生物化学重点与难点习题与答案 核酸化学

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生物化学是现代分子生物学的基础学科，已被广泛应用到生物学

科的各个领域。因此，高等农业院校农学类专业普遍开设这门课程，

然而许多学生都感到生物化学头绪多，不容易掌握其中规律，另外，

教改后生物化学授课时间压缩很大，也很难使学生在短短30学时内

完全掌握这门课程，而通过做练习加强和扩展课堂理论教学的效果，

培养学生独立思考的习惯和分析问题、解决问题的能力，早已是国内

外生化教学普遍采用的行之有效的一种方法，为此，结合我校教学实

际情况，我们编写了这本学习指导书。

本书共分五部分，每一部分开始有一段摘要，对这一部分重点、

难点内容作简要概述，便于读者学习和复习，习题部分包括填空题、

选择题、是非题、问答题，习题均附有参考答案，便于读者自学和自

我检查，在习题选择时，考虑到既要突出基本理论知识，又要满足部

分读者希望学到更多生化知识的愿望，以及报考研究生的需要，每部

分还编有扩充习题。

鉴于时间仓促，编者水平有限，不足乃至错误之处在所难免，敬

请读者批评指正。

编者

2000.4

第一部分核酸化学

I内容提要

一、核酸的分4类与组成

1.分类：DNARNA

2.组成：戊糖、碱基、磷酸

二、核酸的结构

1.核酸的一级结构

2.DNA的二级结构：双股螺旋结构

3.RNA的二级结构：tRNA、mRNA、rRNA

三、核酸的性质

1.物理性质：溶解性、解离性、粘度、紫外吸收特性

2.变性与复性：Tm值的意义及其影响因素、分子杂交、增色效应与减色效应

四、核酸的分解代谢

五、核酸的生物合成

1.复制：半保留复制、参与复制的酶与蛋白质因子、复制过程

2.复制过程：起始（双链解开、RNA引物合成）；延长（DNA新生链延长）;

终止（切除RNA引物、填补缺口连接相邻的DNA片段、切除与修复错配碱基）

3.转录：RNA聚合酶、转录过程、转录后加工

n习题

一、名词解释

增色效应减色效应复性变性分子杂交DNA的熔解温度中心法则

基因岗崎片段复制子粘性末端限制性内切酶基因重组逆转录酶

二、写出下列缩写的中文名称

TmpolyATWCpppAm7GcAmPIMPRNasePRPP

三、填空

1.在Watson-CrickDNA结构模型中，连接糖和磷酸的是键;

连接各核甘酸的是键；连接戊糖和碱基的是键，在两

条单链之间搭桥的是键。

2.碱能水解RNA,而不能水解DNA,这是因为。

3.tRNA的二级结构是,它的3。端是,5、端

为o

4.核酸分子中含有和,所以对波长有强烈的吸

收。

5.在核酸研究中，地衣酚用来测定,二苯胺经常用来测定。

6.在DNA螺旋结构中，A与T之间有对氢键，G与C之间有

对氢键。

7.维持DNA螺旋结构稳定的力包括、、。

8.Watson-CrickDNA双螺旋每盘旋一圈有对核昔酸，高度为，

直径约o

9.DNA合成时，先由引物酶合成，再由在其3、端合成DNA键,

然后由切除引物并填补空隙，最后由______连接成完整的链。

10.在DNA复制中，可防止单链模板重新缔合和核酸酶的攻击。

11.大肠杆菌DNA聚合酶山的活性使之具有功能，极大

提高了DNA复制的保真度。

12.引物酶与转录中的RNA聚合酶之间的差别在于它对不敏感，并

可以为底物。

13.一个转录单位一般应包括—序列、—序列、—序列。

14.原核细胞中各种RNA是由同一种RNA聚合酶催化生成的，而真核细

胞核基因的转录分别由种RNA聚合酶催化，其中rRNA基因由—转录，

hnRNA基因由转录，各类小分子量RNA则是的产物。

15.所有岗崎片段的延伸都是按方向进行的，每个岗崎片段是借助

于连在它的一端的一小段为引物而合成的。

16.DNA聚合酶I的活性使其在DNA损伤修复和切除RNA引物

中发挥作用。

17.真核生物mRNA的5'帽子结构通式是。

18.在各种RNA中含稀有碱基最多。

19.Tm值高的DNA分子中的%含量高，Tm值低的DNA分

子中的％含量高。

20.将双链DNA放置在pH2以下或pH12以上，其OD26Q，在同

样条件下单链DNA的OD260o

21.将A、U、C和G四种核甘酸溶解在pH3.5的缓冲液中，从负极向正极

进行电泳，跑得最快，跑得最慢。

22.生物体内有些核甘酸的衍生物如、和

可作辅酶。

23.三磷酸核甘酸是高能化合物，ATP参与,GTP为提

供能量，UTP参与,CTP与的合成有关。

24.同位素标记证明，嗯吟碱的N来自,C2和C8来

自，N3和N9来自，C4>C5和N7来自,C6来

自，嗑咤碱的各种元素分别来自和o

25.喋吟核昔酸合成的初始产物是核甘酸，然后再转变为腺喋吟核

甘酸和o

26.口密碇合成的起始物氨甲酰磷酸的合成需要作为氨的供

体，尿素循环中的氨甲酰磷酸是由作为氨的供体，它们分别由氨甲酰

磷酸合成酶I和n催化，前者存在于内，后者存在于胞浆中。

27.mRNA前体的加工一般要经过、在5,端和在3,端

三个步骤。

28.DNA复制和RNA的合成都需要酶，在DNA复制中该酶的作

用是。

29.新合成的mRNA前体分子的5,端和3,端存在的化学基团分别是

和O

30.前导链的合成是的，其合成方向与复制叉移动的方

向，后随链的合成是的，其合成方向与复制叉移动的方

向°

31.天然DNA的负超螺旋是由于DNA双螺旋中两条链引起的,

为，手超螺旋，正超螺旋是由于DNA双螺旋中两条链引

起的，为手超螺旋。

32.某DNA片段的碱基顺序为GCTACTAAGC,它的互补链顺序

为。

33.-一条单链（+）DNA的碱基组成为A21%,G29%,C29%,T21%,用

DNA聚合酶复制出互补链（-）,然后用得到的双链DNA作膜板，由RNA聚合

酶转录其中的（-）链，产物的碱基组成是o

四、是非题

1.原核生物rRNA有23s、16s、5s三种。

2.真核生物rRNA有28s、18s>5s三种。

3.原核生物DNA是裸露的，真核生物DNA是同蛋白质结合在一起的。

4.在酸性条件下DNA分子上的噂吟不稳定，易被水解下来。

5.维持DNA双螺旋结构的力主要是碱基堆积力。

6.核酸变性后，其粘度降低，260mm处的吸光值增高。

7.在pH3.5时，四种单核甘酸所带电荷是相同的。

8.假尿昔中的糖昔键是C-C键连接的。

9.一种生物所有体细胞的DNA,其碱基组成均是相同的，这个碱基组

成可作为物质的特征。

10.放线菌素D转插到DNA中，从而阻止了原核生物的RNA合成。

11.转录过程中，RNA聚合酶不需要和DNA结合。

12.DNA聚合时，需要ATP水解，以供应能量。

13.DNA样品的Tm值与（G+C）%含量呈正相关,而增色效应的大小与（A+T）

%含量呈正相关。

14.构成RNA分子中局部双螺旋的两个片段也是反向平行的。

15.核糖上的N-糖背键比2’-脱氧核糖上的N-糖背键更易被酸水解。

16.一般而言，DNA分子的大小随生物进化而逐步增大。

17.复性后DNA分子中的两条链并不一定是变性之前该分子原先的两条链。

18.逆转录酶催化RNA指导的DNA合成不需要RNA引物。

19.已发现的DNA聚合酶只能把单体逐个加到引物3'-OH上，而不能引发

DNA的合成。

20.RNA合成时，RNA聚合酶以3'-5'方向沿DNA的反意义链移动，催化

RNA链按5'-3'方向增长。

21.用一个带poly(U)的亲和层析桂，可以方便地从匀浆中分离出真核和原核

细胞的mRNAo

22.如果没有6因子，核心酶只能转录出随机起始的、不均一的、无意义的

RNA产物。

23.RNA聚合酶不具备核酸外切酶活性，因此RNA合成的保真度比DNA低

得多。

24.限制性内切酶切割的DNA片段都具有粘性末端。

25.限制性内切酶作用于DNA双链上的特定部位，这些部位大都由4~6个核

甘酸对组成，一般含有回文顺序。

26.RNA是基因表达的第一产物。

27.同其它生物一样，每一种病毒都含有RNA及DNA两种核酸。

28.DNA分子中的两条链在体内都可被转录成RNA。

29.密码子从5'至3'读码，而反密码子则从3'至5'阅读。

30.原核细胞的每一个染色体只有一个复制起点，而真核细胞的每一个染色

体就有许多复制起点。

31.所有核酸合成时，新链的延长方向都是5'-3'。

32.抑制RNA合成酶的抑制剂不影响DNA的合成。

33.在真核细胞中，三种主要RNA的合成都是由一种RNA聚合酶催化。

34.缺失DNA聚合酶II的E.coli突变株，可以正常地进行染色体复制和DNA

修复合成。

35.核甘酸是由核甘与磷酸脱水缩合而成，所以说核甘酸是核甘的磷酸酯。

36.双链DNA经过一次复制形成的子DNA分子中，有些不含亲代核甘酸链。

37.在E.coli细胞和真核细胞中都是由DNA聚合酶I切除RNA引物。

38.因为密码子是不重叠的，所以基因也是不重叠的。

39.就已有文献资料，核酶不符合催化剂概念。

40.DNA复制与转录都必须根据碱基配对的原则。

41.某物质的水解产物在280mm处有吸收高峰，地衣酚和二苯胺试验为阴性,

由此可以认为此物质不是核酸类物质。

42.某氨基酸tRNA反密码子为GUC,在mRNA上相对应的密码子应该是

CAGo

43.细胞内DNA的核甘酸顺序都不是随机的而是由遗传性决定的，

44.核甘酸的碱基和糖相连的糖:仔键是C-0型。

45.DNA碱基摩尔比规律仅适合于双链而不适合于单链。

46.一段人工合成的多聚尿甘酸可自发形成双螺旋。

47.真核细胞的mRNA两个末端都有3'-OH基团。

48.大多数mRNA5'端都是由喀碇核昔酸起始的。

49.滚筒式复制是环状DNA一种特殊的单向复制方式。

50.在细菌细胞内有一类识别并水解外源DNA的酶称为限制性内切酶。

51.DNA聚合酶I具有5'-3'核酸内切酶活性。

52.DNA聚合酶III催化脱氧核糖核甘酸连接到早期DNA的5,羟基末端。

53.焦磷酸DNA聚合酶IH催化反应的•种产物。

54.DNA复制中前导链的合成是不连续的。

55.限制性内切酶能专一性降解经甲基化修饰的DNAo

56.反转录酶仅具有RNA指导的DNA聚合酶活力。

57.同工受体tRNA之间的差异仅在于反密码子不同。

58.两分子ADP在腺昔酸激酶的作用下可生成一分子ATP和一分子AMPO

59.tRNA只在Pr生物合成中起作用。

60.DNA复制时，岗崎片段的合成需要RNA引物。

五、选择题

1.自然界游离核甘酸的磷酸通常位于：

A.核糖的C-2'上B.核糖的C-3上

C.核糖的C-5'上D.核糖的C-2'及C-3'

2.NAD*、FAD、COA三种物质都含有：

A.尼克酸B.脂肪酸C.半氨酸D.腺甘酸

3.下列关于RNA的说法哪项是错误的？

A.有rRNA、mRNA和tRNA三种RNAB.mRNA中含有遗传密码

C.tRNA是最小的••种RNAD.胞浆中只含有mRNA

4.在酸性条件下，核酸水解可产生：

A.核甘B.磷酸C.核甘及磷酸D.以上都是

5.下列几种DNA分子的碱基组成比例各不相同，哪一项DNA的Tm较低？

A.DNA中A-T占15%B.G-C占25%

C.G-C占40%D.A-T占80%

6.下列关于核酸的叙述哪利是错误的

A.碱基配对发生在喀咤碱与喋吟碱之间B.G与C之间以两对氢键联系

C.DNA的两条多核甘酸链方向相反，一条为3'f5',另一条为5'-3'

D.A与T之间以两对氢键联系

7.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

8.慢慢加热天然DNA溶液，260nm处的紫外显著增加，出现这种现象的原因

是：

A.水分蒸发，DNA溶液浓缩B.DNA双链解链变成单链

C.出现了碱基堆积D.碱基解堆积

9.下述有关tRNA的论述哪些是对的？

A.一般含有72~93个核甘酸残基B.5'端多为pG,3'端有CCA顺序

C.tRNA的二级结构呈三叶草型D.tRNA的三级结构为倒L型

10.下列哪种性质可用于分离DNA与RNA

A.在NaCl溶液中的溶解度不同B.颜色反应的不同

C.Tm值的不同D.旋光性的不同

11.核甘酸弱碱性条件下的水解产物为：

A.核甘B.磷酸

C.核昔和磷酸D.戊糖和磷酸

12.下列有关单链结合蛋白质的描述哪些是正确的

A.与单链DNA结合，防止碱基重新配对B.在复制中保护单链DNA不被核

酸酶降解

C.与单链区结合，降低双链DNA的Tm值D.原核细胞的SSB与DNA结合

时表现出协同性，真核细胞的SSB结合DNA时无协同性

13.关于6因子的描述哪些是正确的？

A.它是RNA聚合酶全酶的亚基之一，决定转录起始的专一性

B.5因子可单独识别启动子部位而无需核心酶的存在

C.转录作用自始至终都需要6亚基

D.少数特殊基因（如热激Pr等）的转录需要替代的6亚基

14.参与识别转录起点的是：

A.P因子B.核心酶C.引物酶D.全酶

15.真核细胞中RNA聚合酶IH的产物是：

A.mRNAB.hnRNAC.rRNAD.tRNA和SnRNA

16.下列核酸合成抑制剂中对真核细胞RNA聚合酶II高度敏感的抑制剂是：

A.利富平B.氨甲喋吟C.a-鹅膏蕈碱D.氮芥

17.下列哪一-种既抑制DNA的复制又抑制转录作用

A.利富平B.丝裂霉素G

C.高剂量放线菌素DD.a一鹅膏蕈碱

18.下述对大肠杆菌DNA聚合酶I的陈述哪些是正确的

A.该酶能从3'-OH端逐个水解单股DNA

B.该酶对DNA双螺旋区具有5'-3'外切活性

C.该酶要求所延长的链有自由的3'-OH基因

D.该酶的5'-3'聚合活性和3'-5'外切活性使之具有二次校对功能

19.以下对大肠杆菌DNA连接酶的论述哪些是正确的

A.催化DNA双螺旋一条链中3'-OH与其相邻的另一片段5'-磷酸基之间形成

磷酸二酯键

B.催化两条游离的单链DNA连接起来

C.以NAD+作为能量来源

D.需要ATP作为能量来源

20.以下对大肠杆菌DNA复制的陈述哪些是正确的

A.按照半保留、半不连接的方式进行复制

B.DNA聚合酶III是复制中延伸新链主要的酶

C.复制中必须有RNA引物酶合成引物

D.复制中生成的子链DNA必须经过修饰加工才能具备生理活性

21.下列关于转录作用的叙述哪些是正确的

A.模板上专一的转录起始部位必须由RNA聚合酶全酶来识别

B.对于一个基因而言，DNA中的一条链是转录模板，其互补链有可能是另一基

因的反意义链

C.转录从模板的3'端开始，沿模板链3'-5'方向进行，RNA链按5'-3'的方

向合成

D.模板5'端附近有特殊的终止子序列确定转录的终点

22.大肠杆菌中主要行使复制功能的酶是

A.DNA聚合酶IB.DNA聚合酶H

C.DNA聚合酶HID.Klenow酶

23.在RNA世界中，核酶必须自我复制，因此它应该具有的酶活力是：

A.依赖RNA的DNA聚合酶活力B.依赖DNA的RNA聚合酶活力

C.依赖RNA的RNA聚合酶活力D.依赖DNA的DNA聚合酶活力

24.用产P]dATP标记一个DNA片段，需要用

A.多核甘酸激酶B.DNA连接酶

C.DNA聚合酶D.反转录酶

25.下列RNA中含修饰核昔最多的是：

A.mRNAB.rRNAC.tRNAD.病毒RNA

26.苔黑酚是测定下列哪种物质的特殊方法：

A.DNAB.RNAC.腺噂吟碱D.胸腺嗒咤碱

27.在DNA复制中需要（1）DNA聚合酶III（2）解链蛋白（3）DNA聚合酶

I（4）RNA聚合酶（5）DNA连接酶，这些酶作用的正确顺序是：

A.2-4-1-3-5B.4-3-1-2-5

C.2-3-4-1-5D.4-2-1-3-5

28.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.有机试剂中

29.在DNA链上，发生下列哪种突变可能是致命的

A.缺失3个核甘酸残基B.缺失一个核甘酸残基

C.插入一个核甘酸残基D.同时插入和缺失各一个核甘酸残基

30.在E.coli细胞中DNA聚合酶I的作用主要是：

A.DNA复缶UB.DNA合成的起始

C.切除RNA引物D.岗崎片段的连接

31.利用逆转录酶进行复制的动物病毒带有：

A.单链线形RNAB.单链线形DNA

C.双链线形DNAD.双链共价封闭环形DNA

32.胞口密咤核昔生成胞喀嗟核甘酸由ATP提供磷酸基团，催化该反应的酶是：

A.胸背激酶B.尿甘激酶

C.腺昔激酶D.鸟首激酶

33.核酸分子中的共价键包括：

A.喋吟碱基第9位N与核糖第1位C之间连接的8-糖昔键

B.磷酸与磷酸之间的磷酸酯键

C.磷酸与核糖第1位C之间连接的磷酸酯键

D.核糖与核糖之间连接的糖背键

34.发生热变性后的DNA复性速度与：

A.与DNA的原始浓度有关B.催化复性的酶活性有关

C.与DNA的长短无关D.与DNA分子中的重复序列无关

35.下列哪种物质不是由核酸与蛋白质结合而成的复合物：

A.病毒B.核糖体

C.E.coli的蛋白质生物合成70s起始物D.线粒体内膜

36.下列关于核糖体的叙述正确的是：

A.大小亚基紧密结合任何时候都不分开

B.细胞内有游离的也有与内质网结合的核糖体

C.核糖体是一个完整的转录单位

D.核糖体由两个相同的亚基组成

37.分离出某病毒核酸的碱基组成为：A=27%,G=30%,T=21%,C=22%,该

病毒应为：

A.单链DNAB.双链DNAC.单链RNAD.双链RNA

38.下面关于核酸的叙述除哪个外都是正确的：

A.在喋吟和口密咤碱之间存在着碱基配对

B.当胸腺喀咤与腺噂吟配对时，由于甲基阻止氢键形成而导致碱基配对效果下

降

C.碱溶液只能水解RNA,不能水解DNA

D.在DNA分子中由氢键连接的碱基平面与螺旋轴平行

39.hnRNA是：

A.存在于细胞核内的tRNA前体B.存在于细胞核内的mRNA前体

C.存在于细胞核内的rRNA前体D.存在于细胞核内的snRNA前体

40.细菌DNA复制过程中不需要:

A.一小段RNA作引物B.DNA片段作模板

C.脱氧三磷酸核甘酸D.限制性内切酶的活性

41.在核酸中占9~11%,且可用之计算核酸含量的元素是：

A.碳B.氧C.氮D.磷

42.下列关于多核甘酸链的叙述哪一项是正确的

A.链两端在结构上是相同的B.由单核甘酸借磷酸二酯键连接而成

C.至少有20种不同的单核甘酸可被利用合成D.单核甘酸借氢键连接而成

43.下列关于核甘酸生理功能的叙述哪一项是错误的

A.生物系统的直接能源物质

B.作为辅酶的成分，或者其衍生物可作为许多生物合成过程中的活性中间物

C.生理性调节作用

D.作为质膜的基本结构成分

44.尼克酰胺腺喋吟二核甘酸（NAD*）、FAD、辅酶A三种物质合成的共同点

是：

A.含有来自PRPP的核糖基团B.均接受半胱氨酸基团

C.均需泛酸D.均属于腺甘酸的衍生物

45.Watson-CrickDNA结构模型

A.DNA双股链的走向是反向平行的C.碱基A与G配对

B.碱基之间共价结合D.磷酸戊糖主链位于DNA螺旋内侧

46.下列关于RNA的叙述哪一项是正确的

A.通常以双链分子存在C.通常以环状单链分子存在

B.电泳时泳向正极D.以平行方式与互补的DNA杂交

47.对于tRNA来说下列哪一项是错误的

A.它们是单链B.反密码环是完全相同的

C.在tRNA中的许多碱基转录后被修饰D.含二氢尿嗑嗟核甘酸残基

48.下列关于tRNA的叙述哪些是错误的

A.分子量大C.有密码环

B.磷酸和核糖的比值等于1D.含有稀有碱基

49.DNA受热变性时

A.多核甘酸链水解成寡核甘酸链

B.碱基对以共价键连接

C.溶液粘度增加

D.在有RNA存在下，DNA溶液冷却时，DNA链能与互补的RNA链杂交

50.下列关于DNA变性叙述哪一项是正确的

A.升高温度是DNA变性的唯一原因

B.变性必定伴随有DNA分子中共价键的断裂

C.核酸变性是DNA的独有现象，RNA无此现象

D.凡引起DNA两股互补链间氢键断裂的因素，都可使其变性

51.下列对环核甘酸的描述哪一项是错误的

A.是由5'-核甘酸的磷酸基与核糖C3'上羟基脱水缩合成酯健，成为核甘的

3',5'-环磷酸二酯

B.重要的环核甘酸有cAMP及cGMP

C.cAMP在生理活动及物质代谢中有重要的调节作用，被称之为第二信使

D.环核甘酸的核糖分子中碳原子上没有自由的羟基

52.具有下列顺序的单链DNA-5'-CpGpGpTpAp-3'能与下列哪一种RNA杂交

A.5'-GpCpCpApTp-3'B.5-GpcpCpApUp-3'

C.5'-UpApCpCpGp-3'D.5'・TpApGpGpCp-3'

53.下列关于核酸分子杂交的叙述哪一项是错误的

A.不同来源的两条单链DNA,只要它们有大致相同的互补碱基顺序，它们就

可以结合形成新的杂交DNA双螺旋

B.DNA单链也可与相同或几乎相同的互补碱基RNA链杂交形成双螺旋

C.RNA链可与其编码的多肽链结合形成杂交分子

D.杂交技术可用于基因工程研究

54.维持DNA双螺旋结构稳定的力包括：

A.碱基对之间氢键C.磷酸二酯键

B.碱基堆积力D.磷酸残基的离子键

55.下列关于核酸降解的叙述哪些是正确的

A.外切酶的作用是从多核首酶链的5'-末端或3'末端开始切断其共价键

B.碱水解多作用于RNA的分子中磷酸二酯键

C.内切酶的作用是从多核甘酸链内切断其共价键

D.碱水解可作用于DNA中噂吟碱形成的糖昔键

56.在嗯吟环的合成中向喋吟环只提供一个碳原子的化合物是

A.HCO3（C02）B.甲酸C.谷氨酰胺D.甘氨酸

57.下列关于喋吟核甘酸从头合成的叙述哪项是正确的

A.喋吟环的氮原子均来自氨基酸的a-氨基

B.合成中不会产生自由嗯吟碱

C.氨基甲酰磷酸为噂吟环的形成提供氨甲酰基

D.在由IMP合成AMP和GMP时均用ATP供能

58.人体内喋吟核甘酸分解代谢的主要终产物是

A.尿素B.尿酸C.肌酸D.肌酎

59.下列关于口密咤分解代谢的叙述哪一项是正确的

A.产生尿酸C.需要黄喋吟氧化酶

B.产生尿囊酸D.产生氨和C02

60.DNA以半保留方式进行复制，若一完全被标记的DNA分子，置于无放射标

记的溶液中复制两代，所产生的四个DNA分子的放射性状况如何

A.两个分子有放射性，两个分子无放射性B.均有放射性

C.两条链中的半条具有放射性D.两条链中的一条具有放射性

六、问答题

1.DNA的双螺旋模型有哪特征？利用这种模型可以解释生物体的哪些活动？

2.RNA和Pr的生物合成有什么关系？试简述Pr生物合成的过程。

3.解释DNA的半保留复制与半不连续复制

4.简述真核生物与原核生物的RNA聚合酶的种类和主要功能？

5.大肠杆菌的DNA聚合酶与RNA聚合酶有哪些重要的异同点？

6.RNA的转录后加工主要包括哪些内容？试以tRNA和真核mRNA前体的加

工为例说明之。

7.tRNA的分子结构有哪些共同的特点？

8.由结核分枝杆菌提纯出含腺喋吟为15.1%的DNA样品，计算其余碱基的百

分含量？

9.大肠杆菌DNA的分子量为2.2X1()9道尔顿，(1)该DNA分子有多长？(2)

该DNA双螺旋有多少圈(3)每个大肠杆菌细胞的体积为1.57X10-12cm3,那

么DNA分子体积占整个细胞体积的百分数是多少？

10.比较复制和转录的异同。

11.原核生物中DNA聚合酶的特点

12.参与DNA复制过程的酶与蛋白质因子有哪些？

13.区别反意义链、有意义链、编码链、模板链。

14.大肠杆菌DNA聚合酶的多种催化功能对DNA的合成有何意义？

15.真核生物mRNA的特点。

16.影响Tm值的因素有哪些？

17.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？

18.用实验证明DNA的半保留复制。

19.将下列DNA分子加热变性，再在各自的最适温度下复性。哪种DNA复性

形成原来结构的可能性更大？为什么？

(a)ATATATATAT(b)TAGACGATGC

TATATATATAATCTGCTACG

20有••寡聚核甘酸经三种RNA酶降解，其产物分别为：

(a)2pG,2pA,pPC,pU

(b)pGpCp,ApGpApU

(c)pGp,CpApGp,ApU

请说出每种酶的作用特点，并确定该片段的序列。

21.简述RNA和DNA二级结构的异同。

22.三联体密码子共有几个？它们代表儿种氨基酸？这些密码在全生物界是否完

全统一？

23.从两种不同种类的细菌中分离出的DNA样品，其腺喋吟碱基的组成分别占

碱基总量的32%和17%,在这两种细菌中，你预示腺喋吟、鸟喋吟、胸喀噬和

胞喀喘是怎样的比例？你采用了什么样的假定？其中一种细菌是从64c的温泉

中分离的，哪种DNA是从这种细菌中提取的？其依据是什么？

24.试述如何决定DNA复制的准确性？

25.一个单链DNA与一个单链RNA分子量相同，你如何将它们区分开？

26.下列各种酶的专--性及水解产物是什么？

（1）胰核糖核酸酶（2）蛇毒磷酸二酯酶（3）牛脾磷酸二酯酶

（4）大肠杆菌核酸外切酶I（5）大肠杆菌核酸外切酶HI

27.DNA样品在水浴中加热到一定温度，然后冷至室温测其OD260,请问在下

列情况下加热与退火前后OD260的变化如何？

（a）加热的温度接近该DNA的Tm值。（b）加热的温度远远超过该DNA的

Tm值。

28.Cairns在实验中为跟踪DNA的复制过程，只使用了3H（瓶）标记的胸喀咤

核昔。

（1）为什么只使用3H标记的胸喀咤核昔而不使用3H标记的胸昔或鸟背？

（2）放射性的胸背是怎样参入到DNA中去的？

（3）为什么使用3H而不使用32P作标记？

29.为什么新生的RNA分子的5'-端都是5'-pppA-或5'-pppG-的结构？

30.Hershey-chase实验的成功取决于制备两种不同批号的同位素标记的噬菌体

颗粒。实验者是如何知道32P仅标记DNA、35s只标记蛋白质外壳？用35s标记

的噬菌体侵染细菌之后，你预期在子代病毒中能找到大量的32s标记吗？如果实

验用32P重复进行，你预期在子代病毒中会找到大量的32P标记吗？为什么？

31.真核生物mRNA修饰发生在什么阶段？

m.参考答案及其要点：

一、名词解释：

增色效应：核酸变性后在260nm处的紫外吸收值增加的现象。

减色效应：DNA在260nm处的消光值比DNA分子中的各个碱基在260nm

处的消光值的总和小得多的现象。

复性：变性的DNA在适当的条件下，又可使两条链彼此重新结合成为双螺

旋结构，这一过程称为复性。

变性：是指核酸在一定的物理和化学因素作用下，核酸双螺旋区氢键断裂，

变成单链的过程。

分子杂交：具有互补序列的异源核酸链在复性条件下缔合成双链结构的过

程。

DNA的熔解温度：DNA的加热变性一般在较窄的温度范围内发生，把这个

温度变化范围的中点，称为熔解温度或解链温度。

中心法则：遗传信息的流向法则：DNA通过复制把遗传信息由亲代传递到

子代，在后代的发育过程中，遗传信息从DNA转录到RNA,然后翻译成特异的

蛋白质，以执行各种生物学功能，使后代表现出与亲代相似的遗传性状。

基因：DNA中能表现出遗传功能的最小单位。

复制子：基因组中能够单独进行复制的单位。

冈崎片段：在DNA合成过程中，组成滞后链的较小的DNA片段。

粘性末端：若双链DNA一端存在着一个较短的单链，此单链有配对能力，

称为粘性末端。

限制性内切酶：能够专一地切断DNA链的特殊位点的DNA内切酶。

基因重组：将不同的基因拼接起来的技术。

逆转录酶：是一种多功能酶，兼有RNA指导的DNA聚合酶,DNA指导DNA

聚合酶和核糖核酸酶H的活力。

二、符号

Tm：解链温度

PolyA：多聚腺喋吟核甘酸

T小C：胸腺甘酸-假尿核甘酸-胞嗒咤核甘酸

pppA：5'-腺噂聆核甘三磷酸

m7G：7-甲基鸟甲

cAMP：环腺甘-磷酸

IMP：次黄甘-磷酸

Rnase：核糖核酸酶

PRPP：5-磷酸核糖-1-焦磷酸

三、填空：

1.酯、酯、糖背键、氢

2.核糖C2‘上无氧

3.三叶草形，CCA,磷酸化的G

4.口密嗟碱、喋吟碱、260nm

5.RNA、DNA

6.两、三

7.氢键、碱基堆积力、阴离子与介质中阳离子形成的离子键

8.103.4nm2nm

9.RNA引物，DNA聚合酶HL聚合酶I,DNA连接酶

10.SSB

11.3'-5'-外切酶，校对

12.利富平dNTP

13.启动子，编码，终止子

14.三，RNA聚合酶I,RNA聚合酶II,RNA聚合酶m

15.5'f3',5'RNA

16.3'-5'外切活性

17.m7G(5')PPP(5')N(m)PN(cm)

18.tRNA

19.G—CA—T

20.变高不变

21.UA

22.辅酶AFMN和FADNAD卡和NADP+

23.能量蛋白质生物合成糖原（淀粉）合成磷脂

24.天冬氨酸甲酸盐谷氨酰胺的酰胺基甘氨酸CO2氨甲酰磷酸

天冬氨酸

25.次黄喋吟鸟噂岭核苜酸

26.谷氨酰胺游离氨线粒体内

27.剪接加上帽子结构加上尾巴结构

28.RNA聚合酶合成RNA引物

29.5'-PPP3'-OH

30.连续相同不连续相反

31.松驰（少绕）右扭紧（多绕）左

32.GCTTAGTAGC

33.A21%G29%C29%U21%

四、是非题

VXVXVVXVVVXXVVX

VVXVVxvvxvvxvxv

vxxxvxxxxvvxvxv

XXXVVxxvxxxxvxv

五、选择题

C,D,D,D,DB,D,BD,ABCD,AC,ABCD,AD,D,D

C,C,ADCD,AC,ABCABCD,C,C,C,CB,A,A,BC,C

A,B,A,A,DA,A,B,B,DD,B,D,D,A

C,B,AC,D,DD,C,C,ABC,ABCA,B,B,D,A

六、问答题：

1.（1）特征：

A：DNA分子由两条反向平行的多核甘酸链围绕一个共同的中心轴盘绕成

螺旋状结构。

B：碱基处于螺旋内侧，而磷酸及戊糖在外侧，碱基的平面与螺旋轴相垂直，

糖平面与碱基平面成直角。

C：螺旋直径为2nm,碱基间距为0.34nm,夹角为36°,每一转有10对核

昔酸,螺距为3.4nm。

D：两条链靠碱基间氢键和碱基堆积力连为一体，A与T、C与G配对。

（2）解释生命活动：双螺旋DNA是贮存遗传信息的分子，通过半保留复制，

储贮遗传信息；通过转录和翻译表达出生命活动所需的信息（Pr和酶）。

2.和Pr生物合成有关的RNA有：mRNA、tRNA和rRNA。mRNA是Pr

合成的模板、编码蛋白质、tRNA携带氨基酸进入核糖体合成Pr；rRNA则是Pr

合成场所核糖体的重要组分，Pr合成过程中，在氨酰tRNA合成酶催化下，tRNA

携带氨基酸，然后进入核糖体，按mRNA分子上的编码顺序，上核糖体内的肽

基转移酶催化肽键生成,因此Pr的序列是由mRNA分子上的密码子排列决定的。

蛋白质生物合成过程包括：起始、延伸和终止，有上百种蛋白质因子和RNA

参与（详见教材）。

3.DNA复制过程中，子代DNA的一条链来自亲代DNA,另一条链是新合

成的，称''半保留复制”。

因DNA聚合酶只能以5'-3'方向延伸DNA链，所以以复制叉移动方向为

基准，前导链上可以连续合成DNA链，而后随链则只能不连续地合成“岗崎片

段”，然后连接成DNA链，这样，复制时一条DNA链合成是连续的，另一条链

则是不连续的，被叫做“半不连续复制”

4.真核生物RNA聚合酶有三种：聚合酶I是rRNA的转录酶，合成rRNA

前体。聚合酶H是mRNA（hnRNA）的转录酶，合成mRNA前体，专一识别Pr

基因的启动子，开始转录。聚合酶III是小分子RNA转录酶，识别的启动子通常

位于结构基因的内部，合成小分子RNA,如：rRNA、ssrRNA、snRNA等。

原核生物RNA聚合酶只有一种，识别基因上游的启动子，催化合成所有类

别的RNA。

5.DNA聚合酶和RNA聚合酶的主要相似点：

（1）都以DNA为模板

（2）都根据碱基互补的原则按5，-3,的方向合成新链

(3)合成反应均由焦磷酸的水解驱动

(4)都需2价阳离子作为辅因子

不同之处:

不同点DNA聚合酶niRNA聚合酶

亚基组成aPy8E61a邛6

功能复制转录

单体4种dNTP4种NTP

模板DNA两条链全部DNA一条链的一

对引物的需求需要引物段

产物较长，与模板结合不需引物

核酸外切酶活性有较短，从模板解离

校对功能有无

无

6.tRNA的转录后加工：(1)切除5',3'端多条序列

(2)在3'端加上CCA序列

(3)通过一系列专一的酶促反应对碱基、

核糖进行特征性修饰。

mRNA的转录后加工：(1)5'端帽子结构的形成

(2)3'端poly(A)尾巴的形成

(3)依次剪除内含子转录的插入序列，把外显转录的

部分拼接起来。

(4)内部顺序特定部位的甲基化。

7.各类tRNA的结构相似，其二级结构都呈三叶草型、三级结构呈倒“L”

型，三叶草型具有如下共同特征：

(1)都是单链，含许多稀有碱基。

(2)5'端是磷酸化的，常为pG,3'端的碱基顺序为CCA,活化的氨基酸

即接在此末端腺背的3'-羟基上。

(3)分子中由A-U、G-U配对构成双螺旋区叫臂，不能配对的叫环，tRNA

分子由四臂四环：氨基酸臂、二氢尿喀咤臂、反密码臂、TWC臂、二

氢尿嘴咤环、反密码环、可变环、TWC环。

8.A=T=15.1%

A+T=30.2%

因C+G=l-30.2%=69.8%

所以C=G=34.8%

9.A.每对核甘酸的分子量按670计算。

2.2X109+670=3.28XIO。核甘酸对

每对核苜酸残基高3.4A,则：

3.4AX3.28X106=1.115X107A=0.1I15cm

B.该DNA分子的圈数为：

3.28X106+10=3.28X1（）5圈

C.将DNA分子看成圆柱体，则体积为：

3.14X0.1115cmX（20/2X108cm尸=0.0035X10-12cm3

占细胞体积的百分数=0.0035XICT%]57X1012XIOQ%=O.223%

10.相同点：（1）方向（2）按配对规则，以DNA为模板（3）位置（4）

合成的都是3',5'-磷酸二酯键。

不同点：（1）碱基配对时，在RNA中以U代替T

（2）转录时用DNA的一条链，复制时用两条模板链

（3）转录具有选择性，仅转录一条链的部分片段，而复制时是

整条链的复制。

（4）转录不需引物，复制需要RNA引物。

（5）转录后需要加工。

（6）酶系完全不同。

（7）原料不同，转录时用核糖核酸，复制时用脱氧核糖核酸。

11.原核生物中有三种DNA聚合酶，它们的功能如下：

DNA聚合酶1HIII

5'-3'聚合作用+++

3'-5'核酸外切酶+++

5'-3'核酸外切酶+——+

12.参与DNA复制的酶类与Pr因子很多：

（1）DNA聚合酶：主要参与新核酸链的延长。

（2）引物酶：合成一小段RNA引物。

（3）DNA连接酶：连接DNA片段。

（4）解链酶：催化双链DNA解开形成单链DNA。

（5）SSB（单链结合Pr）：与单链核酸链结合，使其免遭核酸酶的降解，

保持伸展状态，以便作为合成新链的模板。

（6）解旋酶：也称拓扑异构酶，使DNA由起螺旋状态变为松驰状态。

13.有意义链：也称正链，指转录过程中无转录功能的DNA链。

反意义链：也称负链，指转录过程中有转录功能的DNA链。

编码链：指的是有意义链。

模板链：指的是反意义链。

14.大肠杆菌DNA聚合酶的性质见11题，都属于多功能酶。

DNA聚合酶I：5'-3'聚合活性可催化新链的合成。当错误的核甘酸参入

正在合成的DNA链时，DNA聚合酶I的3'-5'外切活性大大提高，及时将其

切除，与5'-3'聚合活性共同保证DNA复制过程的高保真度，DNA聚合酶I

的5'-3'外切活性作用于双链DNA的碱基配对部分，从5,端切下单核甘酸或寡

核甘酸，在DNA损伤修复和切除RNA引物中发挥作用，DNA聚合酶I在大肠

杆菌的主要功能是负责DNA的损伤修复和切除引物。

DNA聚合酶H：5'-3'聚合活力低，主要功能是参与DNA的损伤修复。

DNA聚合酶HI：是催化DNA复制的主要酶，与模板结合滑动，按5'-3'

的方向合成新链。

15.(1)在3'-末端有长约200个核甘酸的poly(A)尾巴，是在转录后经

poly(A)聚合酶的作用添加上去的，poly(A)尾巴与mRNA从细胞核到细胞

质的转移有关，与mRNA的半寿期有关。

(2)5'-末端有一个特殊的5'-帽子结构：5'm7G-5'ppp5'-Nmp,5'帽子结

构可能与Pr合成的正确起始作用及协助核糖体与mRNA相结合有关。

16.Tm值与下列因素有关：

(1)DNA的均一性：均一性愈高的样品，熔解过程中的温度范围愈小。

(2)G-C含量：G-C碱基对之间有三个氢键，而A-T碱基对之间有二个

氢键，因此G-C含量高的Tm值也高。

(3)介质离子强度：介质离子强度较低，DNA的Tm也低。在较高离子

强度的介质中，Tm值也高，所以DNA制品应保持在比较高的缓冲液

或溶液中。

17.同源蛋白质是指来源不同的同一种蛋白质，它们具有基本相同的氨基酸

序列，所以它们的基因具有相同的核昔酸序列。当将带有同源蛋白质基因的DNA

片段进行杂交时，形成杂交分子的机会就比较多。

,5

18.先在NH4C1为唯一氮源的培养基中使大肠杆菌繁殖许多代，让DNA

全部变成[|5N]DNA,再将大肠杆菌转入普通14NH4C1培养基中，将各代细菌DNA

抽提出来，用Cscl密度梯度离心进行检测。结果发现，在^N]中培养的细菌DNA

只形成一条产N]DNA区带，移至产冈中培养一代后得到的DNA只形成一条

[l5N]-严N]杂种分子区带，培养两代的细菌DNA形成一条杂种分子区带和一条

[“NIDNA区带，第三代以后，4N]DNA成比例地增加，整个变化符合半保留复

制机理。

19.(b)形成原来结构的可能性更大，因为片段(a)含有回文结构，变性

的单链易形成回折的双螺旋。

20.(a)是一种核酸外切酶，作用于3—0H端。

(b)是一种核酸内切酶，作用于喀咤甘酸残基3'-磷酸基与其后残基5'

-羟基之间。

(c)是一种核酸内切酶，作用于鸟甘酸残基3'-磷酸与其后残基5'-羟基

之间。

该寡核甘酸的顺序为：pGpCpApGpApU

21.DNA是双链分子，二条单链之间通过氢键和碱基堆积使碱基完全配对

(A-T,C-G),形成双螺旋状的二级结构，一般是右手螺旋，也有左手螺旋。RNA

是单链分子，分子内部的不同部位能够通过碱基发生配对(A-U,G-C),形成既

有单链，又有双链的RNA二级结构，RNA二级结构元件有：茎环(发夹)结构,

内部环结构等。

22.三联体密码子共有64个，其中61个密码子，代表20种氨基酸，1个氨

基酸密码子，(AUG)兼作起始密码子，3个(UAA,UAG和UGA)为终止密

码子。这些密码子在生物界基本统一，但并非绝对通用，有例外情况。

23.假定这两种DNA具有完整的双螺旋结构，并且完全呈正常的碱基配对

方式。因此，对于含32%A的细菌来说，其他儿种碱基的含量是:T=32%,G=19%,

C=19%o对于含17%A的细菌来说，其他几中碱基的含量是：T=17%,(3=33%,

C=33%O根据碱基配对，A-T之间只有两个氢键，而G—C之间有三个氢键。

含G—C对多的DNA,双链间结合力较强。在64℃,由于分子的热振动，氢键

变弱，在这样的条件下，具有较高G—C含量的DNA能更好地维持它结构的完

整。因此，可以推测A含量为17%的细菌是从64c的温泉中分离出来的。

24.决定DNA复制的准确性的因素是：

(1)DNA聚合酶具有模板依赖性，复制时dNTP按A—T、G—C碱基配对

规律对号入座，使子代DNA与亲代DNA核甘酸顺序相同，但有大约104的错

配。

(2)DNA聚合酶I、III均具有3'-5'外切酶活性，有纠正错配的校正作用，

使错配减至［OR

(3)再经错配修复机制，使错配减至10,以下。

通过以述三种机制保证复制的准确性。

25.(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不能被水解。

(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，进行单核甘酸的分析(层析法和电泳法)，含有U的

是RNA,含有T的是D