对规律；掌握tRNA二级结构和三级 结构特点。 4.熟记核酸的主要性质和相关的重要概念。 一、填空题： 1．DNA双螺旋结构模型是谁于年提出的。 2．核苷酸除去磷酸基后称为。 3．脱氧核糖核酸在糖环的位置不带羟基。 4．DNA双螺旋沿轴向每nm旋转一圈，共有碱基对。 5．tRNA的三叶草结构主要含有环、环、环和环。6．RNA常见的碱基是、、和。 7．DNA双螺旋的两股链的顺序是关系。 8．DNA双螺旋结构中A、T之间有个氢键，而G、C之间有个氢键。9．RNA是蛋白质合成的模板，RNA是蛋白质合成中活化氨基酸的载体。10．因为核酸分子中含有和，而这两种物质均具有紫外吸收能力，故使核酸对的波长有吸收作用。 11．双螺旋DNA分子的T m值与、、和有关。 12．在真核生物DNA基因的核苷酸序列中有一部分能被转录，但却不能被翻译成蛋白质，这段序列称为。 13．DNA的稀盐溶液加热至某个特定温度，可使其理化性质发生很大变化，如紫外吸收值增加，这种现象叫作，其原因是由于。 14．tRNA的二级结构呈型，三级结构为型。 15．RNA的二级结构大多数是以单股的形式存在，但也可局部盘旋形成结构，典型的tRNA二级结构是臂环结构。 16．DNA双螺旋稳定因素有、和。17．DNA双螺旋直径为nm，对核苷酸螺旋上升一圈，螺距为nm，糖和磷酸位于双螺旋的侧，碱基位于螺旋的侧。 18．核酸的基本组成成分是、和，其中碱基又可分为碱和碱。 19．核酸分为和两大类，其中真核生物DNA主要存在于； RNA主要存在于中。 20．嘌呤环上的第位氮原子与戊糖的第位碳原子相连形成糖苷键，通过这种相连而成的化合物叫作。 二、是非判断题： 1．核苷中碱基和戊糖的连接一般为C—C糖苷键。

第二章 核酸的化学(作业)

第二章核酸的化学（作业） 一、名词解释 1. 核苷 2. 核苷酸 3. 磷酸二酯键 4.Chargaff’碱基规则 5. DNA的双螺旋 6. DNA变性 7. 熔解温度 8. 增色效应 9. 减色效应 二、填空题 1.核酸的基本结构单位是________________。 2.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。 3.两类核酸在细胞中的分布不同，DNA主要位于________________中，RNA主要位于________________中。 4.核酸在260nm附近有强吸收，这是由于________________。 5.变性DNA的复性与许多因素有关，包括________________，________________，________________，________________，________________等。 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. DNA所处介质的离子强度越低，其熔解过程的温度范围越，熔解温度越，所以DNA应保存在较浓度的盐溶液中，通常为 mol/L的NaCl溶液。 8.常用二苯胺法测定________________含量，用苔黑酚法测________________含量。

9.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。 10.tRNA的三级结构为________________形，其一端为________________，另一端为________________。 11.引起核酸变性的因素很多，如，和等。 12.tRNAR 的二级结构都是形，三个突环分别称、、 和。 13.维持核酸分子一级结构的化学键是，稳定其结构的作用是。 三、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 Tm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.[ ]用碱水解核酸，可以得到2′与3′-核苷酸的混合物。 6.[ ] 生物体内，天然存在的DNA分子多为负超螺旋。 7.[ ] mRNA是细胞内种类最多、含量最丰富的RNA。 8.[ ] 目前为止发现的修饰核苷酸大多存在于tRNA中。 9.[ ] 核酸变性或降解时，出现减色效应。 10.[ ] 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。 11.[ ] 在所有病毒中，迄今为止还没有发现既含有RNA又含有DNA的病毒。 12.[ ] 核糖核酸酶和脱氧核糖核酸酶分别作用于RNA和DNA中的磷酸二酯键，均属于特异性的磷酸二酯酶。 13.[ ] 核糖体不仅存在于细胞质中，也存在于线粒体和叶绿体中。

第二章核酸练习题

一、填空题 1．DNA双螺旋结构模型是Watson和Crick提出的。 2．核酸的基本结构单位是__ ___。生物体中贮存遗传信息的核酸是__ DNA ___，传递遗传信息的核酸是___ mRNA __，转运氨基酸的核酸是___tRNA __。 3．两类核酸在细胞中的分布不同，DNA主要位于____中，RNA主要位于____中。 4．DNA双螺旋的两股链的顺序是______关系; 使DNA双螺旋结构稳定的主要因素是. 5.tRNA的二级结构呈___形，三级结构呈___形，其3＇末端有一共同碱基序列_CCA__其功能是___。接受氨基酸 6．DNA在水溶解中热变性之后，如果将溶液迅速冷却，则DNA保持__单链__状态；若使溶液缓慢冷却，则DNA重新形成__双链_。（称退火）P77 二、选择题 A型题 1．在核酸中一般不含有的元素是： A．碳B．氢C．氧D．硫E．氮 2．通常即不见于DNA又不见于RNA的碱基是： A．腺嘌呤B．黄嘌呤 C.鸟嘌呤D．胸腺嘧啶E．尿密啶 3．组成核酸的基本单位是：P52 A.核糖和脱氧核糖B．磷酸和戊糖C．戊糖和碱基 D．单核苷酸E．磷酸、戊糖和碱基 4．脱氧核糖核苷酸彻底水解，生成的产物是：P53 A.核糖和磷酸B．脱氧核糖和碱基 C．脱氧核糖和磷酸D．磷酸、核糖和碱基 E.脱氧核糖、磷酸和碱基 5．核酸对紫外吸收的最大吸收峰在哪一波长附近? A.220nm B.240nm C．260nm D．280nm E．300nm 6.核酸的紫外吸收是由哪个结构所产生的? P75 A.嘌呤和嘧啶之间的氢键B．碱基和戊糖之间的糖苷键 C.戊糖和磷酸之间的酯键D．嘌呤和嘧啶环上的共轭双键E.核苷酸之间的磷酸二酯键 7.含有稀有碱基比例较多的核酸是：P66 A.mRNA B.DNA C.tRNA D.rRNA E．hnRNA 8.核酸分子中储存、传递遗传信息的关键部分是：P58

最新人教版高中生物必修一第二章第3节《遗传信息的携带者——核酸》教案

第二章第3节遗传信息的携带者——核酸 —、教材分析 《遗传信息的携带者——核酸》是人教版高中生物必修一《分子与细胞》第一章第三节的教学内容，主要学习核酸的种类及在细胞中的分布、核酸的结构和功能、学会观察DNA 和RNA在细胞中分布的方法。本节内容的重点放在细胞层面，让学生了解核酸在细胞中的分布以及核酸能成为遗传信息携带者的原因。 二、教学目标 1.知识目标： （1）说出核酸的种类以及核酸在细胞中的分布。 （2）掌握核酸的结构和功能 2.能力目标： 通过“观察DNA和R NA在细胞中的分布”的实验学会观察细胞中的DNA和RNA的方法。 3.情感、态度和价值观目标： （1）通过“观察DNA和RNA在细胞中的分布”的实验操作，培养学生勇于实践的科学精神和科学态度。 （2）通过分析DNA的结构和功能联系形成结构和功能相统一的观点。 三、教学重点难点 重点：核酸的结构和功能。 难点：观察DNA和RNA在细胞中的分布。 四、学情分析 我们的学生属于平行分班，没有实验班，学生已有的知识和实验水平有差距。有些学生对于 临时装片的制作都不熟练，所以讲解时需要详细。 五、教学方法 1.实验法：观察核酸在细胞中的分布。 2.学案导学：见学案。 3.新授课教学基本环节：预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习 六、课前准备 1.学生的学习准备：预习实验“观察DNA和RNA在细胞中的分布”，初步把握实验的原理和方法步骤。 2.教师的教学准备：多媒体课件的制作，课前预习学案，课内探究血案，课后延伸拓展学案。 3.教学环境的设计和布置：两人一组，实验室内教学。课前打开实验室门窗通风，课前准备好显微镜、生理盐水、吡罗红甲基绿染色剂、消毒牙签、酒精灯等材料用具。 七、课时安排：1课时 八、教学过程 （一）预习检查、总结疑惑 检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。 （二）情境导入、展示目标。 利用“问题探讨”唤起学生对遗传物质的记忆，激发学习兴趣。多媒体展示目标，然后展示探究的第一个问题，核酸在细胞中的分布。 （三）合作探究、精讲点拨。 探究一：观察DNA 和RNA在细胞中的分布。多媒体展示该实验的的目的要求、材料用具。

第二章第三节核酸习题(带答案和解析)

第二章组成细胞的分子 第三节遗传信息的携带者——核酸 （满分100分，45分钟） 一．单项选择题（每小题3分，共69分） 1．水稻叶肉细胞中的DNA主要存在于（） A、细胞质 B、细胞核 C、线粒体 D、叶绿体 2．下列哪一组物质是DNA的组成成分（） A．脱氧核糖、核酸和磷酸 B．脱氧核糖、碱基和磷酸 C．核糖、碱基和磷酸 D．核苷、碱基和磷酸 3．组成核酸的碱基、五碳糖、核苷酸各有多少种（） A. 5、2、8 B. 4、2、2 C. 5、2、2 D. 4、4、8 4．所有的核苷酸分子中都含有（） A．核糖 B．含氮碱基 C．脱氧核糖 D．氨基酸 5．细胞内的遗传物质是（） A、DNA B、RNA C、DNA或RNA D、DNA和RNA 6．杨树叶肉细胞中的核酸，含有的碱基种类是（） A、1种 B、8种 C、4种 D、5种 7．下列叙述中，哪项不是核酸的生理功能（） A、作为遗传信息的载体，存在于每个细胞中 B、是生物的遗传物质 C、是生物体进行生命活动的主要承担者 D、对生物体的遗传变异和蛋白质的生物合成有极其重要的作用 8．有关遗传信息的叙述，正确的是（） A、遗传信息只贮存在DNA分子中 B、HIV病毒的遗传信息贮存在RNA分子中 C、所有生物的DNA，都具有相同的脱氧核苷酸排列顺序 D、组成DNA的脱氧核苷酸只有4种，所以连成长链时，其排列顺序只有4种 9．观察DNA和RNA在真核细胞中的分布实验中，需用质量分数为８%的盐酸，下列关于盐酸的作用叙述错误的是（） A.增大细胞膜的通透性 B.调节染色液的pH C.加速染色剂进入细胞 D.使DNA和蛋白质分离 10．大豆根尖细胞所含的核酸中，含有碱基A、C、T的核苷酸种类数共有（） A．8 B．7 C．5 D．4 11．有人分析了一种有机物样品，发现它含有的元素有C、H、O、N、P，该样品很可能是（）A．脂肪 B．氨基酸 C．核酸 D．葡萄糖 12．下列关于SARS病毒所含核酸的叙述，说法正确的是（） A、含有A、G、C、T四种碱基，五碳糖为核糖 B、含有A、G、 C、U四种碱基，五碳糖为脱氧核糖。 C、含有A、G、C、T四种碱基，五碳糖为脱氧核糖 D、含有A、G、C、U四种碱基，五碳糖为核糖

第二章 核酸的化学(作业答案)

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；G 3.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；1 8. DNA; RNA 9. 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；260

核酸数据库

生物科学09 0909503127 陈晓敏 一、 1、GenBank 数据库 GenBank是NIH遗传序列数据库(https://www.sodocs.net/doc/4712471789.html,/)，它收集了可以公开获得的DNA 序列和注释。该数据库的容量以指数形式增长，核酸碱基数目大概每14个月就翻一个倍。目前拥有来自47,000个物种的30亿个碱基。GenBank核酸序列数据库涵盖了从完整基因组到单个基因等序列数据及部分注释信息，称一次数据库。此外，还有些更有针对性的基因组资源，或称专用数据库。这些专用数据库既包括了上述一次数据库的部分数据，也包括从其它数据库资源获得的信息或交叉链接。这种专门数据库主要分为两大类，一类是模式生物基因组数据库，另一类则与特殊的测序技术有关。这类数据库尽管也包含序列数据，但它们的特色主要是为某一特定的模式生物提供一个完整的数据资源，如酵母（Saccharomyces cerevisiae）、线虫（Caenorhabditis elegans）、果蝇（Drosophila melanogaster）、拟南芥（Arabidopsis thaliana）、幽门螺杆菌（Helicobacter pylori）等。这些数据库从各个不同层次上搜集整理有关信息，以便对某个模式生物全基因组有一个更加完整的了解。

2、EMBL （https://www.sodocs.net/doc/4712471789.html,/embl/）是欧洲主要的核苷序列收集单位。这个数据库是由欧洲生物信息中心EBI（欧洲分子生物学实验室（EMBL）在德国 Heidelberg 的站点）维护的。核苷数据来自基因组测序中心、个别科学家、欧洲专利局、以及跟合作伙伴DDBJ (Japan)和GenBank (USA)交换的数据。为了达到最佳的同步性，每天在DDBJ/EMBL/GenBank之间都要交换最新的数据。用户只要进入任意一个数据库都能得到最新数据。这三个数据库之间坚持统一的文件指导方针，它规范了数据库登录的内容和语法。这种指导方针确保了这些数据库的信息以一种格式便捷的交换，它与当今的生物信息学软件兼容，反映了分子生物学领域的发展。EMBL建立于1980年，它保存的数据信息是发表在科学文献上序列信息的两倍。普通的文章可以通过

第三节 蛋白质和核酸

普通高中课程标准实验教科书—化学选修第五册[人教版] 第四章生命中的基础有机物质 第三节蛋白质和核酸 教学目的 1.能说出氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质，查阅资料了解氨基酸、蛋白质与人体健康的关系。 2.了解蛋白质的组成、结构和性质，理解人工合成多肽、蛋白质的意义，体会化学科学在生命科学发展中作用。 教学重点：蛋白质和氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质。 教学难点：蛋白质的化学组成，相对分子质量，基本组成单位，分子结构，主要功能。 探究建议： 1、实验：酶的催化作用。 2、阅读与讨论：蛋白质结构的复杂性。 3、实验：蛋白质的性质。 课时划分：两课时 教学过程： 第一课时 [导入]同学们，你们知道世界上第一头克隆羊叫什么名字吗？对，叫多利。（用投影片打出多利的照片）你们看多利长得多漂亮、健壮。它是应用克隆技术的成果。 由中国“两院”院士在1998年评出的十大科技进展。其中的第三位：我国转基因羊研究获重大突破；第七位：我国的人类基因组研究获重大进展；第九位：我国研制成功基因重组人胰岛素。 在十大科技进展中与蛋白质、生物工程相关的占有三项，由此可见该领域的研究是何等的活跃。 今天我们就一起来学习相关蛋白质和核酸的知识。 [板书]第三节蛋白质和核酸 [问题]α-氨基酸是构建蛋白质的基石，首先来学习氨基酸。你们都听说过氨基酸吗？有哪些？ [回答] 有赖氨酸饼干、“红牛”饮料中也含有赖氨酸。 [板书[一、氨基酸的结构与性质 1．氨基酸的概念 [讲解]赖氨酸的结构简式： —NH2叫氨基。能够看成NH3失一个H后得到的，是个碱性基。 [定义[羧酸分子里烃基上的氢原子被氨基取代后的生成物叫氨基酸。 [讲解[蛋白质最终都水解得到α-氨基酸。指出离羧基最近的碳原子上的氢原子叫α氢原子，次近的碳原子上的氢原子叫β氢原子。羧酸分子里的α氢原子被氨基取代的生成物叫α-氨基酸。 例如：甘氨酸（α-氨基乙酸）的结构简式为：

第二章第3节遗传信息的携带者——核酸-习题带答案

! 1．(2013·北门中学高一检测)在“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验中，加入8%的盐酸的目的不．包括( ) A．水解DNA B．使染色体中的DNA和蛋白质分离 C．杀死细胞，有利于DNA与染色剂结合 D．改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞 ^ 答案：A 2．小麦叶肉细胞中的DNA存在于( ) A．细胞核、叶绿体和高尔基体 B．内质网、线粒体和细胞核 C．线粒体、叶绿体和细胞核 D．细胞核、核糖体和线粒体 解析：选C。真核细胞的DNA主要分布在细胞核中，线粒体、叶绿体内也含有少量的DNA。小麦叶肉细胞是真核细胞且具有线粒体和叶绿体。 3. ） (2013·山西省山大附中高一检测)由1分子磷酸、1分子碱基和1分子化合物a可构成化合物b(如图所示)，下列相关叙述正确的是( ) A．若m为腺嘌呤，则b肯定为腺嘌呤脱氧核苷酸 B．若a为核糖，b则为DNA的基本组成单位 C．若m为尿嘧啶，则DNA中肯定不含b这种化合物 D．若由b构成的核酸能被吡罗红染成红色，则a必有脱氧核糖 解析：选C。若m为尿嘧啶，则b为尿嘧啶核糖核苷酸，则DNA中不存在此物质。 4．(2013·湖南省浏阳市田家炳实验中学高一检测)在“奶牛、乳酸菌、噬菌体”这些生物中，各生物体内遗传物质的核苷酸种类依次是( ) 。 A．8、8、4 B．5、5、4 C．4、4、4 D．8、5、4 解析：选C。题干中三种生物的遗传物质都是DNA。 5．(2013·湖北省北门中学高一检测)遗传物质的基本单位中都有的是( ) A．核糖B．磷酸基团 C．脱氧核糖D．尿嘧啶 解析：选B。遗传物质可能为DNA或RNA，因此都有的物质为磷酸基团。 6．(2013·湖南省浏阳市田家炳实验中学高一检测)完成下面有关核酸分子的概念图。 }

第二章 核酸

第二章核酸概论 第一节概论 一、核酸的发现 1868年，瑞士的内科医生Friedrich Miescher从脓细胞核中提取到一种富含磷元素的酸性化合物，将其称为核质(nuclein)；后来他又从鲭鱼精子中分离出类似的物质，此酸性物质即是现在所知的核酸(nucleic acid)。1944年Oswald Avery,Colin Macleod和Maclyn McCarty发现，一种有夹膜、具致病性的肺炎球菌中提取的核酸DNA(deoxyribonucleic acid,脱氧核糖核酸)，可使另一种无夹膜，不具致病性的肺炎球菌的遗传性状发生改变，转变为有夹膜，具致病性的肺炎球菌，且转化率与DNA纯度呈正相关，若将DNA 预先用DNA酶降解，转化就不发生。该项实验彻底纠正了蛋白质携带遗传信息这一错误认识，确立了核酸是遗传物质的重要地位。1953年Watson 和Crick创立的DNA双螺旋结构模型，不仅阐明了DNA分子的结构特征，而且提出了DNA作为执行生物遗传功能的分子，从亲代到子代的DNA复制(replication)过程中，遗传信息的传递方式及高度保真性，为遗传学进入分子水平奠定了基础，成为现代分子生物学发展史上最为辉煌的里程碑。后来的研究又发现了另一类核酸RNA(ribonucleic acid,核糖核酸)，RNA在遗传信息的传递中起着重要的作用。从此，核酸研究的进展日新月异，如今，由核酸研究而产生的分子生物学及其基因工程技术已渗透到医药学、农业、化工等领域的各个学科，人类对生命本质的认识进入了一个崭新的天地。 二、核酸的种类、分布 核酸是生物体内的高分子化合物，包括DNA和RNA两大类。 RNA包括三种：mRNA 、tRNA、rRNA ，二者组成不同。 细胞核、细胞质（线粒体、叶绿体等）。 三、核酸的化学组成 组成核酸的元素有C、H、O、N、P等，与蛋白质比较，其组成上有两个特点：一是核酸一般不含元素S，二是核酸中P元素的含量较多并且恒定，约占9～10%。因此，核酸定量测定的经典方法，是以测定P含量来代表核酸量。 核酸经水解可得到核苷酸，因此核苷酸是核酸的基本单位。核酸就是由很多单核苷酸聚合形成的多聚核苷酸。核苷酸可被水解产生核苷和磷酸，核苷还可再进一步水解，产生戊糖和含氮碱基。 (dAMP、AMP) (dA、A)

第二章 核酸习题

第二章核酸的化学 一、名词解释 1、碱基互补 2、分子杂交 3、增色效应 4、减色效应 5、Tm值 6、三叶草型结构 7、超螺旋结构 二、填空题 1、和提出DNA双螺旋模型，从而为分子生物学的发展奠定了基础。 2、DNA和RNA的结构差别：DNA为，RNA为单链，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 布在细胞中，后者主要分布在细胞中。 6、在核酸分子中由戊糖和含氮碱组成核苷，由和组成核甘酸。是组 成核酸的基本单位。无论是DNA或RNA都是由许许多多的通过键连接而成。 7、核苷中嘌呤碱与核糖是通过位原子和位原子相连；嘧啶碱与核糖 是通过位原子和位原子相连。 8、常见的环状核苷酸是和，其作用是，它们通过核糖 上位位的羟基与磷酸环化形成酯键。 9、某双链DNA中含A为30％﹙按摩尔计﹚，则C为，T为。 10、DNA双螺旋B结构中，双螺旋的平均直径为nm，螺距为nm，沿中心轴旋 转一周包含个碱基对，相邻碱基距离为0.34nm，之间旋转角度。 11、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。 12、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，分别称为、和，用于ｔRNA分类标志的部位叫。 13、tRNA的二级结构呈形，三级结构像个倒写的字母。 14、DNA具有刚性是由于，DNA具有柔性是由于分子很长与直径比为。 16、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

第二章 核酸的化学

第二章核酸的化学 ?1.核酸的分类与功能 ?2.核酸的组成 ?3.核酸的结构 ?4.核酸的性质 5.基因差别 什么是核酸？ 1869年核酸最早分离自外科绷带脓细胞的细胞核，当时发现这种物质含磷量之高超过当时发现的任何一种有机物，并且含有很强的酸性，故得名核酸。 1909年其组成被研究清楚，1944年生物功能初步澄清，在X射线衍射技术支持下1951年结构澄清。 核酸是脱氧核糖核酸（DNA）与核糖核酸（RNA）的通称。 第一节核酸的分类与功能 (1)D N A是主要的生物遗传物质 生物染色体的有丝分裂(无性繁殖)、减数分裂(有性繁殖) 高等动植物是一次有性繁殖和无数次无性繁殖的结合. 实质上是DNA的复制和遗传及表达。 ②D N A的组成差异决定了细胞中所有蛋白质、R N A的结构特征 子代利用遗传下来的DNA可以制造与父代相同的RNA、蛋白质，故种瓜得瓜、种豆得豆。 ?③多细胞的D N A控制了细胞分化、个体形成乃至个体的生老病死。 任何一个多细胞生物的体细胞都含有完全相同的DNA。 ?提问：为什么人体各组织器官的细胞形状各异、功能不同？ 答案：不同细胞不同部分DNA发挥了作用（即表达）,其余DNA休眠。当给予合适的条件时，任何一种体细胞都能变化为一个完整的个体——体细胞克隆

技术； 克隆人 提问：为什么要克隆人？ 答案：主要是采集器官，进行器官移植； 由于不同个体器官移植时存在免疫排斥现象； 还可以复制死去的亲人。 克隆人的方法 2.卵细胞去核并与体细胞融合 4.克隆婴儿的诞生 95个畸形、流产儿 + 5个早衰的克隆人 提问：为什么各国政府均反对克隆人呢？ 答案：1.可预见的大量的畸形儿、流产儿 2.从未有过的伦理危机，动摇社会的根基家庭观、权利义务观 一旦流行开来，“父将不父，母将不母，子将不子” 但大势所趋，第一个克隆人将在一、两年内诞生——这就是科学的两面性（“福祸相依”） 基因（gene 开始、发育的意思） （古代）种质（猜想) （十九世纪）孟德尔—遗传颗粒（推断） （二十世纪初）摩尔根—染色体是基因的载体（蛋白质？核酸？） （1944年）—DNA是基因的化学载体 基因(Gene)即DNA上能够编译一个蛋白质或RNA的最小单位，一个细胞内所有基因组合在一起统称为“基因组”。 DNA 的所有功能本质上反映的是基因的功能。 生老病死

第三节 蛋白质和核酸 教案

第三节蛋白质和核酸 1、课标中的内容 《有机化学基础》主题3 糖类、氨基酸和蛋白质，第 2点：能说出氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质，查阅资料了解氨基酸、蛋白质与人体健康的关系。 第3点：了解蛋白质的组成、结构和性质，认识人工合成多肽、蛋白质、核酸等的意义，体会化学科学在生命科学发展中所起的重要作用。 活动与探究建议②实验：酶的催化作用。 ③阅读与讨论：蛋白质结构的复杂性。 ④实验：蛋白质的性质。 2、教材中的内容 蛋白质是生命的基础，是一类非常重要的含氮生物高分子化合物，它水解的最终产物是氨基酸。这节内容从蛋白质在生物界的广泛存在引入，教材先介绍氨基酸的结构与性质，在此基础上结合插图常识性地介绍了蛋白质的四级结构，然后重点讨论了蛋白质的水解、盐析、变性、颜色反应等性质。教材最后对酶和核酸作了介绍。 本节教学应注重学生动手实验及与对生活现象的解释，通过这节知识的学习使学生真正体会到“没有蛋白质就没有生命”。氨基酸的教学，应抓住氨基酸是多官能团化合物，在教学中应用迁移、替代、延伸的方法来突破难点。蛋白质的性质是本节的重点，可考虑用边讲边学生实验的方法进行，并注意结合生活中的一些事例来加深学生对蛋白质性质的理解。酶和核酸是现代生物工程研究的一个重要内容，它的作用和意义越来越为人们所认识，越来越被人们所重视，可以结合我国在这一领域所取得的成就对学生进行生动的爱国主义教育。 二、教学对象分析 1、知识技能方面：在必修2教材中，有“基本营养物质”一节，已经简单介绍了蛋白质的性质，学生已经学习羧基的有关性质，在生物课中已学习酶和核酸的知识，本节教学可在这些学生已有知识的基础上展开。 2、学习方法方面：学生已具备一定的实验探究能力及应用所学知识对身边生活问题进行解释的能力。 三、设计思想 本节的教学设计总的思想是从身边事从学生已有知识引入，然后引导学生在探询相关问题的答案中学习新知识。具体来讲就是将酶与核酸的知识先通过回忆、阅读的方式讲授，然后提出课本P90相类似的问题引入对氨基酸和蛋白质的学习，蛋白质的性质的学习通过学生动手实验来进行，以学生为主体，培养学生的实验探究能力和动手操作能力。 本节内容拟用两课时完成教学： 第一课时：酶、核酸、氨基酸的结构和性质 第二课时：蛋白质的结构及性质的学生分组实验 四、教学目标 1、知识与技能： （1）了解氨基酸的组成、结构特点和主要化学性质； （2）了解蛋白质的组成、结构和性质（盐析、变性、水解、颜色反应等）。 （3）认识蛋白质、酶、核酸等物质与人体健康的关系，体会化学学科在生命科学发展中所起的重要作用。 2、过程与方法： 通过学生实验完成蛋白质性质知识的形成，强化“蛋白质是生命的基础，没有蛋白质就没有生命”的认识。学会运用比较、分类、归纳、概括等方法对所得信息进行加工。

高中生物必修一第2章第3节教案：第二章第3节核酸

第2章组成细胞的分子 第3节遗传信息的携带者——核酸 一、教材分析 本课为人教版高中必修第一册，第二章第三节的内容，在课程结构上紧承第二节生命活动的主要承担着——蛋白质而继续介绍生物大分子，又在课程内容上呼应必修第二册的遗传分子基础部分，有着承上启下的作用，是高中生物学的一节重要的基础理论课，是学生打好生物学框架的基石，具有十分重要的意义。 二、学情分析 1. 考虑学生的已知知识：学生已经掌握了有关生物大分子的相关概念与知识，对其中一 种大分子——蛋白质的结构与功能有了较详细的了解，教师可结合蛋白质与氨基酸的相关知识介绍核酸与核苷酸。 2. 考虑学生的未知知识：学生从初中至高中，第一次接触分子结构模型图，对核苷酸分子组成与结构陌生，需重点讲解。 3. 考虑学生的生活常识：学生对DNA亲子鉴定，DNA指纹识别有相应的解并有一定的学习兴趣，教师可以联系日常生活加以讲解 三、教学目标 1. 知识目标知识目标知识目标知识目标：说出核酸的种类，功能。运用特定的染色剂 染色、观察并区分DNA和RNA在细胞中的分布描述核苷酸的分子结构，简述核糖核苷酸与脱氧核糖核苷酸的区别与练习。 2. 能力目标能力目标能力目标能力目标：体验知识的迁移与相互联系，学会比较、归纳 的学习方法。 3. 情感态度价值观目标：通过学习DNA与RNA结构的科学探究历史，关注生物探究式的 方式，认同生命科学对于人类发展的重要意义。 四、教学重难点 1. 教学重点：核酸的分类及其功能两种核酸的细胞定位以及其实验探究方法[来源:学。科。网Z。X。X。K] 2.教学难点：核苷酸的结构，碱基和五碳糖的相互组合方式 五、教学用具：多媒体课件展示，DNA和RNA在细胞中的分布实验录像 六、教学课时：1课时 教学内容（一）引入 [来源:学&科&网Z&X&X&K] 教师活动 以利用DNA侦破案件、寻找灾难死难者或 者亲子鉴定为例子，并以问题作为引导，激发 学生的兴趣：1、DNA是什么？2、为什么DNA 能比较精确地定位一个人的身份？3、你还了 解那些关于DNA鉴定的应用？ 学生活动 在老师的引导下，思考 问题，并尝试作出回答。

第二章 核酸

第二章核酸 一、填空题 1.核酸可分为和两大类，前者主要存在于真核细胞的和原核细胞的部位，后者主要存在于细胞的部位。 2.构成核酸的基本单位是，由，和连接而成。 3.在各种RNA中，含量最多，含稀有碱基最多，半寿期最短。 4.细胞内所有的RNA的核甘酸顺序都是有它们的决定的。 5.维持DNA的双螺旋结构稳定的作用力有，，。其中最主要的是。 6.组成DNA的两条多核苷酸链是的，两链的碱基序列，其中与配对，形成两对氢键，配对，形成三对氢键。 7.当温度逐渐升高到一定的高度时，DNA双链，称为。当“退火”时，DNA的两条链，称为。 8. 核酸在复性后260nm波长的紫外线吸收值，这种现象称为效应。 9.DNA在溶液中的主要构象为，此外还有和，其中为左手螺旋。 10.TRNA的二级结构呈形，三级结构的形状像。 11.富含的DNA比富含的DNA具有更高的熔解温度。 12.DNA的双螺旋结构模型是和于年提出的。 13.tRNA二级结构中与蛋白质合成有关的主要结构是和，tRNA的功能是 。 14.核苷中碱基和核糖连接方式是，而在假尿苷中碱基和核糖的连接方式是。 15.细胞中的RNA主要存在于中，RNA中分子最小的是。 16.如果人体有1014个细胞，每个细胞的DNA量为 6.4×109对核苷酸，人体DNA的总长度为 km。 17.RNA碱水解的中间体是，终产物是和。 18.纯DNA样品的A260/280之值约为，而纯RNA样品的A260/280之值约为。 19.tRNA分子各部分的功能：氨基酸臂是，DHU环是，反密码子环是。 20.高等植物细胞中，DNA主要分布在，在和中也存在。 21.DNA的Tm 值大小与三个因素有关，分别是，，。 22.用琼脂糖凝胶电泳分离超螺旋DNA、线形DNA及开环DNA，其中迁移速度最大的是，最小的是。 23.DNA片段ATGAATGA的互补序列是。 24.某细菌DNA相对分子质量为4.0×108，该分子所含螺圈数为。 二、选择题 1.细胞内游离核苷酸分子的磷酸基闭通常连接在糖的什么位置上?( ) a.C5' b. C3' c.C2' d.C l'

第二章 核酸化学

第二章核酸化学 一、选择 （一）A型题 1.水解人体DNA可以得到各种脱氧核苷酸的混合物。其中含量与dAMP相同的是： A.dCMP B.dGMP C.dIMP D.dTMP E.dUMP 2.水解RNA得到的核苷酸的混合物中，下面哪种含量最少？ A.AMP B.CMP C.GMP D.TMP E.UMP 3.核苷酸碱基的元素组成不包括： A.C B.H C.N D.O E.P 4.镰状红细胞贫血属于 A.呼吸性酸中毒； B.遗传缺陷； C.自由基破坏； D.营养不良； E.低血压 5.细胞内含量最稳定的成分是: A.DNA B.核糖体 C.氨基酸 D.ATP E.CoASH 6. 连接核酸结构单位的化学键是：A.肽键 B.磷酸二酯键 C.二硫键 D.氢键 E.糖苷键 7.关于DNA双螺旋结构模型 A.是一个三链结构 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 8.核酸分子中储存、传递遗传信息的关键部分是 A.磷酸戊糖 B.核苷 C.碱基序列 D.戊糖磷酸骨架 E.磷酸二酯键 9.通常既不见于RNA，也不见DNA的含氮碱基是 A.腺嘌呤 B.黄嘌呤 C.鸟嘌呤 D.胸腺嘧啶 E.尿嘧啶 10.DNA的热变性是 A.分子中磷酸二酯键断裂 B.DNA分子进一步形成超螺旋 C.DNA分子中碱基丢失，数目减少 D.DNA双螺旋的解链 E.DNA双链形成左手螺旋 11.含稀有碱基较多的核酸是 A.DNA B.tRNA C.rRNA D.mRNA E.hnRNA 12.某DNA分子中胸腺嘧啶的含量为20%，则胞