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1、第5章 核酸化學 一、 學大綱基本要求 DNA、RNA的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)以及研究技術(shù)。核酸的化學結(jié)構(gòu)，堿基、核苷、核苷酸，DNA的結(jié)構(gòu),DNA的一級結(jié)構(gòu), DNA的二級結(jié)構(gòu), DNA結(jié)構(gòu)的不均一性和多形性, 環(huán)狀DNA, 染色體的結(jié)構(gòu)。RNA的結(jié)構(gòu), RNA的類型和結(jié)構(gòu)特點,tRNA的結(jié)構(gòu)和功能, mRNA的結(jié)構(gòu)和功能, rRNA的結(jié)構(gòu)和功能。核酸的性質(zhì), 解離性質(zhì), 水解性質(zhì), 光吸收性質(zhì), 沉降特性,變性、復性及雜交。核酸研究技術(shù),核酸的分離純化,限制性核酸內(nèi)切酶,DNA物理圖譜,分子雜交,DNA序列分析,DNA的化學合成，DNA聚合酶鏈式反應—PCR。 二、 本章知識要點 (一) 核

2、酸的化學組成 1．元素組成 核酸分子主要由碳、氫、氧、氮和磷等元素組成。與蛋白質(zhì)相比較，核酸的元素組成中一般不含有硫，而磷的含量較為穩(wěn)定，占核酸9％～10％?？赏ㄟ^測定磷含量來估計樣品中核酸的含量。 2．物質(zhì)組成 核酸在核酸酶的作用下水解為核苷酸，核苷酸完全水解可釋放出等摩爾量的含N堿(堿基Base)、戊糖和磷酸。因此構(gòu)成核酸的物質(zhì)成分有三類：包括磷酸、戊糖和堿基。戊糖可分為核糖和脫氧核糖，堿基又分為嘌呤堿和嘧啶堿兩類，DNA中的戊糖和堿基與RNA有所不同。 DNA分子中的戊糖是β-D-2-脫氧核糖,RNA中的戊糖是β-D-核糖。 DNA分子中存在的堿基主要有腺嘌呤(A)、鳥嘌呤(G)

3、、胞嘧啶(C)和胸腺嘧啶(T)。 RNA分子中除含有A，G，C外，還含有尿嘧啶(U)，而不含有T。因此，DNA和RNA的堿基組成上，嘧啶的組成有所不同。在DNA和RNA分子中尚含有少量的不常見的其他堿基，稱為稀有堿基，它們大多數(shù)是常見堿基的甲基化衍生物。 3．核酸的基本單位——核苷酸 組成DNA的核苷酸(nucleotide)稱為脫氧核糖核苷酸，組成RNA的核苷酸稱為核糖核苷酸。核苷酸則是由磷酸、戊糖、堿基組成。堿基和核糖或脫氧核糖之間脫水通過糖苷鍵(glycosidic bond)縮合形成核苷或脫氧核苷，戊糖的第1位碳原子與嘌呤的第9位氮原子相連構(gòu)成l，9—糖苷鍵，而與嘧啶的第l位氮原子

4、相連構(gòu)成1，1-糖苷鍵。核苷中戊糖的游離羥基與磷酸之間脫水通過磷酯鍵縮合生成核苷酸。因核糖核苷的糖基在2＇，3＇，5＇，位上均有游離的羥基，故能分別形成2＇-3＇-或5＇-核糖核苷酸，而脫氧核糖核苷的糖基上只有3＇，5＇兩個游離的羥基，所以只能形成3＇-或5＇-脫氧核糖核苷酸。生物體內(nèi)游離存在的多是5＇-核苷酸。5＇-核苷酸的磷酸基上往往可以再接一分子或兩分子磷酸，生成二磷酸或三磷酸核糖核苷(NDP或NTP)和二磷酸或三磷酸脫氧核糖核苷(dNDP或dNTP)。四種NTP和四種dNTP分別是合成RNA和DNA的原料。在生物體內(nèi)還有一些游離的核苷酸及其衍生物，如供能物質(zhì)ATP、多種激素的第二信使c

5、AMP，cGMP等，在生物代謝過程中起重要作用。 4．核苷酸的連接方式 核苷酸之間靠3＇，5＇-磷酸二酯鍵彼此連接而組成多核苷酸鏈。即核苷酸戊糖的第5位碳上的磷酸基與另一個核苷酸戊糖的第3位碳上的羥基脫水縮合形成酯鍵。因一個磷酸基形成兩個酯鍵，故稱為磷酸二酯鍵。多核苷酸鏈是核酸的基本結(jié)構(gòu)形式，由四種核糖核苷酸(NMP)通過磷酸二酯鍵連接而成的多核苷酸鏈為RNA鏈。由四種脫氧核糖核苷酸(dNMP)通過磷酸二酯鍵連接而成的多核苷酸鏈為DNA鏈。DNA鏈和RNA鏈都具有兩個游離末端，其核苷酸殘基中戊糖的5位碳上帶有游離的磷酸基的一端稱為5′末端，戊糖的3位碳上帶有游離的羥基的一端稱為3′末端。多

6、核苷酸鏈是以糖—磷酸構(gòu)成骨架，堿基在骨架內(nèi)側(cè)。在書寫核苷酸鏈核苷酸殘基(或堿基)排列順序時，則從5＇→3＇方向(由左至右)描述。 （二）DNA的分子結(jié)構(gòu) 核酸的分子結(jié)構(gòu)大體分為三級，DNA和RNA在分子的構(gòu)象和堿基組成上有著顯著的差異。 1．DNA的一級結(jié)構(gòu) DNA的一級結(jié)構(gòu)是指多脫氧核糖核苷酸鏈中核苷酸殘基的排列順序，也就是核苷酸鏈中堿基的排列順序。 DNA對遺傳信息的攜帶和傳遞是依靠核苷酸中的堿基排列順序變化而實現(xiàn)的。自然界基因的長度在幾十至幾萬個堿基之間，由于堿基的排列方式不同，因而提供的DNA編碼能力幾乎是無限的。 2．DNA的二級結(jié)構(gòu) DNA的二級結(jié)構(gòu)是典

7、型的雙螺旋(double helix)結(jié)構(gòu)。Watson-Crick雙螺旋結(jié)構(gòu)模型(B-DNA)的特征是： (1)反向平行雙鏈：由兩條長度相同、互為反向平行的脫氧多核苷酸鏈組成。堿基位于兩條脫氧核糖和磷酸形成的長鏈骨架的內(nèi)側(cè)。 (2)堿基互補配對：兩條鏈通過堿基間形成的氫鍵相連，具有嚴格的堿基配對關(guān)系。始終是A與T配對、G與C配對。A，T之間形成二個氫鍵，G，C之間形成三個氫鍵。堿基對(bp)平面垂直于螺旋軸。 (3)右手雙螺旋：兩條反向平行的脫氧核糖核酸鏈圍饒同一中心軸盤饒成右手螺旋。每10個bp為一周，螺距為3.4nm，螺旋直徑為2.0nm，相鄰的bp平

8、面沿軸旋轉(zhuǎn)36°，上升0.34nm。雙螺旋表面具有深溝和淺溝(大溝和小溝)。深溝是蛋白質(zhì)識別DNA堿基序列的基礎(chǔ)。 (4)維持雙螺旋結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的力量：bp之間的氫鍵維持雙螺旋結(jié)構(gòu)的橫向穩(wěn)定，堿基平面間的疏水性堆積力維持縱向穩(wěn)定。 DNA的二級結(jié)構(gòu)尚存在Z-DNA，A-DNA等螺旋形式。在DNA分子中堿基組成有著顯著的特點：既嘌呤堿的數(shù)目與嘧啶堿的數(shù)目相等。A=T，G=C，A+G=C+T：不同種生物細胞中的DNA，堿基組成不同：同一個體不同組織器官中DNA的堿基組成相同：DNA分子的堿基組成不受年齡、營養(yǎng)狀況的影響。 3. DNA的三級結(jié)構(gòu) DNA的三級結(jié)構(gòu)

9、是在二級結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上進一步盤饒形成的超螺旋結(jié)構(gòu)。如真核細胞DNA的雙鏈纏饒在組蛋白上構(gòu)成核小體。參與核小體形成的組蛋白包括H1，H2A，H2B，H3，H4五種亞基，一個完整的核小體由核心顆粒及連接區(qū)組成。每兩分子H2A，H2B，H3，H4構(gòu)成八聚體與DNA形成核小體的核心顆粒，H1亞基形成核小體的連接區(qū)。 DNA分子圍饒核心顆粒盤饒1圈大約140bp，連接區(qū)DNA長度約為60bp，完整的核小體DNA約含200個堿基對，它是染色體的基本單位。由許多核小體形成的串珠狀結(jié)構(gòu)再進一步卷曲呈螺線管狀排列，即為染色質(zhì)纖維，染色質(zhì)纖維再經(jīng)幾次卷曲才能形成染色單體。超螺旋結(jié)構(gòu)的形成使細胞核內(nèi)DNA的長度壓縮了近

10、一萬倍。 （三）RNA的分子結(jié)構(gòu) 1．RNA的類型和結(jié)構(gòu)特點 是指多核苷酸鏈中核苷酸殘基的排列順序，RNA的結(jié)構(gòu)一般是以一條單鏈形式存在，單鏈折疊盤饒時存在著一些能夠互補配對的核苷酸區(qū)，形成局部雙螺旋結(jié)構(gòu)。堿基間也有互補配對關(guān)系，A對U，G對C，A，U之間形成兩個氫鍵，G，C之間形成三個氫鍵。但是，在整個RNA分子中嘌呤堿和嘧啶堿之間沒有嚴格的相等關(guān)系。單鏈內(nèi)不能配對的部分則被排斥在雙鏈外，形成環(huán)狀突起。這就是RNA的二級結(jié)構(gòu)。細胞內(nèi)含有三種主要的RNA即mRNA，rRNA，tRNA。 2. mRNA的結(jié)構(gòu)和功能 mRNA可從DNA轉(zhuǎn)錄遺傳信息，并作為指導蛋白質(zhì)合成的模版。m

11、RNA含量最少，僅占RNA含量的3％。但作為不同蛋白質(zhì)合成模版的mRNA種類卻最多。其一級結(jié)構(gòu)差異很大，核苷酸數(shù)變動范圍在500～6000bp之間，其分子為線形單鏈結(jié)構(gòu)。成熟的mRNA來自于其前體核不均一RNA(hnRNA)的剪接而成。5＇-末端有一個7-甲基鳥苷三磷酸(m7-GTP)的“帽”，3＇-末端有多聚腺苷酸(Po1yA)的“尾”，該尾由30～200個腺苷酸聚合而成。其帽和尾是在轉(zhuǎn)錄后加上去的。中間部位為編碼區(qū)，從5＇→3＇每三個相連的堿基為一組密碼，稱為“三聯(lián)體密碼子”。組成mRNA的堿基共四種，每3個組成一組密碼可組成64組。其中6l組為有意義密碼子，分別代表20種不同的氨基酸。

12、 3. tRNA的結(jié)構(gòu)和功能 tRNA的功能是在細胞蛋白質(zhì)合成過程中作為各種氨基酸的載體，并將其轉(zhuǎn)呈給mRNA。其分子最小，由60—90個核苷酸組成，約占RNA總量的16％。其分子組成特點是含有較多的稀有堿基和稀有核苷，包括雙氫尿密啶(DHU)、假尿苷(ψ)和甲基化的嘌呤(mG，mA)。其二級結(jié)構(gòu)呈三葉草型。其主要功能部位有二個，一個是3′-末端的-CCA-OH結(jié)構(gòu)，起特異結(jié)合氨基酸的作用，稱為“氨基酸臂”。另一個是反密碼環(huán)，環(huán)上有三聯(lián)的“反密碼子”，它與mRNA上的密碼子反向互補。于是，由tRNA攜帶的氨基酸可被轉(zhuǎn)運到與密碼子相對應的部位上。所以，tRNA尚有閱讀mRNA密碼子的功能。tR

13、NA的三級結(jié)構(gòu)為倒“L”型，是天然狀態(tài)下的構(gòu)象。 4. rRNA的結(jié)構(gòu)和功能 rRNA是細胞內(nèi)含量最多的RNA，約占RNA總量的80％。rRNA不單獨存在，它與蛋白質(zhì)結(jié)合為核糖體(核蛋白體)。核糖體由大、小兩個亞基組成，在原核和真核生物細胞內(nèi)，構(gòu)成大、小亞基的rRNA的種類和數(shù)目各不相同。核糖體存在于粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和胞漿中。 （四）核酸的理化性質(zhì) l. 一般理化性質(zhì) 由于DNA和RNA的多核苷酸鏈上即有酸性的磷酸基團，又有堿基上的堿性基團。因此，它也是兩性電解質(zhì)。在一定pH溶液中可帶某種電荷，可用電泳方法將其分離。核酸通常顯酸性，易與金屬離子生成鹽?？杉尤胍掖蓟虍惐际蛊涑恋砦龀?。核酸是

14、生物大分子，具有大分子的一般特性。如易沉淀、因呈線性結(jié)構(gòu)，具有一定的粘度。因核酸分子中的堿基結(jié)構(gòu)中也存在著共軛雙鍵，所以核酸具有紫外吸收特性。核酸溶液在260nm波長處具有最大光吸收，該性質(zhì)可用于核酸的定量分析。 2. DNA的變性、復性和分子雜交 DNA的變性是指在理化因素作用下，DNA分子中的氫鍵斷裂，堿基堆積力遭到破壞，雙螺旋結(jié)構(gòu)解體，雙鏈分開形成單鏈的過程。DNA變性后表現(xiàn)為粘度降低、紫外吸收增加(增色效應)。在實驗室使DNA變性的最常用方法是加熱。加熱時DNA雙鏈逐漸發(fā)生解鏈，紫外吸收能力逐漸增加。當紫外吸收達到最大值一半時的溶液溫度稱為DNA的變性溫度(Tm)，亦稱解鏈

15、溫度或熔解溫度。DNA Tm值的大小與分子中的G—C配對含量多少及分子的長度有關(guān)。G，C含量越高Tm值越大，DNA分子越長Tm值也越大。 所謂DNA的復性是指變性分開的兩條單鏈，按照堿基互補配對原則重新形成雙股螺旋的過程。通常采用降溫的方法使其復性，所以DNA的復性亦稱為“退火”。退火溫度一般比Tm值低25℃。 而分子雜交是指不同來源的核酸單鏈合并在一起，形成雜化雙鏈的過程。只要這些核酸鏈含有可以形成堿基互補配對的序列，就可以形成部分雙鏈。核酸分子雜交在分子生物學研究中是一項應用較多的重要實驗技術(shù)。 （五）核酸研究技術(shù) 1.核酸的分離純化 （1）分離

16、DNA最重要的方法有3個：一是用鹽抽提，用苯酚和氯仿除去蛋白質(zhì)。二是SDS存在下保溫消化細胞懸液，再用苯酚和氯仿去蛋白，用RNase除去少量的RNA。三是用氯化銫密度梯度離心法分離純化DNA。 （2）制備RNA要防止RNase的降解。①器皿要高溫處理或用DEPC除去RNase。②破碎細胞的同是使蛋白質(zhì)變性。③RNA反應體系中加入RNase抑制劑(RNasin)。常用的RNA分離方法有兩種，用酸性胍鹽／苯酚／氯仿抽提。其二，用胍鹽／氯化銫密度梯度離心。分離Poly(A) mRNA可用寡聚(dT)n親和層析法。核酸的測定常用紫外分光光度法、定磷法和定糖法。測定生物樣品中的核酸需要預先處理，定量

17、提取出核酸或其成分再作測定。 （3）核酸的超速離心是研究核酸的重要方法。常用的是密度梯度離心法?？捎脕頊y定核酸密度、測定G十C含量和研究核酸的構(gòu)象。 （4）核酸的凝膠電泳是最常用的核酸研究方法。通常用的是瓊脂糖凝膠電泳和聚丙烯酰胺凝膠電泳。 2.限制性核酸內(nèi)切酶 （1） 限制修飾系統(tǒng)，限制性內(nèi)切酶往往與一種甲基化酶同時成對存在，構(gòu)成一個限制修飾系統(tǒng)，甲基化酶使細菌自身的DNA帶上標志，限制性內(nèi)切酶專門用于降解入侵的外源DNA。 （2）限制酶的命名：E.coRI,第一位：屬名E（大寫）, 第二、三位：種名的頭兩個字母小寫co, 第四位： 菌株R, 第五位：從該細菌中分離出來的這一類

18、酶的編號。 (3) 修飾一限制酶主要有三類, ①類型I酶為多亞基雙功能酶，對DNA甲基化和切割由同一酶完成。該酶共有二種亞基，S亞基為識別亞基，識別位點分為兩部分序列，中間隔以一定長度的任意堿基對。R亞基具有限制酶活性，可在遠離識別位點至少1kb以上處隨機進行切割。由于切割是隨機的，這類酶在基因操作中并無實際用途。②類型Ⅱ酶的修飾和限制活性由分開的兩個酶來完成。通常這類甲基化酶由一條多肽鏈組成，限制酶由兩條相同的多肽鏈組成。類型Ⅱ酶的識別序列常為4—6bp的回文序列。甲基化酶能使半甲基化DNA，識別位點上特定堿基甲基化，甲基化酶每次作用只引入一個甲基。DNA兩條鏈都已甲基化時無反應，兩條鏈都

19、末甲基化則被限制酶降解。限制酶的切割位點或在識別位點內(nèi)，或靠近識別位點。切割DNA或是將兩條鏈對應酯鍵切開，形成平末端，或是將兩條鏈交錯切開，形成單鏈突出的末端。切開的兩末端單鏈彼此互補，可以配對，故稱為黏性末端。由不同微生物分離得到的限制酶。如果識別位點和切割位點完全一樣，稱為同裂酶。如僅僅是黏性末端突出的單鏈相同，稱為同尾酶。③類型Ⅲ酶為兩個亞基的雙功能酶，M亞基負責識別與修飾，R亞基負責切割，其修飾與切割都需要ATP提供能量，切割位點在識別位點下游24～26bp處。 3.DNA物理圖譜 在研究某一種DNA時，弄清該DNA分子有哪些限制酶切位點是很重要的。建立物理圖譜是進一步分析此D

20、NA的基礎(chǔ)。限制酶圖譜的制作十分簡單。 將純化的DNA(往往用分子克隆法，從單一克隆中擴增而制備)，用不同的限制酶切割，進行凝膠電泳分析。根據(jù)測量凝膠電泳圖上各酶切片段的長度，就可以決定各切點的位置。 4.分子雜交 在DNA復性時，如把不同DNA分子或DNA與RNA分子放在同一溶液中，只要這些核酸單鏈分子之間存在一定程度的堿基配對關(guān)系，就可在不同分子間形成雜化雙鏈，這種現(xiàn)象稱核酸分子雜交。 （1）Southern blotting 將限制性內(nèi)切酶酶切電泳后的DNA轉(zhuǎn)移至NC膜上，再與核酸探針雜交的技術(shù)。Southern Blotting可用于DNA之間同源性分析，確定特異性

21、DNA序列的大小和基因定位。 （2）Northern blotting 將電泳后的RNA轉(zhuǎn)移至NC膜上，再與核酸探針雜交的技術(shù)。研究對象是RNA。 （3）Western blotting 將聚丙烯酰胺凝膠電泳后的蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)移至NC膜上，再與另一標記蛋白質(zhì)分子(如抗體)雜交的技術(shù)?？乖c抗體的雜交，研究基因表達產(chǎn)物的常用技術(shù)。 5.DNA序列分析 （1）化學法 化學法的原理是用特異的化學試劑修飾DNA 分子中的不同堿基，然后用哌啶切斷多核苷酸鏈。所以，用四組不同的特異反應，就可以將末端(3’或5’ 端)用放射性標記的DNA分子形成不同長度的寡核苷酸。用凝膠電泳將這些不同長度的

22、寡核苷酸分離開來，即可讀出所測定的DNA的序列。 （2）雙脫氧法(dideoxy method)也稱酶法(enzyme method)，是由Sanger于1977年建立的。其原理是利用2’，3’-雙脫氧三磷酸核苷(2’，3’-ddNTP)來終止DNA的復制反應。大腸桿菌DNA聚合酶(或K1enow片段)在DNA復制過程中催化多核苷酸鏈的延伸，單核苷酸是接在延伸鏈的3’-0H上。所以，如果摻入的底物中有2’，3’-ddNTP，延伸反應即告終止。這樣設(shè)計四組反應，每組反應中都含有正常的四種脫氧核苷酸dNTP(其中一種為32P標記的)，單鏈DNA模板(即待測的DNA)和引物(Primer)，各組反

23、應還加入一種2’，3’-ddNlP。反應結(jié)果，在加入2’，3’-ddATP的反應中，凡碰到需要dATP的時候，如果摻入的不是dATP，而是2’，3’-ddATP時，鏈延伸反應即告終止。用凝膠電泳分析這四組反應的產(chǎn)物，即可從放射自顯影上讀出DNA的序列。 （3）RNA的序列分析 ①酶裂解法，從胰臟提取的Rnase A水解嘧啶核苷酸的鍵，所產(chǎn)生寡核苷酸的3’端均為嘧啶核苷酸。米曲霉中提取的RNase Tl特異水解鳥苷酸與相鄰核苷酸的鍵。黑粉菌中提取的RNase U2在一定條件下特異水解腺苷酸的鍵。從多頭粘菌中提取的RNase Phy I水解A、G、U 3種核苷酸，但不水解胞苷酸。利用

24、上述4種酶可測定RNA的序列。②用化學試劑裂解RNA 基本原理與DNA化學測序法相似。③逆轉(zhuǎn)錄成cDNA 即可用DNA測序法來測定序列。 6.DNA的化學合成 DNA的化學合成已有自動化儀器來完成，目前采用的是亞磷酸三酯法。 7.DNA聚合酶鏈式反應 DNA的聚合酶鋌反應(PCR)是一種快速簡便的體外DNA擴增技術(shù)，能在很短時間內(nèi)，將幾個拷貝的DNA放大上百萬倍。是應用最廣泛的生物技術(shù)。 （1）它的基本步驟為：①設(shè)計一對引物。②優(yōu)化反應體系。③選擇熱循環(huán)溫度。④鑒定擴增產(chǎn)物。 （2）工作原理：以擬擴增的DNA分子為模板，以一對分別與模板5’末端和3’末端相互補的寡

25、核苷酸片段為引物，在DNA聚合酶的作用下，按半保留復制的機制沿模板鏈延伸直至完成新的DNA合成，重復這一過程，使目的DNA片段得到大量擴增。 （3）用途 目的基因的克隆、基因的體外突變、DNA微量分析等。 三、重點、難點 重點：本章應重點掌握核酸的分子組成、核酸的分子結(jié)構(gòu)、特別是DNA的二級結(jié)構(gòu)特點以及三種RNA的結(jié)構(gòu)特點及功能，DNA的變性、復性及雜交的概念及意義。為基因信息的傳遞各章節(jié)的學習打好基礎(chǔ)。還應該了解核酸的分離純化,限制性核酸內(nèi)切酶及DNA物理圖譜,分子雜交,DNA序列分析,DNA聚合酶鏈式反應（PCR）等現(xiàn)代的核酸研究技術(shù)。 難點：DNA的二級結(jié)構(gòu)特點以及三種R

26、NA的結(jié)構(gòu)特點及功能，DNA序列分析和DNA聚合酶鏈式反應（PCR）。 四、典型例題解析 例題5-1：DNA熱變性有何特點?Tm值表示什么? 解：將DNA的稀鹽溶液加熱到70-100℃幾分鐘后，雙螺旋結(jié)構(gòu)即發(fā)生破壞，氫鍵斷裂，兩條鏈彼此分開，形成無規(guī)則線團狀，此過程就是DNA的熱變性。DNA的熱變性有很多特點如：變性溫度范圍很窄；260nm處的紫外吸收增加；粘度下降；生物活性喪失；比旋度下降；酸堿滴定曲線改變。Tm值代表核酸的變性溫度(熔解溫度、熔點)。在數(shù)值上等于DNA變性時紫外吸收達到最大值半數(shù)時所對應的溫度。 例題5-2：簡述DNA雙螺旋的結(jié)構(gòu)特點。 解：DNA分子為兩條多

27、核苷酸鏈以相同的螺旋軸為中心，盤繞成右旋、反向平行的雙螺旋；以磷酸和戊糖組成的骨架位于螺旋外側(cè)，堿基位于螺旋內(nèi)部，并且按照堿基互補的原則，堿基之間通過氫鍵形成堿基對，A-T間形成二個氫鍵、G-C間形成三個氫鍵；雙螺旋的直徑是2nm，每10個堿基對旋轉(zhuǎn)一周，螺距為3.4nm，所有的堿基平面都與中心軸垂直；維持雙螺旋的作用力是堿基堆積力和氫鍵。 例題5-3：在pH7.0，0.165mol/L NaCI條件下，測得某一DNA樣品的Tm為89.3℃。求出四種堿基百分組成。 解：因為 (G+C)％=(Tm-69.3)×2.44×％ =(89.

28、3-69.3)×2.44×％ =48.8％ G=C=24.4％ 而(A+T)％=1-48.8％=51.2％ A=T=25.6％ 例題5-4：有一噬菌體DNA長17μM，問它含有多少對堿基? 螺旋數(shù)是多少? 解：因為17μm=17000nm 所以此核酸分子的堿基對數(shù)：17000/0.34=5×104(對) 螺旋數(shù)：5×104/10=5×103(圈) 例題5-5：將核酸完全水解后可得到哪些組分?DNA與RNA的水解產(chǎn)物有何不同? 解：將核酸完全水解后可以得到：磷酸、戊糖、堿基三種組分

29、。DNA水解后得到的戊糖是2-脫氨核糖，堿基有胸腺嘧啶(T)、胞嘧啶(C)、腺嘌呤(A)、鳥嘌呤(G)。RNA水解后得到的戊糖是核糖，堿基有尿嘧啶(U)、胞嘧啶(C)、腺嘌呤(A)、鳥嘌呤(G)。 例題5-6：DNA與RNA的一級結(jié)構(gòu)有何異同? 解：DNA的一級結(jié)構(gòu)中組成成分為脫氧核糖核苷酸，核苷酸殘基的數(shù)目由幾千至幾千萬個；而RNA的組成成分是核糖核苷酸，核苷酸殘基的數(shù)目僅有幾十到幾千個。另外在DNA分子中A=T，G=C；而在RNA分子中A≠U，G≠C。 二者的相同點在于：它們都是以單核苷酸作為基本組成單位，核苷酸殘基之間都是由3，5—磷酸二酯鍵相連接的。 例題5-7：簡述tRNA二

30、級結(jié)構(gòu)的組成特點及其每一部分的功能。 解：tRNA的二級結(jié)構(gòu)為三葉草結(jié)構(gòu)。其結(jié)構(gòu)特征為：①tRNA的一級結(jié)構(gòu)由四臂、四環(huán)組成。已配對的片斷稱為臂，未配對的片斷稱為環(huán)。②葉柄是氨基酸臂。其上含有CCAOH3'，此結(jié)構(gòu)是接受氨基酸的位置。③氨基酸臂對面是反密碼子環(huán)。在它的中部含有三個相鄰堿基組成的反密碼子，反密碼子可以與mRNA上的密碼子相互識別。④左環(huán)是二氫尿嘧啶（DHU環(huán))，它與氨酰-tRNA合成酶的結(jié)合有關(guān)。⑤右環(huán)是假尿嘧啶環(huán)(TψCG環(huán))，它與核糖體的結(jié)合有關(guān)。⑥在反密碼子環(huán)與假尿嘧啶環(huán)之間的是可變環(huán)，它的大小決定著tRNA的分子大小。 例題5-8：一個單鏈DNA與一個單鏈RN

31、A分子量相同，你如何將它們區(qū)分開? 解：①用專一性的RNA酶與DNA酶分別對兩者進行水解。 ②用堿水解。RNA能夠被水解，而DNA不被水解。 ③進行顏色反應。二苯胺試劑可以使DNA變成藍色；苔黑酚(地衣酚)試劑能使RNA變成綠色。 ④用酸水解后，進行單核苷酸的分析(層析法或電泳法)，含有U的是RNA，含有T的是DNA。 例題5-9：為什么大多數(shù)核酸酶受金屬螯合劑EDTA的抑制? 解：．絕大多數(shù)核酸酶在發(fā)揮作用時需要Mg2+的參與。當加入金屬螯合劑EDTA后，Mg2+將被螯合，從而抑制了核酸酶的活性。 例題5-10：計算下列堿基的濃度：(以摩爾/升表示，溶液

32、的pH為7.0，按260nm處的摩爾消光系數(shù)：G=7.2×103；T=7.4×103計算) ①鳥嘌呤溶液的A260=0.325 ②胸腺嘧啶溶液的A260=0.090 解：由公式：A260=εCL公式中A260為光密度(嘌呤堿及嘧啶堿對紫外吸收的最大吸收峰是260nm) ε為260nm處的堿基摩爾消光系數(shù) C為每升溶液中堿基的摩爾數(shù) L為比色杯內(nèi)徑的厚度 已知： A260(G)=0.325 ε(G)=7.2×103 A260(T)=0.090 ε(T)=7.4×103

33、 L=lcm 所以C=A260/εL C(G)=0.325/(7.2×103×1)=4.5×10-5(mol/L) C(T)=0.090/(7.4×103×1)=1.2×10-5(mol/L) 例題5-11：如果人體有10TM個細胞，每個體細胞的DNA量為6.4 ×109個堿基對。試計算人體DNA的總長度是多少?這個長度與太陽—地球之間的距離(2.2×109公里)相比如何? 解：每個體細胞內(nèi)DNA的總長度為： 6.4×109×0.34nm=2.17

34、6×109nm=2.176m 人體內(nèi)所有體細胞內(nèi)的DNA的總長度： 2.176×1014m＝2.176×1011km 這個長度與太陽一地球之間的距離相比為： 2.176×1011/2.2×109=0.99×102=99(倍) 例題5-12：說明在pH2.5、pH3.5、pH6、pH8、pHll.4時，四種核苷酸(AMP、GMP、CMP、UMP)所帶的電荷數(shù)(或所帶電荷數(shù)多少的比較)，并回答下列問題： ①電泳分離四種核苷酸時，緩沖液應取哪個pH比較合適?此時它們是向正極還是向負極移動?移動的快慢

35、順序如何? ②當要把上述四種核苷酸吸附于陰離子交換樹脂柱上時，應調(diào)到什么pH值? ③如果用洗脫液對陰離子交換樹脂上的四種核苷酸進行洗脫分離時，洗脫液又應調(diào)到什么pH值?這四種核苷酸的洗脫順序如何?為什么? 解： PH2.5 pH3.5 pH6 pH8 pHll.4 UMP 負電荷最多 -1 -1.5 -2 -3 GMP 負電荷較多 -0.95 -1.5 -2 -3 AMP 負電荷較少 -0.46 -1.5 -2 -2 CMP 帶正電荷 -0.16 -1.5 -2 -2 ①電泳分離四種核苷酸時應取pH3.5，

36、在該pH時，這四種單核苷酸之間所帶負電荷差異較大，它們都向正極移動，但移動的速度不同，依次為： UMP>GMP>AMP>CMP ②應取pH8.0，這樣可使各核苷酸帶較多負電荷，利于吸附于陰離子交換樹脂。雖然pHll.4的核苷酸帶有更多的負電荷，但pH過高對樹脂不利。 ③洗脫液的pH應取pH2.5。當不考慮樹脂的非極性吸附時洗脫順序為CMP>AMP> GMP> UMP (根據(jù)pH2.5時核苷酸負電荷的多少來決定洗脫速度)，但實際上核苷酸和聚苯乙烯陰離子交換樹脂之間存在著非極性吸附，嘌呤堿基的非極性吸附是嘧啶堿基的3倍。靜電吸附與非極性吸附共同作用的結(jié)果使

37、洗脫順序為： CMP>AMP>UMP>GMP 例題5-13：試述三種主要的RNA的生物功能(與蛋白質(zhì)生物合成的關(guān)系)。 解： mRNA是信使RNA，它將DNA上的遺傳信息轉(zhuǎn)錄下來，攜帶到核糖體上，在那里以密碼的方式控制蛋白質(zhì)分子中氨基酸的排列順序，作為蛋白質(zhì)合成的直接模板。rRNA是核糖體RNA，與蛋白質(zhì)共同構(gòu)成核糖體，核糖體不僅是蛋白質(zhì)合成的場所，還協(xié)助或參與了蛋白質(zhì)合成的起始。tRNA是轉(zhuǎn)運RNA，與合成蛋白質(zhì)所需的單體氨基酸形成復合物，將氨基酸轉(zhuǎn)運到核糖體中mRNA的特定位置上。 例題5-14：線粒體電子轉(zhuǎn)移鏈中的一種重要蛋白質(zhì)：酵母細胞色素氧化酶由7個亞基組成

38、，但是只有其中的4種亞基的氨基酸順序由酵母核內(nèi)DNA編碼，那么其余三種亞基的氨基酸順序所需的信息來自何處? 解：除了核內(nèi)DNA外，酵母細胞的線粒體內(nèi)還含有少量DNA，這些DNA編碼其余三種亞基的氨基酸順序。 例題5-15：胰脫氧核糖核酸酶(DNase l)可以隨機地水解溶液中的DNA的磷酸二酯鍵，但是DNase I作用于染色體DNA只能使之有限水解，產(chǎn)生的DNA片段長度均為200bp的倍數(shù)。請解釋。 解：真核生物染色體DNA含有核小體結(jié)構(gòu)，核小體是由大約200bp的DNA雙鏈圍繞組蛋白核心組成的，彼此相連形成念珠狀結(jié)構(gòu)，即染色體DNA。圍繞組蛋白核心的DNA不被Dnase I水解，而核小

39、體與核小體之間起連接作用的DNA的磷酸二酯鍵對DNase I敏感，因此水解產(chǎn)生長約200bp的DNA片段。 例題5-16：什么是細菌的限制-修飾系統(tǒng)（Restriction-modification system, R-M system） 解： 細菌中有作用于同一DNA的兩種酶，即分解DNA的限制酶和改變DNA堿基結(jié)構(gòu)使其免遭限制酶分解的修飾酶。而且，這兩種酶作用于同一DNA的相同部位，把這兩種酶所組成的系統(tǒng)稱為限制與修飾系統(tǒng)。 例題5-17： 細菌的限制-修飾系統(tǒng)有什么意義？ 解： 不同種的細菌或不同的細菌菌株具有不同的限制酶和修飾酶組成的限制與修飾系統(tǒng)。修飾的本質(zhì)是通過甲基化酶將D

40、NA中某些堿基進行甲基化修飾，由于外來的DNA在相應的堿基上沒有被甲基化，宿主的限制酶通過對該位點的識別來分辨敵我，并將入侵的外來DNA分子降解掉。所以DNA限制作用和修飾作用為細胞提供了保護。 例題5-18：什么是限制性片段長度多態(tài)性？ 解： 當DNA序列的差異發(fā)生在限制性內(nèi)切核酸酶的識別位點時，或當DNA片段的插入、缺失或重復導致基因組DNA經(jīng)限制性內(nèi)切核酸酶酶解后，其片段長度的改變可以經(jīng)凝膠電泳區(qū)分時，DNA多態(tài)性就可應用限制性內(nèi)切核酸酶進行分析，這種多態(tài)性稱為限制性片段長度多態(tài)性（Restriction fragment length polymorphism, RFLP）。 例

41、題5-19：計算下列三種酶各自在某染色體DNA序列上識別位點間的平均距離。 Alu I: 5’AGCT 3’ EcoR I: 5’GAATTC 3’ 3’TCGA 5’ 3’CTTAGG 5’ Acy I: 5’GPuCGPyC 3’ 3’CPyGCPuG 5’ 解： Alu I：（1/4）4 = 1/256 EcoR I：（1/4）6 = 1/4096 Acy I：（1/4）4（1/2）2 = 1/1024 例題5-20：為了繪制長為3.0kb BamHⅠ限制性片段的限制性圖譜，分別用Eco

42、RⅠ、Hpa Ⅱ、EcoRⅠ+Hpa Ⅱ消化這一片段的三個樣品。然后通過凝膠電泳分離DNA片段、溴化乙錠染色后觀察DNA帶型（圖5-1）。請根據(jù)這些結(jié)果，繪制一個限制性圖譜，要標明EcoRⅠ和Hpa Ⅱ、識別位點間的相對位置，以及它們之間的距離（kb）。 解： 圖5-1是BamH I片段的限制性圖譜。倒裝法繪圖是同樣有效的，制作這種圖譜的一種方法如下：畫一條適當長度的線段表示3.0kb的BamH I片段。由于Hpa Ⅱ只切割一次，Hpa Ⅱ的位點可以明確地定位，從片段的任一端起1.6kb處標出其位置。EcoR I切割片段兩次，如果你從片段的任一端起1.7kb處確定EcoR I位點的位

43、置，你會發(fā)現(xiàn)它與Hpa Ⅱ的距離同那些用雙酶消化所得到片段的大小不相符，因此1.7kb的片段必定位于中間，兩個EcoR I位點必定離兩端各為0.4和0.9kb。 例題5-21： PCR的基本原理是什么？PCR擴增某一基因，必須預先得到什么樣的信息？ 解： （1）DNA半保留復制的原理，在體外進行DNA的變性、復性和引物延伸。 （2）至少要預先知道足夠合成一對引物的靶DNA序列。 例題5-22：在DNA分離過程中， 酚通常與氯仿聯(lián)合使用，即使不聯(lián)合使用也要在苯酚抽提后用氯仿再抽提一次，為什么？ 解： 原因是酚和水有一定程度的互溶，所以單獨使用酚抽提DNA，最終不能除去酚，殘留的酚會使

44、起切割和連接作用的限制性內(nèi)切核酶和連接酶變性。氯仿也是蛋白質(zhì)性劑，它不與水互溶，但是能夠同苯酚互溶，這樣，酚和氯仿聯(lián)合使用，就可以帶走殘留的酚。 例題5-23：什么是同裂酶？為什么說用同裂酶進行體外重組效率最高？ 解： 同裂酶是一類識別序列不完全相同，但是產(chǎn)生的黏性末端至少有四個堿基相同的限制性內(nèi)切核酸酶。用這些限制性內(nèi)切核酸酶處理載體和外源DNA得到的末端可以通過黏性末端連接法連接。 同裂酶產(chǎn)生的黏性末端雖然可以像完全親和的黏性末端那樣進行連接，但是它與完全親和的黏性末端連接不同的是，連接后的產(chǎn)物往往失去原有的限制性內(nèi)切核酸酶的切點，但是能夠被另外一種同裂酶識別。這樣用同裂酶進行體外重

45、組時，在限制性內(nèi)切核酸酶切割反應之后不必將原有的內(nèi)切酶失活，就可直接進行重組連接。由于連接體系中有原有的限制性內(nèi)切核酸酶的存在，載體自連不會發(fā)生，從而保證了載體同外源DNA的連接。所以在這種連接反應中不必用堿性磷酸酶進行載體的脫磷反應而得到最高的連接效率。 反應中通常要涉及三種不同的限制性內(nèi)切核酸酶，其中兩種是識別六堿基的酶，另一種是識別四堿基的酶。 例題5-24：說明Sanger DNA測序法的原理。 解：Sanger DNA測序法是建立在兩個基本原理之上：(1) 核酸是依賴于模板在聚合酶的作用下由5’端向3’端聚合(DNA聚合酶參與了細菌修復DNA合成過程)；(2)—個延伸的引物必須

46、能提供游離的3’羥基末端，雙脫氧核苷酸由于缺少游離的3’羥基末端，因此會終止聚合反應的進行。如果分別用4種雙脫氧核苷酸終止反應，則會獲得4組長度不同的DNA片段。通過比較所有DNA片段的長度可以得知核苷酸的序列。 例題5-25：某學生在用EcoR I切割外源DNA片段時，出現(xiàn)了星號活性，請分析可能的原因? 解：鹽離子濃度不對，溫度不對，甘油濃度過高。 例題5-26：用Klenow酶填補的辦法可使5’黏性末端轉(zhuǎn)變成平末端。這種方法常使DNA上的某些限制酶的識別位點消失。請問，對于下列限制酶，用這種方法處理會不會使它們的識別序列都消失?BamH I(G十GATCC)；TaqI(T十CGA

47、)，BssHⅡ(G十CGCGC)。 解：BssHⅡ不會。 例題5-27：采用什么措施保證DNA化學合成的定向性和專一性? 解：(1)將不必進行反應的基團保護起來，這樣可保證定向。 (2)每一循環(huán)之后，清除多余的單核苷酸，并將未反應的固著核苷酸鏈封閉起來，保證下一個反應的專一性。 例題5-28：說明限制性內(nèi)切核酸酶的命名原則要點。 解：限制性內(nèi)切核酸酶采用三字母的命名原則，即屬名十種名+株名的各一個首字母，再加上序號。 基本原則： 3—4個字母組成，方式是：屬名+種名+株名+序號； 首字母： 取屬名的第一個字母，且斜體大寫； 第二字母： 取種名

48、的第一個字母，斜體小寫； 第三字母： (1)取種名的第二個字母，斜體小寫； (2)若種名有詞頭，且已命名過限制酶，則取詞頭后的第一字母代替。 第四字母： 若有株名，株名則作為第四字母，是否大小寫，根據(jù)原來的情況而定，但用正體。 順序號：若在同一菌株中分離了幾種限制酶，則按先后順序冠以I、Ⅱ、Ⅲ、等，用正體。 例題5-29： Northern印跡與Southern印跡有什么不同？ 解： Northern印跡的原理同Southern印跡相比有兩點不同：(1)轉(zhuǎn)移的對象不同，Southern印跡是將限制性內(nèi)切核酸酶酶切、電泳后的

49、DNA轉(zhuǎn)移到固相支持物上。Northern印跡是將RNA變性及電泳分離后，轉(zhuǎn)移到固相支持物上的過程。(2)雖然RNA電泳前不需像DNA那樣進行酶切，但也需要變性。不過變性方法是不同的，它不能用堿變性，因為堿變性會導致RNA的降解。 例題5-30： 說明Southern雜交的原理和方法。 解： 1975年Southern建立起來的一種雜交方法，屬固相—液相雜交。該法的主要特點是利用毛細管現(xiàn)象將DNA轉(zhuǎn)移到固體支持物上，稱為Southern轉(zhuǎn)移或Southern印跡(Southern blotting)。它首先用合適的限制性內(nèi)切核酸酶將DNA切割，進行電泳分離后，利用干燥的吸水紙產(chǎn)生毛細管作

50、用，使液體經(jīng)過凝膠，從而使DNA片段由液流攜帶從凝膠轉(zhuǎn)移并結(jié)合在固體支持物表面。 五、單元自測題 (一) 名詞解釋 1．核酸， 2．核酸一級結(jié)構(gòu)，3．DNA二級結(jié)構(gòu)，4．堿基互補規(guī)律，5．稀有堿基、稀有核苷酸，6．環(huán)化核苷酸，7．多磷酸核苷酸，8．增色效應，9．減色效應，10．發(fā)卡結(jié)構(gòu) 11．分子雜交，12．Tm值，13. 回文序列，14. 同裂酶，15. 限制性物理圖譜 （二）填空題 1．核酸可分為　　　和　　　兩大類，其中　　　主要存在于　　　中，而　　　主要存在于　　　。 2．核酸完全水解生成的產(chǎn)物有　　　、　　　和　　　， 其中糖基有　　　 ，堿基有　　　和　　

51、　兩大類。 3．生物體內(nèi)的嘌呤堿主要有二種，　　　　　　和　　　，嘧啶堿主要有　　　、 　　　和　　　，某些RNA分子中還含有微量的其它堿基，稱為　　　。 4．DNA和RNA分子在物質(zhì)組成上有所不同，主要表現(xiàn)在　　　　　和　　　的不同，DNA分子中存在的是　　　和　　　，RNA分子中存在的是　　　和　　　。 5．RNA的基本組成單位是　　　、　　　、　　　、　　　，DNA的基本組成單位是　　　、　　　、　　　、　　　，它們通過　　　鍵相互連接形成多核苷酸鏈。 6．DNA的二級結(jié)構(gòu)是　　　結(jié)構(gòu)，其中堿基組成的共同特點是(若按摩爾數(shù)計算)　　　、　　　、　　　。 7．測

52、知某一DNA樣品中，A＝0.53mol，C＝0.25mol、那么T＝　　　mol，G＝　　　mol。 8．嘌呤環(huán)上的第　　　位氮原子與戊糖的第　　　位碳原子相連形成　　　鍵，通過這種鍵相連而成的化合物叫　　　。 9．嘧啶環(huán)上的第　　　位氮原子與戊糖的第　　　位碳原子相連形成　　　鍵，通過這種鍵相連而成的化合物叫 。 10. 有兩個主要的環(huán)核苷酸是　　　、　　　，它們的主要生理功用是　　　。 11．寫出下列核苷酸符號的中文名稱：ATP　　　、dCDP　　　。 12. DNA的Tm值的大小與其分子中所含的　　　的種類、數(shù)量及比例有關(guān)，也與分子的　　　、有關(guān)。若含的A—T配對較多

53、其值則　　　、含的G—C配對較多其值則　　　，分子越長其Tm值也越　　　。 13．組成核酸的元素有　　　、　　　、　　　、　　　 、　　　等，其中　　　的含量比較穩(wěn)定，約占核酸總量的　　　，可通過測定　　　的含量來計算樣品中核酸的含量。 14．DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的維系力主要有　　　和　　　。 15. DNA分子中G，C含量高分子較穩(wěn)定，同時比重也較　　　、解鏈溫度也　　　。 16．RNA主要有三類，既　　　、　　　和　　　、它們的生物功能分別是　　 　、 　　 　和　 　　。 17．RNA的二

54、級結(jié)構(gòu)大多數(shù)是以單股　　　的形式存在，但也可局部盤曲形成　　　結(jié)構(gòu)，典型的tRNA二級結(jié)構(gòu)是　　　型結(jié)構(gòu)。 18．在生物細胞中主要有三種RNA，其中含量最多的是　　　、種類最多的是　　　、含有稀有堿基最多的是　　　。 19. tRNA三葉草型結(jié)構(gòu)中，氨基酸臂的功能是　　　，反密碼環(huán)的功能是　　　。 20. tRNA氨基酸臂3’末端中最后三個堿基是　　　，反密碼環(huán)中有三個相連的單核苷酸組成　　　。 21. 成熟的mRNA在5’末端加上了　　　構(gòu)成帽的結(jié)構(gòu)，在3’末端加上了　　　形成尾巴。 22．Ⅱ類限制性內(nèi)切核酸酶分子量較?。话阍?0～40KDa，通常由 亞基所

55、組成。它們的作用底物為雙鏈DNA，極少數(shù)Ⅱ類酶也可作用于單鏈DNA，或DNA／RNA雜合雙鏈。這類酶的專一性強，它不僅對酶切點鄰近的兩個堿基有嚴格要求，而且對更遠的堿基也有要求，因此，Ⅱ類酶既具有 專一性，也具有 專一性，一般在識別序列內(nèi)切割。切割的方式有 ，產(chǎn)生 或 的DNA片段。作用時需要 作輔助因子，但不需要 和 。 23. 完全的回文序列具有兩個基本的特點，就是：(1) (2)

56、 。 24．SDS是分離DNA時常用的一種陰離子除垢劑，它有四個作用： (1) ； (2) ； (3) ； (4) 。 25．酚是蛋白變性劑，用酚抽提細胞DNA時，具有兩方面的作用：(1) ; (2)

57、 。 26．用酚—氯仿抽提DNA時，通常要在氯仿或酚—氯仿中加少許異戊醇。這是因為異戊醇 。另外，異戊醇有助于分相，使離心后的上層含DNA的水相、中間的變性蛋白相及下層有機溶劑相維持穩(wěn)定。 27．同其他水解蛋白酶相比，蛋白水解酶K具有兩個顯著的優(yōu)點：(1) ;(2) 。 28．在分離DNA時要使用金屬離子螯合劑，如EDTA和檸檬酸鈉等，其目的是 。 29．用乙醇沉淀

58、DNA時，通常要在DNA溶液中加入單價的陽離子，如NaCl和NaAc，其目的是 。 30．濃縮DNA的方法有：(1) ;(2) ;(3) ; (4) 。 31. 通?？稍谌N溫度下保存DNA：4～5℃、-20℃、-70℃，其中以 最好。 32．在用SDS分離DNA時，要注意SDS的濃度，0.1％和1％的SDS的作用效果是不同的，前者 ，后者 。 33．在DNA分離過程中造成DNA分子斷裂的因素很多，主要

59、有(1) ；(2) ；(3) 。 34．在分離DNA時，常用 法、 法、 法及 法等方法去除蛋白質(zhì)。 35．在DNA保存液中，常加一滴氯仿，主要是起 作用。 36．在簡并引物的設(shè)計中，常常要用到dI(次黃嘌呤)，原因是 。 37．在分離DNA時，要戴手套操作，原因是 。 38．簡并引

60、物PCR主要是根據(jù)蛋白質(zhì)的氨基酸序列設(shè)計 引物來合成相應的基因。 39．SSC是由NaCI和檸檬酸鈉組成的試劑，其中NaCl的作用是使 ，而檸檬酸鈉的作用是 。 40．在重蒸酚中加入0．1％的8—羥基喹啉及少量β—巰基乙醇，不僅可以防止酚的氧化，還可以 的活性及 作用。 （三）選擇題 1．在核酸中一般不含有的元素是： A 碳 B 氫 C 氧 D 硫 2．腺嘌呤(A)與鳥嘌呤(G)在結(jié)構(gòu)上的

61、差別是： A A的C6上有羥基，G的C6上有氨基 B A的C6上有氨基，G的C2上有氨基 C A的C6上有甲基，G的C6上有羰基 D A的C6上有氨基，G的C2上有羰基 3．胸腺嘧啶(T)與尿密啶(U)在結(jié)構(gòu)上的差別是： A T的C2上有氨基，U的C2上有氧 B T的C5上有甲基，U的C5上無甲基 C T的C4上有氧，U的C4上有氧 D T的C2上有氧，U的C2上有氧 4．通常即不見于DNA又不見于RNA的堿基是： A 腺嘌呤 B 黃嘌呤 C 鳥嘌呤 D

62、胸腺嘧啶 5．下列哪種堿基只存在于mRNA而不存在于DNA中? A 腺嘌呤　　 B 尿嘧啶 C 鳥嘌呤 D 胞嘧啶 6．DNA與RNA完全水解后，其產(chǎn)物的特點是： A 戊糖不同、堿基部分不同 B 戊糖不同、堿基完全相同 C 戊糖相同、堿基完全相同 D 戊糖相同、堿基部分不同 7．在核酸分子中核苷酸之間的連接方式是： A 3′，3′，-磷酸二酯鍵 B 糖苷鍵 C 3′,5′-磷酸二酯鍵 D 肽鍵 8．核酸的紫外吸收是由哪一結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的? A 嘌呤和嘧啶之間的氫鍵 B 堿基和戊

63、糖之間的糖苷鍵 C 戊糖和磷酸之間的酯鍵 D 嘌呤和嘧啶環(huán)上的共軛雙鍵 9．含有稀有堿基比例較多的核酸是： A mRNA B DNA C tRNA D rRNA 10．核酸分子中儲存、傳遞遺傳信息的關(guān)鍵部分是： A 核苷 B 戊糖 C 磷酸 D 堿基序列 11．假尿苷的糖苷鍵是： A C—C B C—N C N—N D C—H 12. 在核苷酸分子中戊糖(R)、堿基(N)和磷酸(P)的連接關(guān)系是： A N—R—P B N—P—R C P—N—R D

64、 R—N—P 13．DNA的二級結(jié)構(gòu)是指： A α—螺旋 B β—片層 C β—轉(zhuǎn)角 D 雙螺旋結(jié)構(gòu) 14．下列關(guān)于核苷酸生理功能的敘述，錯誤的是： A 作為生物界最主要的直接供能物質(zhì) B 作為輔酶的組成成分 C 作為質(zhì)膜的基本結(jié)構(gòu)成分 D 作為生理調(diào)節(jié)物質(zhì) 15．ATP的生理功能不包括： A 為生物反應供能 B 合成RNA C 貯存化學能 D 合成DNA 16．關(guān)于DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)學說的敘述，哪一項是錯誤的? A 由兩條反向平行的DNA鏈組成 B 堿基具有嚴格的配對關(guān)系 C

65、戊糖和磷酸組成的骨架在外側(cè) D 生物細胞中所有DNA--級結(jié)構(gòu)都是右手螺旋 17．下列哪種核酸的二級結(jié)構(gòu)具有“三葉草”型? A mRNA B 質(zhì)粒DNA C tRNA D 線粒體DNA 18． 下列復合物中除哪個外，均是核酸與蛋白質(zhì)組成的復合物 A 核糖體 B 病毒 C 端粒酶 D 核酶(ribozyme) 19．真核細胞染色質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單位是： A 組蛋白 B 核心顆粒 C 核小體 D 超螺旋管 20．不參與核小體核心顆粒的蛋白質(zhì)是： A H1 B H2A C

66、H2B D H3 21．核酸的一級結(jié)構(gòu)實質(zhì)上就是： A 多核苷酸鏈中的堿基排列順序 B 多核苷酸鏈中的堿基配對關(guān)系 C 多核苷酸鏈中的堿基比例關(guān)系 D 多核苷酸鏈的盤繞、折疊方式 22．DNA變性是指： A 多核苷酸鏈解聚 B DNA分子由超螺旋變?yōu)殡p螺旋 C 分子中磷酸二酯鍵斷裂 D 堿基間氫鍵斷裂 23. 雙鏈DNA熱變性后 A 黏度下降 B 沉降系數(shù)下降 C 浮力密度下降 D 紫外吸收下降 24. DNA Tm值較高是由于下列哪組核苷酸含量較高所致? A G+A B C+G

67、 C A+T D C+T 25. 核酸變性后可發(fā)生下列哪種變化? A 減色效應 B 增色效應 C 紫外吸收能力喪失 D 溶液粘度增加 26．在下列進行DNA部分酶切的條件中，控制那一項最好? A 反應時間 B 酶量 C 反應體積 D 酶反應的溫度 27．對DNA片段作物理圖譜分析，需要用 A 核酸外切酶 B 限制性內(nèi)切酶 C DNA連接酶 D DNA聚合酶I 28．從細胞或組織中分離DNA時，常用蔗糖溶液，目的是： A 抑制核酸酶的活性 B 保護DNA，防止斷裂 C 加速蛋白質(zhì)變性 D 有利于細胞破碎 29．關(guān)于cDNA的最正確的說法是：