2025年大學(xué)《化學(xué)生物學(xué)》專業(yè)題庫——遺傳物質(zhì)的分子化學(xué)結(jié)構(gòu)解析考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分）1.脫氧核糖核酸（DNA）與核糖核酸（RNA）在組成成分上最主要的區(qū)別是（）。A.核苷酸的連接方式B.五碳糖的種類C.含氮堿基的種類D.磷酸基團的數(shù)目2.在DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)中，連接兩條鏈的化學(xué)鍵主要是（）。A.磷酸二酯鍵B.肽鍵C.氫鍵D.離子鍵3.DNA雙螺旋模型中，堿基位于螺旋內(nèi)部，主要依靠（）維持其穩(wěn)定性。A.糖-磷酸骨架B.磷酸二酯鍵C.堿基堆積力D.水分子氫鍵4.下列哪一組堿基配對規(guī)則符合DNA分子？（）A.A-U,G-CB.A-T,G-CC.A-G,C-UD.A-C,G-T5.RNA分子中常見的二級結(jié)構(gòu)是（）。A.α-螺旋B.β-折疊C.三葉草結(jié)構(gòu)D.β-轉(zhuǎn)角6.組成DNA分子的基本化學(xué)單位是（）。A.氨基酸B.核苷C.核苷酸D.脫氧核糖7.DNA分子中，一條鏈的堿基序列為5'-AAGCTT-3'，則其互補鏈的堿基序列為（）。A.5'-TTGCCA-3'B.5'-AAAGGG-3'C.3'-TTGCCA-5'D.3'-AAGGTT-5'8.核小體是染色質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單位，其主要組成成分包括（）。A.DNA和組蛋白B.DNA和RNA聚合酶C.DNA和DNA聚合酶D.RNA和組蛋白9.tRNA分子三級結(jié)構(gòu)中，含有稀有堿基（如偽尿苷）的區(qū)域通常位于（）。A.莖環(huán)結(jié)構(gòu)區(qū)域B.可變環(huán)區(qū)域C.TΨC環(huán)區(qū)域D.CCA末端區(qū)域10.下列哪種化學(xué)修飾可能增強RNA分子的穩(wěn)定性？（）A.甲基化B.磷酸化C.尿苷脫氨D.二硫鍵形成二、填空題（每空1分，共15分）1.核苷酸是由______、______和______三部分連接而成的化合物。2.DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)中，兩條鏈的走向是______的。3.嘌呤堿基包括______和______；嘧啶堿基包括______、______和______。4.RNA分子中，含有鳥嘌呤、胞嘧啶、尿嘧啶和甘嘧啶的核苷酸稱為______。5.DNA分子中，由一個中心碳原子和四個相鄰基團構(gòu)成的平面結(jié)構(gòu)稱為______。6.染色質(zhì)在細胞間期主要以______形式存在，其主要成分是______和______。7.核酸的一級結(jié)構(gòu)是指______的排列順序。三、名詞解釋（每題3分，共12分）1.堿基互補配對原則2.核酸的高級結(jié)構(gòu)3.超螺旋4.CCA末端四、簡答題（每題5分，共10分）1.簡述DNA與RNA在化學(xué)組成上的主要差異。2.解釋DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)中，堿基堆積力是如何貢獻于結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的。五、分析題（每題7分，共14分）1.已知一段DNA鏈的序列為5'-GATTACA-3'，請寫出其互補鏈的序列，并標(biāo)注兩條鏈的5'端和3'端。2.簡述核小體的結(jié)構(gòu)組成及其在染色質(zhì)組織中的作用。試卷答案---一、選擇題1.B*解析思路：DNA的五碳糖是脫氧核糖，而RNA的五碳糖是核糖，這是兩者最根本的區(qū)別。2.C*解析思路：DNA雙螺旋的穩(wěn)定性主要依靠兩條鏈之間堿基對通過氫鍵形成的吸引力，以及堿基之間堆積的范德華力。3.C*解析思路：堿基堆積力是指相鄰堿基之間通過范德華力和疏水作用產(chǎn)生的吸引力，這種力量沿著螺旋軸方向存在，對維持雙螺旋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定至關(guān)重要。4.B*解析思路：DNA分子中，腺嘌呤（A）總是與胸腺嘧啶（T）配對，鳥嘌呤（G）總是與胞嘧啶（C）配對，這就是堿基互補配對原則。5.C*解析思路：tRNA等RNA分子常形成局部雙螺旋結(jié)構(gòu)，其中包含多種復(fù)雜的二級結(jié)構(gòu)單元，如莖環(huán)結(jié)構(gòu)，其中最典型的是三葉草結(jié)構(gòu)。6.C*解析思路：DNA的基本組成單位是脫氧核苷酸，它由一分子脫氧核糖、一分子含氮堿基和一分子磷酸組成。7.A*解析思路：根據(jù)堿基互補配對原則和鏈的反平行性，5'-AAGCTT-3'的互補鏈為5'-TTGCCA-3'。8.A*解析思路：核小體是染色質(zhì)的基本包裝單位，由約166bp的DNA片段纏繞約1.74圈的核心組蛋白八聚體（H2A、H2B、H3、H4各兩分子）形成，核心組蛋白是其主要蛋白質(zhì)成分。9.C*解析思路：tRNA的TΨC環(huán)（含有T、ψ、C三種堿基）位于其三級結(jié)構(gòu)的中心區(qū)域，該環(huán)中常含有偽尿苷（Ψ）等稀有堿基，對維持其特定構(gòu)象至關(guān)重要。10.A*解析思路：RNA分子中的甲基化修飾（如m6A）可以增強RNA分子的穩(wěn)定性，減少其被降解。二、填空題1.五碳糖，含氮堿基，磷酸基團*解析思路：核苷酸是構(gòu)成核酸的基本單位，由這三部分通過磷酸二酯鍵連接而成。2.反平行*解析思路：在DNA雙螺旋中，一條鏈的5'端指向另一條鏈的3'端，兩條鏈的走向相反。3.腺嘌呤，鳥嘌呤，胞嘧啶，胸腺嘧啶，尿嘧啶*解析思路：分為兩大類，嘌呤有A和G兩種，嘧啶有C、T（DNA中）和U（RNA中）三種。4.寡核苷酸*解析思路：當(dāng)RNA分子含有非標(biāo)準(zhǔn)的堿基，如甘嘧啶（Guanine-pseudouridine,GΨ）時，通常被稱為寡核苷酸，以區(qū)別于主要由A、U、G、C組成的RNA。5.堿基平面*解析思路：構(gòu)成DNA的堿基（A、G、C、T/U）具有共平面性，這些平面的堆疊是維持雙螺旋結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的重要因素。6.染色質(zhì)，DNA，組蛋白*解析思路：在細胞間期，遺傳物質(zhì)以染色質(zhì)形式存在，其主要化學(xué)成分是DNA和包裝DNA的組蛋白蛋白質(zhì)。7.核苷酸序列*解析思路：核酸的一級結(jié)構(gòu)是指構(gòu)成核酸鏈的核苷酸按照一定順序的排列。三、名詞解釋1.堿基互補配對原則：指在DNA和RNA分子中，堿基之間按照特定的配對方式（DNA中A與T配對，G與C配對；RNA中A與U配對，G與C配對）通過氫鍵結(jié)合的規(guī)律，這是保證遺傳信息準(zhǔn)確復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的基礎(chǔ)。2.核酸的高級結(jié)構(gòu)：指核酸分子除了核苷酸鏈的線性排列（一級結(jié)構(gòu)）和局部雙螺旋（二級結(jié)構(gòu)）之外，更復(fù)雜的空間構(gòu)象，如DNA的超螺旋、核小體結(jié)構(gòu)、RNA的三葉草結(jié)構(gòu)、核糖體結(jié)構(gòu)等，這些結(jié)構(gòu)對核酸的功能至關(guān)重要。3.超螺旋：指DNA雙螺旋本身進一步扭曲（超螺旋）的現(xiàn)象，可以是正超螺旋（超過標(biāo)準(zhǔn)B型螺旋的扭曲）或負(fù)超螺旋（少于標(biāo)準(zhǔn)B型螺旋的扭曲），存在于環(huán)狀DNA或線性DNA中，對DNA的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄調(diào)控有重要影響。4.CCA末端：指tRNA分子3'端的核苷酸序列通常為CCA（在RNA中為CGA），這里的腺苷酸殘基攜帶氨基酸，是tRNA識別核糖體并參與蛋白質(zhì)合成的重要結(jié)構(gòu)特征。四、簡答題1.DNA與RNA在化學(xué)組成上的主要差異在于：①五碳糖不同，DNA含有脫氧核糖，而RNA含有核糖；②含氮堿基不同，DNA含有A、T、G、C四種堿基，而RNA含有A、U、G、C四種堿基（DNA中的T在RNA中由U替代）；③結(jié)構(gòu)不同，DNA通常是雙鏈形成的雙螺旋結(jié)構(gòu)，而RNA通常是單鏈結(jié)構(gòu)，可以形成局部雙螺旋或更復(fù)雜的三維結(jié)構(gòu)；④DNA相對穩(wěn)定，RNA較為不穩(wěn)定且具有多種功能。*解析思路：從組成成分（五碳糖、堿基）和結(jié)構(gòu)形式兩方面進行對比，指出最核心的區(qū)別在于五碳糖和尿嘧啶的存在。2.堿基堆積力是指位于DNA雙螺旋內(nèi)部，相鄰堿基對之間通過范德華力和疏水作用產(chǎn)生的吸引力。這種力量沿著螺旋軸方向存在，使得堿基對緊密地堆疊在一起。堿基堆積力對維持DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定起著重要作用，其貢獻在于：①提供了額外的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，補充了氫鍵的貢獻；②限制了堿基在空間中的旋轉(zhuǎn)和振動，有助于維持雙螺旋的規(guī)則性；③堿基堆積能量的變化會影響DNA的構(gòu)象轉(zhuǎn)換（如B型到A型DNA）和與其他分子的相互作用。*解析思路：首先定義堿基堆積力，然后說明其作用方式（沿軸吸引），最后闡述其對結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的具體貢獻（補充穩(wěn)定性、限制運動、影響構(gòu)象）。五、分析題1.已知DNA鏈序列為5'-GATTACA-3'，其互補鏈序列為5'-TACTGAT-3'?；パa鏈的5'端位于左上方（序列起始處），3'端位于右下方（序列末尾處）。*解析思路：根據(jù)堿基互補配對原則（A-T,G-C），逐個核苷酸進行配對，并注意鏈的反平行性，然后寫出互補鏈的序列，并標(biāo)注5'和3'端。2.核小體是染色質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單位，其組成包括約166bp的DNA片段纏繞一個由核心組蛋白（H2A、H2B、H3、H4各兩分子）組成的八聚體核心，形成一個“珠狀”結(jié)構(gòu)。核心組蛋白周