三、填空题

1 ．在典型的 DNA 双螺旋结构中，由磷酸戊糖构成的主链位于双螺旋的 ________________ ， 碱基 ________________ 。

2 ． tRNA 均具有 ________________ 二级结构和 ________________ 的共同三级结构。

3 ．成熟的 mRNA 的结构特点是： ________________ ， ________________ 。

4 ． DNA 的基本功能是 ________________ 和 ________________ 。

5 ． Tm 值与 DNA 的 ________________ 和所含碱基中的 ________________ 成正比。

6 ． DNA 双螺旋结构稳定的维系横向 维系，纵向则靠 ________________ 维持。

7 ．脱氧核苷酸或核苷酸连接时总是由 ________________ 与 ________________ 形成 3' ， 5' 磷酸二酯键。

8 ．嘌呤和嘧啶环中均含有 ________________ ，因此对 ________________ 有较强吸收。

9 ． 和核糖或脱氧核糖通过 ________________ 键形成核苷。

10 ．由于 ________________ 和 ________________ ， DNA 分子的两条链呈反平行走向。

四、名词解释题

1 ．核小体

2 ．碱基互补

3 ．脱氧核苷酸

4 ．增色效应

5 ． Tin 值

6 ．核糖体

7 ．核酶

8 ．核酸分子杂交

9 ． TΨC 环

10 ．反密码环

11 ． Z-DNA

五、问答题

1 ．细胞内有哪几类主要的 RNA ？其主要功能是什么？

2 ．用 32P 标记的病毒感染细胞后产生有标记的后代，而用 35S 标记的病毒感染细胞则不能产生有标记的后代，为什么？

3 ．一种 DNA 分子含 40 ％的腺嘌呤核苷酸，另一种 DNA 分子含 30 ％的胞嘧啶核苷酸，请问哪一种 DNA 的 Tm 值高？为什么？

4 ．已知人类细胞基因组的大小约 30 亿 bp ，试计算一个二倍体细胞中 DNA 的总长度，这么长的 DNA 分子是如何装配到直径只有几微米的细胞核内的？

5 ．简述 DNA 双螺旋结构模式的要点及其与 DNA 生物学功能的关系。

6 ．简述 RNA 与 DNA 的主要不同点。

7 ．用四种不同的表示方式写出一段长 8bP ，含四种碱基成分的 DNA 序列（任意排列）。

8 ．为什么说 DNA 和 RNA 稳定性不同是与它们的功能相适应的？

9 ．简述真核生物 mRNA 的结构特点。

10 ．简述核酶的定义及其在医学发展中的意义。

三、填空题参考答案

1 ．外侧、在内侧

2 ．三叶草形、倒 L 形

3 ． 5' 末端的 7- 甲基鸟嘌呤与三磷酸鸟苷的帽子结构、 3' 末端的多聚 A 尾

4 ．作为生物遗传信息复制的模板、作为基因转录的模板

5 ．分子大小、 G ＋ C 比例

6 ．靠配对碱基之间的氢键、疏水性碱基堆积力

7 ．前一个核苷酸的 3'-OH 、下一位核苷酸的 5' 位磷酸

8 ．共轭双键、 260nm 的紫外线

9 ．碱基、糖苷键

10 ．核苷酸连接的方向性、碱基间氢键形成的是限制

四、名词解释题参考答案

1 ．核小体由 DNA 和组蛋白共同构成。组蛋白分子共有五种，分别称为 H1 ， H2A ， H2B ， H3 和 H4 。各两分子的 H2A ， H2B ， H3 和 H4 共同构成了核小体的核心， DNA 双螺旋分子缠绕在这一核心上构成了核小体。

2 ．在 DNA 双链结构中，碱基位于内侧，两条链的碱基之间以氢键相接触。由于碱基结构的不同造成了其形成氢键的能力不同，因此产生了固有的配对方式，即腺嘌呤始终与胸腺

嘧啶配对存在，形成两个氢键（ A ＝ T ），鸟嘌呤始终与胞嘧啶配对存在，形成三个氢键（ G 二 C ）。这种配对方式称为碱基互补。

3 ．脱氧核苷与磷酸通过酯键结合即构成脱氧核苷酸，它们是构成 DNA 的基本结构单位，包括 dAMP 、 dCMP 、 dTMP 、 dCFP 四种。

4 ． DNA 的增色效应是指在其解链过程中， DNA 的 A 260 增加，与解链程度有一定的比例关系。

5 ． DNA 变性过程中，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 ）。在 Tm 时，核酸分子内 50 ％的双链结构被解开。 Tm 值与 DNA 的分子大小和所含碱基中的 G ＋ C 比例成正比。

6 ．核糖体由 rRNA 与核糖体共同构成，分为大、小两个亚基。核糖体的功能是作为蛋白质合成的场所。核糖体的功能是为细胞内蛋白质的合成提供场所。在核糖体中， rRNA 和核糖体蛋白共同形成了 mRNA 、 tRNA 与氨基酸的复合物、翻译起始因子、翻译延长因子等多种参与该合成过程的成分的识别和结合部位。

7 ．具有自我催化的能力 RNA 分子自身可以进行分子的剪接，这种具有催化作用的 RNA 被称为核酶。

8 ．热变性的 DNA 经缓慢冷却过程中，具有碱基序列部分互补的不同的 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。

9 ． TΨC 环是 tRNA 的茎环结构之一。因含有假尿嘧啶（ Ψ ）而命名。

10 ．反密码环位于 tRNA 三叶草形二级结构的下方，中间的 3 个碱基称为反密码子，与 mRNA 上相应的三联体密码可形成碱基互补。不同的 tRNA 有不同的反密码子，蛋白质生物合成时，靠反密码子来辨认 mRNA 上相应的三联体密码，将氨基酸正确的安放在合成的肽链上。

11 ．这种 DNA 是左手螺旋。在体内，不同构象的 DNA 在功能上有所差异，可能参与基因表达的调节和控制。

五、问答题

l ．动物细胞内主要含有的 RNA 种类及功能

           细胞核和胞液   线粒体       功能

核糖体RNA    rRNA       mt rRNA       核糖体组成成分

信使RNA      mRNA       mt mRNA       蛋白质合成模板

转运RNA      tRNA       mt tRNA       转运氨基酸

不均一核RNA  hnRNA                   成熟 mRNA 的前体

小核RNA      SnRNA                   参与 hnRNA 的剪接、转运

小核仁RNA    SnoRNA                  rRNA 的加工和修饰

小胞质RNA    ScRNA/7Sh-RNA           蛋白质内质网定位合成的信号识别体的组成成分

2 ．用 32 P 标记病毒时，同位素将渗入到核酸分子中，而用 35 S 标记细胞时，同位素将渗人到蛋白质中。由于只有核酸而非蛋白质可以作为遗传信息的携带者出现于子代分子，因此只有 32 P 标记病毒时子代中才会检测到标记。

3 ．第一种 DNA 的 Tm 值高于第二种。因为第一种 DNA 含有较高的（ 60 ％）鸟嘌呤和胞嘧啶配对，因而碱基互补所形成的氢键多于第二种 DAN 。

4 ．约 2 米（ 10bp 的长度为 3.4nm ，二倍体）。在真核生物内 DNA 以非常致密的形式存在于细胞核内，在细胞生活周期的大部分时间里以染色质的形式出现，在细胞分裂期形成染色体。染色体是由 DNA 和蛋白质构成的，是 DNA 的超级结构形式。染色体的基本单位是核小体。核小体由 DNA 和组蛋白共同构成。组蛋白分子构成核小体的核心， DNA 双螺旋分子缠绕在这一核心上构成了核小体的核心颗粒。核小体的核心颗粒之间再由 DNA （约 60bp ）和组蛋白 H1 构成的连接区连接起来形成串珠样的结构。在此基础上，核小体又进一步旋转折叠，经过形成 30nm 纤维状结构、 300nm 襻状结构、最后形成棒状的染色体。将存在与人的体细胞中的 24 条染色体，共计 1 米长的 DNA 分子容纳于直径只有数微米的细胞核中。

5 ． 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接触。腺嘌呤始终与胸腺嘧啶配对存在，形成两个氢键（ A ＝ T ），鸟嘌呤始终与胞嘧啶配对存在，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' ，另一条链的走向就一定是 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 ． 34nm 。

DNA 双螺旋分子存在一个大沟和一个小沟。（ 3 ） DNA 双螺旋结构稳定的维系横向靠两条

链间互补碱基的氢键维系，纵向则靠碱基平面间的疏水性堆积力维持。

6 ． RNA 与 DNA 的差别主要有以下三点：（ 1 ）组成它的核苷酸中的戊糖成分不是脱氧核糖，而是核糖；（ 2 ） RNA 中的嘧啶成分为胞嘧啶和尿嘧啶，而不含有胸腺嘧啶，所以构成 RNA 的基本的四种核苷酸是 AMP 、 GMP 、 CMP 和 UMP ，其中 U 代替了 DNA 中的 T ；（ 3 ） RNA 的结构以单链为主，而非双螺旋结构。

7 ．

8 ． DNA 和 RNA 的稳定性的差异与它们的糖的成分相关，脱氧核糖的存在赋与 DNA 相对稳定性，从而保证了遗传信息在亲代细胞中的稳定存在及向子代细胞传递时的忠实性。 RNA 的功能主要是指导细胞功能相关的蛋白质的合成，这一过程需要适应内外环境的变化而进行多重的调控。 RNA 在细胞中的不稳定性使其具有半衰期较短的特点，这就为细胞功能的调控提供了机会。

9 ．成熟的真核生物 mRNA 的结构特点是：（ 1 ）大多数的真核 mRNA 在 5'- 端以 7- 甲基鸟嘌呤及三磷酸鸟苷为分子的起始结构。这种结构称为帽子结构。帽子结构在 mRNA 作为模板翻译成蛋白质的过程中具有促进核糖体与 mRNA 的结合，加速翻译起始速度的作用，同时可以增强 mRNA 的稳定性。（ 2 ）在真核 mRNA 的 3' 末端，大多数有一段长短不一的多聚腺苷酸结构，通常称为多聚 A 尾。一般由数十个至一百几十个腺苷酸连接而成。因为在基因内没有找到它相应的结构，因此认为它是在 RNA 生成后才加进去的。随着 mRNA 存在的时间延续，这段聚 A 尾巴慢慢变短。因此，目前认为这种 3'- 末端结构可能与 mRNA 从核内向胞质的转位及 mRNA 的稳定性有关。

10 ．具有催化作用的 RNA 被称核酶。核酶的发现一方面推动了对于生命活动多样性的理解，另外在医学上也有其特殊的用途。核酶被广泛用来尝试作为新的肿瘤和病毒治疗技术，因为核酶可以将那些过度表达的肿瘤相关基因生成的 mRNA 进行切割使其不能翻译成蛋白质。核酶也可以用于切割病毒的 RNA 序列。针对 HIV （人类免疫缺陷病毒）的核酶在美国和澳大利亚已进人了临床试验。