核酸问题及答案

1、定义类1、什么是核酸。核酸（Nucleic Acids）是一种主要位于细胞核内的生物大分子，其充当着生物体遗传信息的携带和传递。DNA分子含有生物物种的所有遗传信息，为双链分子，其中大多数是链状结构大分子，也有少部分呈环状结构，分子量一般都很大。RNA主要是负责DNA遗传信息的翻译和表达，为单链分子，分子量要比DNA小得多。核酸存在于所有动植物细胞、微生物和病毒、噬菌体内，是生命的最基本物质之一，对生物的生长、遗传、变异等现象起着重要的决定作用。核酸广泛存在于所有动物、植物细胞、微生物内、生物体内核酸常与蛋白质结合形成核蛋白。不同的核酸，其化学组成、核苷酸排列顺序等不同。根据化学组成不同，核酸

2、可分为核糖核酸，简称RNA和脱氧核糖核酸，简称DNA。DNA是储存、复制和传递遗传信息的主要物质基础，RNA在蛋白质合成过程中起着重要作用，其中转移核糖核酸，简称tRNA，起着携带和转移活化氨基酸的作用；信使核糖核酸，简称mRNA，是合成蛋白质的模板；核糖体的核糖核酸，简称rRNA，是细胞合成蛋白质的主要场所。2、核酸的性质?a.化学： 酸效应：在强酸和高温，核酸完全水解为碱基，核糖或脱氧核糖和磷酸。在浓度略稀的的无机酸中，最易水解的化学键被选择性的断裂，一般为连接嘌呤和核糖的糖苷键，从而产生脱嘌呤核酸。碱效应1 DNA：当PH值超出生理范围（pH78）时，对DNA结构将产生更为微妙的影响。碱

3、效应使碱基的互变异构态发生变化。这种变化影响到特定碱基间的氢键作用，结果导致DNA双链的解离，称为DNA的变性2 RNA：PH较高时，同样的变性发生在RNA的螺旋区域中，但通常被RNA的碱性水解所掩盖。这是因为RNA存在的2-OH参与到对磷酸脂键中磷酸分子的分子内攻击，从而导致RNA的断裂。化学变性：一些化学物质能够使DNA/RNA在中性PH下变性。由堆积的疏水剪辑形成的核酸二级结构在能量上的稳定性被削弱，则核酸变性。b.物理：黏性：DNA的高轴比等性质使得其水溶液具有高黏性，很长的DNA分子又易于被机械力或超声波损伤，同时黏度下降。 浮力密度：可根据DNA的密度对其进行纯化和分析。在高浓度分

4、子质量的盐溶液（CsCl）中，DNA具有与溶液大致相同的密度，将溶液高速离心，则CsCl趋于沉降于底部，从而建立密度梯度，而DNA最终沉降于其浮力密度相应的位置，形成狭带，这种技术成为平衡密度梯度离心或等密度梯度离心。c.光谱学：减色性：dsDNA相对于ssDNA是减色的，而ssDNA相对于dsDNA是增色的。 DNA纯度：A260/A280。d.热力学：热变性：dsDNA与RNA的热力学表现不同，随着温度的升高RNA中双链部分的碱基堆积会逐渐地减少，其吸光性值也逐渐地，不规则地增大。较短的碱基配对区域具有更高的热力学活性，因而与较长的区域相比变性快。而dsDNA热变性是一个协同过程。分子末端

5、以及内部更为活跃的富含A-T的区域的变性将会使其赴京的螺旋变得不稳定，从而导致整个分子结构在解链温度下共同变性。 复性：DNA的热变性可通过冷却溶液的方法复原。不同核酸链之间的互补部分的复性称为杂交3、核酸的发现和研究工作进展？· 1868年 Fridrich Miescher从脓细胞中提取“核素” · 1944年 Avery等人证实DNA是遗传物质· 1953年 Watson和Crick发现DNA的双螺旋结构· 1958年 Crick提出遗传信息传递的中心法则· 1961年 Jacob和Monod提出操纵子学说· 1965年 Nir

6、enberg发现遗传密码· 1970年 Temin和Baltimore发现逆转录酶· 1981年 Gilbert和Sanger建立DNA 测序方法· 1985年 Mullis发明PCR 技术· 1990年 美国启动人类基因组计划(HGP) · 1994年 中国人类基因组计划启动· 2001年 美、英等国完成人类基因组计划基本框架· 1868年 Fridrich Miescher从脓细胞中提取“核素” · 1944年 Avery等人证实DNA是遗传物质· 1953年 Watson和Crick发现DNA的双螺

7、旋结构· 1958年 Crick提出遗传信息传递的中心法则· 1961年 Jacob和Monod提出操纵子学说· 1965年 Nirenberg发现遗传密码· 1970年 Temin和Baltimore发现逆转录酶· 1981年 Gilbert和Sanger建立DNA 测序方法· 1985年 Mullis发明PCR 技术· 1990年 美国启动人类基因组计划(HGP) · 1994年 中国人类基因组计划启动· 2001年 美、英等国完成人类基因组计划基本框架4、什么叫核酸的变性与复性？当双螺旋结构的DNA

8、溶液缓慢加热时，氢键断开，双链DNA解离为单链，称为核酸的“熔解”或变性；在适宜的温度下，分散开的两条DNA链可以完全重新结合成和原来一样的双股螺旋（DNA螺旋的重组过程称为复性） 退火：当将变性（双链呈分散状态）的DNA溶液缓慢冷却时，它们可以发生不同程度的重新结合而形成双螺旋结构的现象。5、核酸的生物学功能？核酸在生物体内主要与蛋白质合成核蛋白存在，它既是蛋白质生物合成不可缺少的物质，又是生物遗传的物质基础。 DNA主要存在于细胞核中，它们是遗传信息的携带者，DNA的结构决定生物合成蛋白质的特定结构，并保证这种遗传特性传给下一代。RNA主要存在于细胞质中，它们是以DNA为模板而形成的，并且

9、直接参加蛋白质的生物合成过程。因此，DNA是RNA的模板，而RNA又是蛋白质的模板。存在于DNA分子上的遗传信息就是这样由DNA传递给RNA，再传递给蛋白质。通过DNA 复制，遗传信息一代代传下去，正因为有这样的功能，人们把核酸誉为“生命之源”和“生命之本”。6、DNA变性和蛋白质变性有什么异同？DNA变性是破坏碱基堆积力和氢键的相互作用，实质是DNA双螺旋区的氢键的断裂，不涉及共价键的断裂，由双链变为单链。DNA变性需要达到一定温度，而降温到退火温度后会复性。蛋白质变性是在某些物理和化学因素作用下，其一级结构不变，高级结构改变，从而改变或者失去生物活性的现象。能使蛋白质变性的化学方法有加强酸

10、、强碱、重金属盐、尿素、乙醇、丙酮等；能使蛋白质变性的物理方法有加热、紫外线及X射线照射、超声波、剧烈振荡或搅拌等。因此，1、引起DNA变性的原因是高温，引起蛋白质变性的有上述物理因素和化学因素等等2、DAN变性破坏的是氢键。蛋白质变性破坏的是高级结构，涉及到氢键，疏水键，二硫键，盐键等。3、DNA变性后缓慢降温一般仍可复性。蛋白质变性后，例如重金属，紫外线，强酸强碱等诱导的无法复性。7、自毁容貌综合征产生的原因？嘌呤核苷酸的从头合成与补救途径之间存在平衡。Lesch-Nyan综合症就是由于次黄嘌呤：鸟嘌呤磷酸核糖转移酶缺陷，嘌呤核苷酸合成增加，大量积累尿酸，导致肾结石和痛风。8、简述DNA分

11、子和RNA分子的立体结构，他们各有哪些特点DNA是由脱氧核苷酸的单体聚合而成的聚合体，DNA的单体称为脱氧核苷酸，每一种脱氧核苷酸由三个部分所组成：一分子含氮碱基+一分子五碳糖(脱氧核糖)+一分子磷酸根,DNA都是由C、H、O、N、P五种元素组成的。 单个的核苷酸连成一条链，两条核苷酸链按一定的顺序排列，然后再扭成“麻花”样，就构成脱氧核糖核酸（DNA）的分子结构。原核细胞的染色体是一个长DNA分子。真核细胞核中有不止一个染色体，每个染色体也只含一个DNA分子。不过它们一般都比原核细胞中的DNA分子大而且和蛋白质结合在一起。DNA分子的功能是贮存决定物种的所有蛋白质和RNA结构的全部遗传信息；

12、策划生物有次序地合成细胞和组织组分的时间和空间；确定生物生命周期自始至终的活性和确定生物的个性。除染色体DNA外，有极少量结构不同的DNA存在于真核细胞的线粒体和叶绿体中。DNA病毒的遗传物质也是DNA。 RNA 其中rRNA是核糖体的组成成分，由细胞核中的核仁合成，而mRNA tRNA 在蛋白质合成的不同阶段分别执行着不同功能。 mRNA是以DNA的一条链为模板，以碱基互补配对原则，转录而形成的一条单链，主要功能是实现遗传信息在蛋白质上的表达，是遗传信息传递过程中的桥梁 tRNA的功能是携带符合要求的氨基酸，以连接成肽链，再经过加工形成蛋白质。9、 什么是核酸探针，其主要种类有哪些，检验特点

13、是什么？（1）化学及生物学意义上的探针(probe)，是指与特定的靶分子发生特异性相互作用，并可被特殊的方法探知的分子。抗体-抗原、生物素-抗生物素蛋白、生长因子-受体的相互作用都可以看作是探针与靶分子的相互作用。核酸探针(又称基因探针，gene-probe)技术，是20世纪晚期在生物学领域中发展起来的一项新技术，除可用于病毒、细菌等微生物的快速诊断外，还可用于研究病毒基因在组织细胞中的存在，研究基因是以游离的形式还是以整合的方式与宿主细胞DNA结合，研究基因在细胞或组织中的定位等。（2）核酸探针的种类：1. 按来源及性质划分可将核酸探针分为基因组DNA探针、cDNA探针、RNA探针和人工合成

14、的寡核苷酸探针等几类。按标记物划分有放射性标记探针和非放射性标记探针两大类。（3）检验的特点双股RNA比双股DNA更稳定，杂交后，经严格冲洗，可洗去非特异结合的探针，还可用RNA酶来降解未杂交的RNA，小的RNA分子比大的DNA分子更易扩散进入薄膜，在原位杂交中获得更大的信号与本底比率(signaltonoiseratio)，由此可见，用核酸探针检测具有很大的优点。对于不易分离培养的微生物标本，及大量培养增殖后有“危险性”的病毒标本，均可用核酸探针直接检测。另外，对病毒子或病毒抗原太少的标本，不易用常规方法，包括电镜和血清学方法检测的标本，也可用核酸探针检测。本法还可用于对变异株病毒等的鉴定。

15、10、DNA双螺旋结构的特点？DNA双螺旋结构特点：两条DNA互补链反向平行。由脱氧核糖和磷酸间隔相连而成的亲水骨架在螺旋分子的外侧，而疏水的碱基对则在螺旋分子内部，碱基平面与螺旋轴垂直，螺旋旋转一周正好为10个碱基对，螺距为3.4nm，这样相邻碱基平面间隔为0.34nm并有一个36的夹角。DNA双螺旋的表面存在一个大沟（major groove）和一个小沟（minor groove），蛋白质分子通过这两个沟与碱基相识别。两条DNA链依靠彼此碱基之间形成的氢键而结合在一起。根据碱基结构特征，只能形成嘌呤与嘧啶配对，即A与T相配对，形成2个氢键；G与C相配对，形成3个氢键。因此G与C之间的连接较

16、为稳定。DNA双螺旋结构比较稳定。维持这种稳定性主要靠碱基对之间的氢键以及碱基的堆集力（stacking force）。11、蛋白质生物合成需要哪些RNA分子的参与?它们各自的作用是什么?mRNA信使RNA，将转录的DNA上的遗传信息，带到核糖体中进行合成tRNA转运RNA，在翻译时，转运氨基酸到指定的位置进行蛋白质合成rRNA核糖体RNA，是核糖体的组成成分，在蛋白质合成中充当合成场所12、什么是核蛋白、核糖体、核小体？核蛋白：核酸与蛋白质结合成的复合物 核糖体：又叫核糖蛋白体，由蛋白质和rRNA组成。核小体：由真核细胞的DNA与组蛋白的结合成的核蛋白13、将核酸完全水解后可得到哪些组分?D

17、NA和RNA的水解产物有何不同？核酸完全水解后可得到碱基、戊糖、磷酸三种组分。DNA和RNA的水解产物戊糖、嘧啶碱基不同。14、核酸的分类及其各自作用？核酸是生物体内的高分子化合物，主要是贮存遗传信息和传递遗传信息。它包括脱氧核糖核酸（deoxyribonucleicacid,DNA）和核糖核酸（ribonucleicacid,RNA）两大类。DNA和RNA都是由一个一个核苷酸（nucleotide）头尾相连而形成的，由C、H、O、N、P5种元素组成。DNA是绝大多数生物的遗传物质，是储存、复制和传递遗传信息的主要物质基础；RNA在蛋白质合成过程中起着重要作用，其中转移核糖核酸，简称tRNA，

18、起着携带和转移活化氨基酸的作用；信使核糖核酸，简称mRNA，是合成蛋白质的模板；核糖体的核糖核酸，简称rRNA，是细胞合成蛋白质的主要场所。15、简述tRNA二级结构的组成特点及其每一部分的功能。tRNA的二级结构为三叶草结构。结构特点：（1）由四臂四环组成。已配对的片段为臂，未配对的片段为环；（2）叶柄为氨基酸臂，其上含有CCAOH3-，此结构是接受氨基酸的位置；（3）氨基酸臂对面是反密码子环，在它的中部含有三个相邻碱基组成的反密码子，反密码子可与mRNA上的密码子相互识别；（4）左环是二氢尿嘧啶环（D环），它与氨基酰tRNA合成酶的结合有关；（5）右环是假尿嘧啶环（TC环），它与核糖体的结

19、合有关；（6）在反密码子环和TC环之间有一可变环，它的大小决定着tRNA分子的大小。16、Prpp的作用？1.核苷酸补救合成中，prpp与有力碱基直接生成一磷核苷酸。2. 嘌呤核苷酸从头合成途径中，prpp作为起始原料与谷氨酸生成5-磷酸核糖胺，然后逐步合成各种嘌呤核苷酸3. 嘧啶核苷酸从头合成中，prpp参与乳清酸核苷酸的生成，再逐步合成ump4. Prpp还参与his和trp的合成17、嘧啶环上各原子的来源？嘌呤环上各原子的来源？18、不同种类的生物分解嘌呤碱的终产物有什么不同？排尿酸动物：灵长类、鸟类、昆虫、一些爬虫类排尿囊素动物：哺乳动物（灵长类除外）、腹足类排尿囊酸动物：一些硬骨鱼类

20、排尿素动物：大多数鱼类、两栖类 某些低等动物能将尿素进一步分解成NH3和CO2排出。植物分解嘌呤的途径与动物相似，产生各种中间产物（尿囊素、尿囊酸、尿素、NH3）。微生物分解嘌呤类物质，生成NH3、CO2及有机酸（甲酸、乙酸、乳酸等）。19、什么叫增色效应、减色效应？DNA双螺旋结构变为单链的无规则卷曲状态时，紫外吸收增加的现象增色效应；变性DNA在退火条件下复性时，DNA在260nm的光密度比DNA分子中的各个碱基在260nm处吸收的光密度的总和小得多（35%-40%）的现象。20、什么叫碱基互补规律？在形成双螺旋结构的过程中，由于各种碱基的大小与结构的不同，使得碱基之间的互补配对只能在G-

21、C（或C-G）和A-T（或T-A）之间进行，这种碱基配对的规律称为碱基配对规律（互补规律）21、什么是DNA的三级结构 DNA的三级结构是指双螺旋DNA的扭曲或再螺旋。 开环形-由直链双螺旋DNA分子两端连接而成其中一条链留有一个小缺口。 闭环超螺旋形-是双链环形DNA扭曲成麻花状。 収夹形-DNA发性后在反相重复序列时可形成収夹形。 DNA也可聚合成二聚体和三聚体。 扩展类1、亲子鉴定DNA的原理鉴定亲子关系目前用得最多的是DNA分型鉴定。人的血液、毛发、唾液、口腔细胞等都可以用于用亲子鉴定，十分方便。DNA(脱氧核糖核酸)是人身体内细胞的原子物质。每个原子有46个染色体,一般一半来自父亲，

22、一个半来自母亲。同一对染色体同一位置上的一对基因称为等位基因，如果检测到某个DNA位点的等位基因，一个与母亲相同，另一个就应与父亲相同，否则就存在疑问了。利用DNA进行亲子鉴定，只要作十几至几十个DNA位点作检测，如果全部一样，就可以确定亲子关系，如果有3个以上的位点不同，则可排除亲子关系，有一两个位点不同，则应考虑基因突变的可能，加做一些位点的检测进行辨别。DNA亲子鉴定，否定亲子关系的准确率几近100%，肯定亲子关系的准确率可达到99.99%。2、饮食核酸的营养保健作用？1.补充核酸营养后可恢复免疫系统的发育和免疫功能。2.饮食核酸作为使遗传物质活泼代谢的原料，具有极强的抗生物氧化、消除体

23、内自由基和全面增强免疫功能及性激素分泌的作用，因此在延缓衰老方面优势显著。3.饮食物核酸提取物对痴呆症状有改善作用。4.饮食中补加核酸有助于肝脏再生和受损伤的小肠恢复功能。3、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？（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分子中由于脱氧核糖2碳原子上没有羟基，所以DNA不能被碱水解。（3）进行颜色反应。二苯胺试剂可以使DNA变成蓝色，苔黑酚试剂（地衣酚）可以使RNA变成绿色。（4）用酸水解后，进行单核苷酸的分析（层析法或电泳法），含有U的是RNA,含有T的是DNA。4、为

24、什么科学界将Watson和Crick提出DNA双螺旋结构模型评为20世纪自然科学最伟大的成就之一？因为DNA双螺旋结构模型的建立说明了基因的结构、信息和功能三者之间的关系，使当时分子生物学先驱者形成的三个学派（结构学派、信息学派和生化遗传学派）得到统一，并推动了分子生物学的迅猛发展。5、什么是DNA重组技术？为什么说它的兴起导致了分子生物学的第二次革命？DNA重组技术在细胞体外将两个DNA片段连接成一个DNA分子的技术。在适宜的条件下，一个重组DNA分子能够被引入宿主细胞并在其中大量繁殖。DNA重组技术极大推动了DNA和RNA的研究，改变了分子生物学的面貌，并导致了一个新的生物技术产业群的兴起

25、，所以被认为是分子生物学的第二次革命/6、人类基因组计划是怎样提出来的？它有何重大意义？1986年，著名生物学家、诺贝尔奖获得者H.Dubecco在Sience杂志上率先提出“人类基因组计划”，经过了3年激烈争论，1990年10月美国政府决定出资30亿美元，用15年时间（1990-2005年）完成“基因组计划”。重大意义：人类对自己遗传信息的认识将有益于人类健康、医疗、制药、人口、环境等诸多方面，并且对生命科学也将有极大贡献。7、核酸分子杂交技术的基本原理及应用基本原理：互补的DNA单链能够在一定条件下结合成双链，即能够进行杂交。这种结合是特异的，即严格按照碱基互补的原则进行，它不仅能在DNA

26、和DNA之间进行，也能在DNA和RNA之间进行。因此，当用一段已知基因的核酸序列作出探针，与变性后的单链基因组DNA接触时，如果两者的碱基完全配对，它们即互补地结合成双链，从而表明被测基因组DNA中含有已知的基因序列。由此可见，进行基因检测有两个必要条件一是必需的特异的DNA探针；二是必需的基因组DNA。当两者都变性呈单链状态时，就能进行分子杂交。应用：一、核酸分子杂交应用于物种之间亲缘关系的鉴定。把取自两种不同生物体细胞的DNA进行RCR扩增，并同时带上不同的放射性标记。然后将其混合在一起，先高温解链，再低温复性。来自两种不同生物的DNA分子单链中的互补区域就可以互补配对。互补配对的区域越大，说明亲缘关系越近。