AB+核酸的物理化学性质和研究方法答案
核酸物理化学性质
2、RNase
Py Pu Py Py Py Pu Py Py
2H2O
P P P P
+
P P
P
P
+
P P
（1）牛胰核糖核酸酶（RNase Ⅰ）
作用：嘧啶核苷3’－磷酸与其它核苷酸连键 专一性极高的内切酶 产物： 3’嘧啶核苷酸/其结尾的寡核苷酸
（2）核糖核酸酶T1 （RNase T1）
作用：3’－鸟苷酸与相邻核苷酸5’－OH连键 产物：3’－鸟苷酸或以其为末端的寡核苷酸
3.核苷酸的解离
•磷酸基使核苷酸具有很强的酸性
O R O P OH
pK 0.7 1.6
' 1
O O P OH
N
OH
R
O
-
pK 5.9 6.5
' 2
O O P O
-
R
O
-
H
CH 2 O
H
CH 2 O
N
-
OH pK1' 1.5
OH
-
OH
-
O O P O
O O P O O
Na+激活；Mg2+抑制 ——3’－磷酸为末端的寡聚核苷酸，平均 长度为6核苷酸。
③链球菌脱氧核糖核苷酸酶：
内切酶，作用于DNA， Mg2+激活 产物为5’－磷酸为末端的碎片，长度不一。
④限制性内切酶(细菌)
主要降解外源DNA 具严格的碱基序列专一性 是基因工程最重要的工具酶。
例如EcoR I ，需Mg离子，不需ATP，专一 性强，能识别DNA链上6个碱基组成的回文 序列，交错切割，形成粘性末端产物。
判断DNA是否变性
G
第十五章 核酸的物理化学性质和研究方法答案法答案
第十五章核酸的物理化学性质和研究方法答案一．选择题1-7 ③③②④①④二．判断题1-4是否否否5-9 是是是是是三．名词解释cot：是DNA复性的动力学常数，数值上等于单链DNA初始浓度Co和复性完成一1.12半所需时间的乘积，其大小代表DNA顺序的复杂程度。
2 增色效应：由于DNA变性引起的光吸收增加称增色效应,也就是变性后DNA 溶液的紫外吸收作用增强的效应。
四．问答题1、RNA比DNA更不稳定，为什么？RNA的磷酸酯键易被碱水解，因为RNA的核糖上有2 ’-OH,在碱作用下形成磷酸三酯，磷酸三酯极不稳定，随即水解产生核苷2’，3’-环磷酸酯。
该环磷酸酯继续水解产生2’-核苷酸和3’-核苷酸。
DNA的脱氧核糖没有2 ’-OH，不能形成碱水解的中间产物，故对碱有一定抗性。
2、何谓变性？是否所有能引起蛋白质变性的因素都能引起核酸变性，或者引起核酸变性的因素都能引起蛋白质变性？变性作用是指核酸双螺旋结构被破坏，双链解开，从而核酸的天然构象和性质发生改变，但共价键并未断裂。
3、何谓Southern杂交？何谓Northern杂交？它们的原理和用途是什么？Southern杂交是将凝胶电泳分开的DNA限制片段转移到硝酸纤维膜上进行杂交。
其基本原理是将待检测的DNA样品固定在固相载体上，与标记的核酸探针进行杂交，在与探针有同源序列的固相DNA的位置上显示出杂交信号。
该项技术广泛被应用在遗传病检测、DNA 指纹分析和PCR产物判断等研究中。
Northern杂交将变性的RNA转移到硝酸纤维膜上，通过分子杂交以检测特异的RNA。
原理：在变性条件下将待检的RNA样品进行琼脂糖凝胶电泳，继而按照同Southern Blot相同的原理进行转膜和用探针进行杂交检测。
用途：检测样品中是否含有基因的转录产物（mRNA）及其含量。
4、琼脂糖凝胶电泳对核酸研究有何用途？分离DNA分子大小从上百kb到数百bp, 凝胶电泳后可以用嵌合荧光染料显色，凝胶电泳后核酸样品可用多种方法自凝胶上回收。
第23讲 核酸(含答案)-2024年高中化学同步精品讲义(选择性必修三)
第23讲核酸（含答案）-2024年高中化学同步精品讲义（选择性必修三）第23课核酸一、核酸的组成和分类1.定义：核酸可以看作、和通过一定方式结合而成的大分子2.组成(1)核酸的元素组成：。
(2)核酸的基本组成单位——：核酸是一种大分子，是由许多单体形成的物。
(3)水解得到和，水解得到和，其中有糖和糖，它们均以结构存在于核酸中，对应的核酸分别是和。
转化关系如图所示：(4)戊糖：分为和糖戊糖结构简式(5)碱基：碱基是具有的有机化合物，RNA中的碱基主要有、、胞嘧啶和(分别用字母表示)；DNA中的碱基主要有、、胞嘧啶和(用字母T表示)。
结构简式分别可表示为：(6)(1)RNA中的碱基主要有、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和四种(2)DNA中的碱基主要有、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和四种3.核酸的类别及其比较4(1)形成：腺嘌呤核苷中的与反应，可形成、及(2)ATP中的特殊键：磷酸与核糖之间通过连接，磷酸与磷酸之间形成键。
(3)ATP的水解过程的能量变化：【思考与交流】p123参考答案：二、核酸的结构1.DNA的双螺旋结构特点①DNA分子由条链组成，两条链盘绕，形成结构①每条链中的和交替连接，排列在外侧，排列在内侧①两条链上的碱基通过作用，腺嘌呤(A)与配对，鸟嘌呤(G)与配对，结合成碱基对，遵循碱基互补配对原则【思考与交流】p125参考答案：2.RNA的结构①RNA也是以为基本构成单位，其中的和与DNA中的不同：核糖替代了糖，尿嘧啶(U)替代了。
①RNA分子一般呈链状结构，比DNA分子。
三、核酸的生物功能1.基因：有一定顺序的片段含有特定的信息，称为基因。
2.生物功能①DNA分子的复制亲代DNA分子的两条链解开后作为模板，在酶的作用下，利用游离的各自合成一段与母链的链。
最后形成两个与亲代DNA相同的子代DNA分子，使核酸携带的遗传信息通过DNA复制被地传递给下一代，并通过控制蛋白质的合成来影响生物体性状的发生和发育。
朱圣庚《生物化学》(第4版)(上册)笔记和课后习题考研真题复习答案
朱圣庚《生物化学》（第4版）（上册）笔记和课后习题考研真题完整版>精研学习䋞>无偿试用20％资料全国547所院校视频及题库全收集考研全套>视频资料>课后答案>往年真题>职称考试第1章生命的分子基础1.1复习笔记1.2课后习题详解1.3考研真题详解第2章氨基酸、肽和蛋白质2.1复习笔记2.2课后习题详解2.3考研真题详解第3章蛋白质的三维结构3.1复习笔记3.2课后习题详解3.3考研真题详解第4章蛋白质的生物学功能4.1复习笔记4.2课后习题详解4.3考研真题详解第5章蛋白质的性质、分离纯化和鉴定5.1复习笔记5.2课后习题详解5.3考研真题详解第6章酶的催化作用6.1复习笔记6.2课后习题详解6.3考研真题详解第7章酶动力学7.1复习笔记7.2课后习题详解7.3考研真题详解第8章酶作用机制和酶活性调节8.1复习笔记8.2课后习题详解8.3考研真题详解第9章糖类和糖生物学9.1复习笔记9.2课后习题详解9.3考研真题详解第10章脂质和生物膜10.1复习笔记10.2课后习题详解10.3考研真题详解第11章核酸的结构和功能11.1复习笔记11.2课后习题详解11.3考研真题详解第12章核酸的物理化学性质和研究方法12.1复习笔记12.2课后习题详解12.3考研真题详解第13章维生素与辅酶13.1复习笔记13.2课后习题详解13.3考研真题详解第14章激素和信号传导14.1复习笔记14.2课后习题详解14.3考研真题详解。
《生物化学》核酸的物理化学性质
的寡聚核苷酸，细菌中发现的这类酶，主要是降解外源的 DNA ，具有很严格的碱基序列专一性。如 EcoRⅠ，不需要ATP，只需要镁离子，专一性很 强，能识别DNA上6对碱基组成的序列，交错切割，
9.8
N
N
H
NH
N
NH
H
O O
HN
NH+
pK1' 3.2
N
HN
H
H2N
N
NH
H2N
N
NH
N
N
N-
pK
' 2
9.6
H
鸟嘌呤和次黄嘌呤中质子则结合到N7上
O
O
N-
NH+
pK3' 12.4
N-
N
H2N
N
H
NH
H2N
N
N-
3、核苷酸的解离：
由于核苷酸含有碱基和磷酸基，为两性电解质，在 不同的pH溶液中解离程度不同，在一定条件下可以形成 兼性离子。核酸的碱基、核苷、核苷酸均能发生解离， 核酸的酸碱性质与此有关。
质(如核酸、蛋白质、细胞结构等)的性质或物理状态的一类标记 分子。
探针技术是在核酸杂交的基础上发展起来的一种用于研究和
诊断的非常有用的技术，已在遗传性疾病诊断上开始应用。
例如诊断地中海贫血或血红蛋白病，可以由已确诊的病人白细胞中提取 DNA，这就是诊断探针。用诊断探针检查，不但可以对有症状患者进行确诊，还 可以发现一些没有症状的隐性遗传性疾病。如从胎儿的羊水可以提取到少量DNA 后，再用探针技术对此进行产前诊断各种遗传性疾病已在临床上开展。
15-核酸的理化性质和研究方法
1Biochemistry. LuJie陆婕Lujie.jane@华中科技大学生命科学与技术学院生物物理与生物化学研究所生物化学BiochemistryBiochemistry. LuJieChapter 15Nucleic Acids:Properties and Techniques核酸的理化性质和研究方法2Biochemistry. LuJie核酸的化学结构和作为高聚物决定其理化性质：核酸的糖苷键和磷酸二酯键：可被水解；磷酸基和碱基：酸碱性质；碱基：紫外吸收特性；双螺旋结构：变性和复性。
3Biochemistry. LuJie核酸的性质溶解度：溶于水酸碱性：生理pH带负电荷分子量和形状：DNA 108~1012，d/l=10-7，“柔性棒”——高黏度不对称性——正旋光性紫外吸收——260nm有最大光吸收核酸的离心沉降DNA 的变性与复性4Biochemistry. LuJie一、核酸的水解二、核酸的酸碱性质三、核酸的紫外吸收四、核酸的变性、复性及杂交五、核酸的分离和纯化六、核酸序列的测定七、核酸的化学合成八、DNA微阵技术5Biochemistry. LuJie（一）酸水解糖苷键比磷酸酯键更易被酸水解，产生嘌呤和嘧啶碱（二）碱水解: RNA→2’-核苷酸，3’-核苷酸RNA的磷酸酯键更易被碱水解（RNA的核糖上有2’-OH，在碱作用下形成磷酸三酯，极不稳定易水解，产生核苷2’，3’-环磷酸酯，继续水解产生2’-核苷酸和3’-核苷酸）（三）酶水解（消化）专一水解核酸的磷酸二酯键的酶称为核酸酶(nuclease)。
能识别特定的核苷酸顺序，并从特定位点水解核酸的内切酶称为限制性核酸内切酶（限制酶）。
67Biochemistry. LuJie限制性DNA 内切酶: 专一性的核酸内切酶，能识别双链DNA 分子的特定序列，并可在该位置或其附近同时切断双链DNA 。
Biochemistry. LuJie核酸外切酶（endonuclease）：从多核苷酸链的末端开始,逐个将核苷酸切下的酶，如：♦3’→5’外切酶(蛇毒磷酸二酯酶)：在3’-OH与磷酸基之间断裂，其产物是5’-磷酸核苷酸或寡核苷酸,如（1）；♦5’→3’外切酶(牛脾磷酸二酯酶)：在5’-OH与磷酸基之间断裂，其产物是3’-磷酸核苷酸或寡核苷酸,如（2）。
第13章核酸的物化性质
DNA变性后的表现
A260值增加 粘度下降 浮力密度增大 分子量不变
DNA的热变性和解链温度（Tm）
用加热的方法使核酸变性叫做热变性。
DNA的变性过程是突变性的，它在很窄的温度区间内完 成。因此，通常把加热变性使DNA的双螺旋结构失去一 半时的温度称为DNA熔解温度或熔点，用Tm 表示。一 般DNA的Tm值在82-95C之间。
第14章 核酸的理化性质
核酸的一般物理性质
DNA为白色纤维状固体，RNA为白色粉末状固体，都微溶于水，其 钠盐在水中的溶解度较大。但不溶于乙醇、乙醚和氯仿等一般有 机溶剂。（用乙醇从溶液中沉淀核酸） DNA和RNA在细胞中常以核蛋白形式存在，两种核蛋白在盐溶液中 的溶解度不同。 DNA核蛋白 RNA核蛋白
（二）核酸的碱解
常用的碱有NaOH、KOH等，主要水解磷酸酯键。 以KOH效果最好。 RNA较易被碱水解。 例如，在0.3-1 mol/L NaOH溶液中，在室温至 370C条件下RNA几乎可以完全水解，生成2′-或 3′-核苷酸，还可能有少量的核苷、 2′,5′-或 3′,5′-核苷二磷酸 。 DNA在较难被碱水解。 DNA在1 mol/L NaOH溶液中，加温至1000C，4个 小时也可得到小分子的寡聚脱氧核苷酸。 这种水解性能上的差别，与RNA核糖基上2′-OH 参与作用有很大的关系。在RNA水解时，2′-OH首 先进攻磷酸基，在断开磷酯键的同时形成环状磷 酸二酯，再在碱的作用形成水解产物。
4、氯化铯密度梯度离心
（二）
（三）
RNA的T m值 tRNA的T m值
DNATm的影响因素：
（1）DNA的均一性。均质DNA，如一些病毒DNA，人工合 成的poly(A-T)、 poly(G-C) 的熔解过程发生在一个较 小的温度范围内；异质DNA的熔解过程发生在一个较宽 的温度范围内。 Tm大小可反映出DNA的均一性。
核酸的物理化学性质
第15章、核酸的物理化学性质（上册P502）本章重点：1、核酸的水解，2、核酸的紫外吸收，3、核酸的变性和复性本章的主要内容：（一）核酸的水解：所有糖苷键和磷酸酯键都能被水解。
（1）酸水解：糖苷键比磷酸二酯键易被水解，嘌呤碱糖苷键比嘧啶碱更易水解。
（2）碱水解：磷酸酯键易水解，RNA比DNA易水解，因为RNA核糖上有2‘-OH，水解过程见P502。
（3）酶水解：为水解磷酸二酯键的酶，专一水解核酸的为核酸酶。
1.核酸酶的分类：按底物专一性分为RNase（核糖核酸酶）和DNase（脱氧核糖核酸酶）。
按对底物作用方式分为内切酶（作用点在核糖核酸酶内部）和外切酶（作用点在末端）。
2.RNase：如牛胰核糖核酸酶（EC 2.7.7.16），内切酶，作用位点为嘧啶核苷（Py）-3‘-磷酸与其他核苷酸之间的连键。
3.限制性内切酶：为DNase。
剪裁DNA的工具，可用于核酸测序和基因工程。
在细菌中发现，目前已找到限制性内切酶数千种。
限制性内切酶往往与甲基化酶成对存在，自身酶作用位点的碱基被甲基化，内切酶不再降解，因而可识别和降解外源DNA。
断裂位点处常有二重旋转（轴）对称性（回文结构，正读反读相同），在特定位点两条链切断后形成粘末端或平末端。
限制性内切酶命名：如E. coR Ⅰ，第1个字母E(大写)，为大肠杆菌(E.coli)属名的第一个字母，第2、3两个字母co（小写）为种名头两个字母，第4个字母R，表示菌株，最后一个罗马字为该细菌中已分离这一类酶的编号。
（二）核酸的酸碱性质：核苷和核苷酸都是兼性离子，碱基和磷酸基均能解离，见P505，具有酸碱性。
由于DNA酸碱变性，使酸碱滴定曲线不可逆。
（三）核酸的紫外吸收：嘌呤环与嘧啶环具有共轭双键，核苷和核酸的吸收波段在240~290nm，最大吸收值在260nm附近（蛋白质最大吸收值280nm）。
（1）可用于测样品纯度（测吸光度A）：A260/A280比值，纯DNA应大于1.8，纯RNA应达到2.0，若样品混有杂蛋白，比值明显降低。
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第十五章核酸的物理化学性质和研究方法答案
一．选择题
1-7 ③③②④①④③
二．判断题
1-5是否否否是
6-10 是是是是是
三．名词解释
cot：是DNA复性的动力学常数，数值上等于单链DNA初始浓度Co和复性完成一1.
1
2
半所需时间的乘积，其大小代表DNA顺序的复杂程度。
2 增色效应：由于DNA变性引起的光吸收增加称增色效应,也就是变性后DNA 溶液的紫外吸收作用增强的效应。
四．问答题
1、RNA比DNA更不稳定，为什么？
RNA的磷酸酯键易被碱水解，因为RNA的核糖上有2 ’-OH,在碱作用下形成磷酸三酯，磷酸三酯极不稳定，随即水解产生核苷2’，3’-环磷酸酯。
该环磷酸酯继续水解产生2’-核苷酸和3’-核苷酸。
DNA的脱氧核糖没有2 ’-OH，不能形成碱水解的中间产物，故对碱有一定抗性。
2、何谓变性？是否所有能引起蛋白质变性的因素都能引起核酸变性，或者引起核酸变性的因素都能引起蛋白质变性？
变性作用是指核酸双螺旋结构被破坏，双链解开，从而核酸的天然构象和性质发生改变，但共价键并未断裂。
3、何谓Southern杂交？何谓Northern杂交？它们的原理和用途是什么？
Southern杂交是将凝胶电泳分开的DNA限制片段转移到硝酸纤维膜上进行杂交。
其基本原理是将待检测的DNA样品固定在固相载体上，与标记的核酸探针进行杂交，在与探针有同源序列的固相DNA的位置上显示出杂交信号。
该项技术广泛被应用在遗传病检测、DNA 指纹分析和PCR产物判断等研究中。
Northern杂交将变性的RNA转移到硝酸纤维膜上，通过分子杂交以检测特异的RNA。
原理：在变性条件下将待检的RNA样品进行琼脂糖凝胶电泳，继而按照同Southern Blot相同的原理进行转膜和用探针进行杂交检测。
用途：检测样品中是否含有基因的转录产物（mRNA）及其含量。
4、琼脂糖凝胶电泳对核酸研究有何用途？
分离DNA分子大小从上百kb到数百bp, 凝胶电泳后可以用嵌合荧光染料显色，凝胶电泳后核酸样品可用多种方法自凝胶上回收。
5、为制备变性胶，常在琼脂糖和聚丙烯酰胺凝胶中添加什么变性剂？它们有何用途。
为制备变性胶，常在琼脂糖凝胶中添加氢氧化甲基汞或甲醛，RNA在变性凝胶中电泳时，相对分子质量的对数才与迁移率成反比。
在聚丙烯酰胺凝胶中添加8mol/L尿素或98%甲酰胺，DNA和RNA的二级结构已被破
坏，其电泳迁移率与单链Mr的对数呈理想的反比关系。
6、为什么羟基磷灰石柱呈析能分开单链和双链核酸？
由于核酸的磷酸基可与羟基磷灰石的钙离子作用，从而被吸附其上，这种吸附力决定于核酸的性质，受分子大小的影响较小。
双链核酸分子刚性较强，呈伸展状态，其磷酸基有效分布在表面；而变性或单链核酸分子较柔软，呈无规线团结构，有些磷酸基折叠在分子内。
因此，双链核酸的吸附力比单链强，双链DNA的吸附力比双链RNA强，而DNA-RNA杂交分子的吸附力介于两者之间。
7、简要说明oligo(dT)柱制备poly(A)+mRNA的原理和主要操作步骤。
真核生物细胞的mRNA在3’端通常带有poly(A)尾巴，利用与固体支持物相偶联的寡聚脱氧胸甘酸（oligo(dT)）与poly(A)结合，即可将poly(A)+mRNA从总RNA中分离出来。
步骤：①在高浓度盐的TES缓冲液中将RNA样品上柱，使poly(A)与oligo(dT)结合，洗掉柱上非特异吸附的RNA。
②用不含盐的TES缓冲液将mRNA洗脱。
8、提取DNA和RNA主要应注意什么？目前常用的方法有哪些？
提取DNA时应尽量避免核酸酶和机械切力对DNA的降解作用。
目前较长用的方法是在细胞悬液中直接加入2倍体积含1﹪SDS的缓冲液，并加入广谱蛋白酶最后浓度达100 g/mL，在65℃保温4h,使细胞蛋白质全部降解，然后用苯酚抽提，除净蛋白酶和残留的蛋白质。
含DNA的水相在有盐存在的条件下加二倍体积的乙醇，低温放置使DNA沉淀出来。
DNA制品中含有的少量RNA可用不含DNase的RNase分解除去。
氯化铯密度梯度离心也是实验室制备高质量DNA常用的方法。
制备RNA特别需要注意三点：（1）所有用于制备RNA的玻璃器皿都要经过高温烘烤，塑料用具经高压灭菌，不能高压灭菌的用具要用0.1%焦碳酸二乙酯(DEPC)处理，再煮沸以分解和除净DEPC.试验者应戴消毒手套。
（2）在破碎细胞的同时加入强的蛋白质变性剂使RNase 失活。
（3）在RNA反应体系中加入RNase的抑制剂。
现在常用于制备RNA方法有两个：（1）用酸性胍盐、苯酚、氯仿提取。
（2）用胍盐/氯化铯法。
9、Sanger提出的酶法测定DNA序列的原理是什么？有何划时代的意义？
Sanger提出的酶法测定DNA序列的原理是利用DNA聚合酶，将待测序DNA样品作为模板，在引物和底物（dNTP）其中一种用放射性同位素标记），共分为四组，每组按一定比例加入一种底物类似物（ddNTP）。
它能随机参入合成的DNA链，一旦惨入后DNA合成立即终止。
于是各种不同大小片段的末端核苷酸必定为该种核苷酸，片段的长度也可以代表相应核苷酸的位置。
将各组样品同时进行含变性剂的聚丙烯酰胺凝胶电泳，从放射自显影的图谱可以直接读出DNA的核苷酸序列。
该方法简单快捷，极大的简化了DNA测序的方法。
许多物种的DNA序列得以知道，有利于进一步研究和基因治疗等方面。
现在测序技术的改进现已无需制备单链模板，只需有特异引物，可以直接用双链DNA进行测序。
10、何谓DNA芯片？DNA芯片有何用途？
DNA芯片或称DNA微阵，是以硅、玻璃、微孔滤膜等材料作为承载基片，通过微加工技术，在其上固定密集的不同序列DNA微阵列，一次检测即可获得大量的DNA杂交信息。
DNA芯片的用途十分广泛，它是分析基因组或是其表达信息的重要技术，归纳起来有以下几点: (1)测定基因型、基因突变和多态性
（2）DNA的重建测序（3）测定基因的表达谱。