第二章 核酸的结构与功能：核酸是以核苷酸为基本组成单位的生物大分子。天然存在的核酸可以分为两类，一类为脱氧核糖核酸（DNA），另一类为核糖核酸（RNA）。DNA存在于细胞核和线粒体内，携带遗传信息，决定着细胞和个体的遗传特性。RNA存在于胞质和胞核内，参与细胞内DNA遗传信息的表达。在病毒中RNA也可作为遗传信息的载体。核酸的基本组成单位是核苷酸。核苷酸由碱基、戊糖和磷酸三种成分连接而成。构成核酸的碱基可形成酮式或烯醇式两种互变异构体，或形成氨基或亚氨基的互变异构体。嘌呤和嘧啶环中均含有共轭双键，对260nm的紫外光有较强吸收。脱氧核苷酸中的戊糖是β-D-2-脱氧核糖，核苷酸中的戊糖为β-D-核糖。碱基和核糖或脱氧核糖通过糖苷键形成核苷或脱氧核苷。核苷或脱氧核苷与磷酸通过酯键连接生成核苷酸或脱氧核苷酸，生物体内多数核苷酸都是5'核苷酸。四种脱氧核苷酸按照一定的排列顺序以磷酸二酯键相连形成的多聚核苷酸链称为DNA的一级结构。连接时以四种脱氧三磷酸核苷酸（称为dNTP）为底物，由前一核苷酸的3'－OH与下一位核苷酸的5'位磷酸间形成3'，5' 磷酸二酯键。从而构成一个没有分支的线性大分子。它们的两个末端分别称为5'末端和3'末端。DNA的书写规则是从5'到3'。DNA的一级结构是指DNA分子中的脱氧核苷酸的排列顺序，称为核苷酸序列，亦称为碱基序列。Watson和Crick提出DNA双螺旋结构的主要依据主要有三点：（1）碱基组成中腺嘌呤与胸腺嘧啶的含量总是相等（A=T）、鸟嘌呤的含量总是与胞嘧啶相等（G=C）；（2）碱基立体异构的分析提示了G和C、A和T碱基间有形成氢键的可能性；（3）Franklin提供的X线衍射照片显示出DNA是螺旋形分子，从密度上也提示了DNA为双链分子。DNA双螺旋结构模型的要点是：（1）DNA是一反向平行的双链结构，脱氧核糖基和磷酸基骨架位于双链的外侧，碱基位于内侧，两条链的碱基之间以氢键相连。A与T之间形成两个氢键（A=T），G与C之间，形成三个氢键（G≡C）。碱基平面与线性分子结构的长轴相垂直。一条链的走向是5'→3'，另一条链的走向是3'→5'。（2）DNA是一右手螺旋结构。螺旋每旋转一周包含了10对碱基，每个碱基的旋转角度为36°，螺距为3.4nm，每个碱基平面之间的距离为0.34 nm。DNA双螺旋分子存在一个大沟和一个小沟。（3）两条链间互补碱基的氢键维系横向稳定，碱基平面间的疏水性堆积力维持纵向稳定。DNA的右手双螺旋结构不是自然界DNA的唯一存在方式。上述结构称为B-DNA, 另有Z-DNA等其他存在形式。B-DNA、Z-DNA等双螺旋结构是DNA的二级结构。DNA在形成双链螺旋结构的基础上还将进一步折叠成为超螺旋结构，并且在蛋白质的参与下构成核小体，然后再进一步折叠，将DNA紧密压缩于染色体中。DNA右手双螺旋结构模型的提出之所以具有划时代的意义，是因为这一结构模型的双链碱基互补特点揭示了DNA复制时两条链可分别作为模板生成新的子代互补链，从而保持遗传信息的稳定传递，该过程称为半保留复制。DNA的基本功能就是作为生物遗传信息复制的模板和基因转录的模板，它是生命遗传繁殖的物质基础，也是个体生命活动的基础。DNA的核苷酸序列决定了不同蛋白分子的氨基酸顺序。一个生物的全部基因序列称为基因组。DNA的最重要特性之一是它的变性与复性现象。变性是指DNA分子中的两条链分开形成单链的过程，而复性则是指分开的单链分子按照碱基互补原则重新形成双链的过程。DNA的增色效应是指解链过程中，DNA的A260增加，与解链程度有一定的比例关系。紫外光吸收值达到最大值的50%时的温度称为DNA的解链温度（Tm），即核酸分子内50%的双链结构被解开时的温度。Tm值与DNA分子所含碱基中的G+C含量成正比。热变性的DNA经缓慢冷却后，两条互补链可重新恢复天然的双螺旋现象，这一现象称为复性。在复性过程中，具有碱基序列互补的不同来源的DNA之间或DNA与RNA之间形成杂化双链的现象称为核酸分子杂交。RNA与DNA的差别主要由以下三点：（1）核苷酸中的戊糖成分不是脱氧核糖，而是核糖；（2）RNA中的嘧啶碱基为胞嘧啶和尿嘧啶，而不含有胸腺嘧啶；（3）RNA的结构以单链为主。真核生物的mRNA前身是hnRNA，在细胞核内合成，在核内经过修饰、添加、剪接、加工成为成熟的mRNA，并移出核外。成熟的mRNA的结构特点是：（1）5'－端有m7G帽子结构；（2）3'末端有多聚A尾。mRNA的功能是把核内DNA的碱基顺序（遗传信息），按照碱基互补的原则，抄录并转送至胞质，作为蛋白质合成的模板。mRNA分子上每3个碱基为一组，决定肽链上一个氨基酸，称为三联体密码。2.1核酸的化学组成:记忆核酸的元素组成、核酸的基本组成单位—核苷酸的结构、碱基的种类、碱基戊糖的连接方式和连接位点。[单选题]有关核酸的变性与复性的正确叙述为
2.2核酸的一级结构:背诵核酸的一级结构的概念、连接方式，知道核酸一级结构的书写方式。
2.3DNA的结构:1、准确背诵DAN双螺旋结构模型特点；知道DNA的双链结构和多练结构。 2、能够准确复述染色体的折叠过程，记忆核小体的结构特点。
2.4mRNA的结构与功能:准确复述mRNA的结构特点，记忆开放阅读框架的概念
2.5tRNA的结构与功能:准确复述tRNA二级结构特点；记忆tRNA分子中稀有碱基的种类以及密码子和反密码子的概念及配对方式。
2.6rRNA的结构与功能:背诵真核、原核生物核糖体大小亚基核糖体RNA的组成
2.7核酸的理化性质:背诵增色效应、DNA变性、解链温度、DNA复性以及核酸分子杂交的概念。
2.1核酸的化学组成:记忆核酸的元素组成、核酸的基本组成单位—核苷酸的结构、碱基的种类、碱基戊糖的连接方式和连接位点。
2.2核酸的一级结构:背诵核酸的一级结构的概念、连接方式，知道核酸一级结构的书写方式。
2.3DNA的结构:1、准确背诵DAN双螺旋结构模型特点；知道DNA的双链结构和多练结构。 2、能够准确复述染色体的折叠过程，记忆核小体的结构特点。
2.4mRNA的结构与功能:准确复述mRNA的结构特点，记忆开放阅读框架的概念
2.5tRNA的结构与功能:准确复述tRNA二级结构特点；记忆tRNA分子中稀有碱基的种类以及密码子和反密码子的概念及配对方式。
2.6rRNA的结构与功能:背诵真核、原核生物核糖体大小亚基核糖体RNA的组成
2.7核酸的理化性质:背诵增色效应、DNA变性、解链温度、DNA复性以及核酸分子杂交的概念。
50℃就有50％的DNA变性
热变性的DNA迅速降温也可复性
热变性后的DNA经缓慢冷却后可复性
不同的DNA分子变性后，在合适温度下都可复性杂交
复性的最佳温度为25℃
答案：热变性后DNA经缓慢冷却后可复性
[单选题]参与hnRNA的剪切的RNA是
rRNA
snRNA
scRNA
lncRNA
snoRNA
答案：snRNA
RNA与DNA有相同核苷酸组成
在过剩的RNA存在下，所有DNA片段都能与RNA杂交
RNA和DNA含量相同
在过剩的DNA存在下，所有RNA都能与DNA杂交
RNA与DNA有相同的碱基比例
答案：在过剩的DNA存在下，所有RNA都能与DNA杂交
TGC
CGU
UGC
TGC
GCA
答案：CGU
DNA完全解链时所需要的温度
DNA开始解链时所需要的温度
A260达到最大值的50%时的温度
A280达到最大值的50%时的温度
A260达到最大值时的温度
答案：A260达到最大变化值的50%时的温度
它是RNA分子，但具有酶的功能
是专门水解核酸的蛋白质
位于细胞核内的酶
它是由RNA和蛋白质构成的
它是由DNA和蛋白质构成的
答案：它是RNA分子,但具有酶的催化功能
原核生物帽子结构是7-甲基腺嘌呤
原核生物mRNA3'末端是7-甲基鸟嘌呤
大多数真核生物mRNA5'端为m7GpppG结构
所有生物的mRNA分子中都有较多的稀有碱基
大多数真核生物的mRNA都有5'末端的多聚腺苷酸结构
答案：大多数真核生物mRNA5′-末端为m7GpppN结构
A+C
G+A
C+T
C+G
A+T
答案：C+G
15%
30%
40%
35%
7%
答案：35%
两条单链的走向是反平行的
两条反平行的多核苷酸链绕同一中心轴相缠绕，形成左手双股螺旋
碱基A和G配对
磷酸戊糖主链位于双螺旋内侧
碱基之间共价结合
答案：两条单链的走向是反平行的
