中科院2003生化与分子

中科院 2003 生化与分子 一.是非题（共 25 分） 1.多肽链的共价主链形式可以是双链或单链（） 2.分子量相同的两种蛋白质，如分子中酪氨酸和色氨酸残基数亦相同， ，其摩尔消光系数可 能不同（） 3.胰岛素元的降血糖活性是胰岛素的 1/10 左右（） 4.苯丙氨酸是人体必需氨基酸（） 5.丝-酪- 丝-甲硫-谷-组-苯丙- 赖-色- 甘十肽经胰蛋白酶部分水解后，溶液中将有两种肽段存 在（） 6.核酸在 pH3.5 的缓冲液中电泳时，是从正极向负极运动的（） 7.核糖体上蛋白质生物合成时，催化肽键合成的是核糖体 RNA() 8.tRNA 转录后加工有剪接反应，它是有蛋白质催化的（） 9.核酸降解成单核苷酸时，紫外吸收值下降（） 10.RNA 连接酶的底物是 RNA,DNA 连接酶的底物是 DNA() 11.DNA 的复制方法有多种，滚动式复制方式通常以双向方式进行（） 12.色氨酸操纵子（trpoperon）中含有衰减子序列（） 13.对正调控和负调控操纵子而言，诱导物都能促进基因的转录（） 14.RecA 蛋白只能与单链 DNA 结合，并发挥 NTP 酶活性（） 15.在克隆载体 pBSK 质粒中，利用完整的 lacZ 基因作为筛选标记，白色转化菌落表明重组 质粒含有插入片断（） 16 溶菌酶水解的底物是 N-乙酰氨基葡萄糖的聚合物（） 17.激素受体都具有酪氨酸受体结构域（） 18.在底物的浓度达到无限大又没有任何效应剂存在的条件下，酶催化反应为零级反应（） 19.蛋白质可接离的基团都来自其侧链上的基团（） 20.蛋白质的等电点和它所含的酸性氨基酸残基和碱性氨基酸残基的数目比例有关（） 21.心碱脂是一种在中性 pH 下带正电荷的磷脂（） 22.生物膜上有许多膜固有蛋白，他们的跨膜肽段大多呈 螺旋结构（） 23.生物膜以脂双层结构为骨架，虽然细胞的不同膜由不同的磷脂组成，但脂双层的两个单 层的磷脂组成是基本一致的（） 24.NADH 氧化时的 P/O 比值时 3（） 25.生物膜是离子与极性分子的通透屏障，但水分子是例外（） 二.选择题（共 20 分） 1.胰岛素的功能单位是 A 单体； B 二体； C 四体； D 六体 2.1mol/L 硫酸钠溶液的离子浓度为 A 2； B 3； C 6； D 8 3.某蛋白质的 pI 为 8，在 pH6 的缓冲液中进行自由界面电泳，其泳动方向为 A。像正极方向泳动；B 没有泳动；C 向负极方向泳动；D 向正负极扩散 4.今有 A,B,C,D 四种蛋白质，其分子体积由大到小的顺序是 ABCD,在凝胶过滤柱层析 过程中，最先洗脱出来的蛋白质一般应该是 A A; B B; C C; D D 5.噬菌体展示可用来研究 A 蛋白质-蛋白质相互作用； B 蛋白质-核酸相互作用； C 核酸-核酸相互作用； D 噬菌 体外壳蛋白性质 6.DNA 合成仪合成 DNA 片断时，用的原料是 A 4 种 dNTP; B 4 种 NTP; C 4 种 dNDP; D4 种脱氧核苷的衍生物 7.酒精沉淀核酸时，下列何种长度核苷酸不能被沉淀 A10； B20； C50； D100 8.反密码子 IGC 可以识别的密码子是 A。GCG; B。GCA; C。ACG; D。ICG 9.真核 RNA 聚合酶 2 最大亚基 C 末端重复序列的功能是 A 磷酸化使 RNA 聚合酶 2 与其它转录因子解离，促进转录的起始与延伸； B 乙酰化使 RNA 聚合酶 2 与组蛋白竞争结合与 DNA 上，促进转录的起始与延伸； C 甲基化使 RNA 聚合酶 2 活化，促进转录的起始与延伸； D 三者都有 10.GAL4 因子能够结合于基因的上游调控序列并激活基因的转录，它的 DNA 结合结构域 属于 A 锌指结构； B 亮氨酸拉链结构； C 螺旋-环-螺旋结构； D 螺旋-转角-螺旋结 构 11.RNA 聚合酶 1 的功能是 A 转录 tRNA 和 5sRNA 基因； B 转录蛋白质基因和部分 snRNA 基因； C 只转录 rRNA 基因； D 转录多种基因 12.在真核细胞内，着丝粒是指 A 两个构成染色体 DNA 分子的连接区域； B 一段高度重复的序列与组蛋白结合形成异染色质区； C 染色体 DNA 上的一段特殊序列，能够促进与纺锤体的相互作用； D 大约 430bp 长的一段序列，两端为两段高度保守的序列 13.下列哪种酶的巯基参与催化肽键断裂反应 A 羧肽酶 Y; B 胃蛋白酶；C 木瓜蛋白酶；D 胰凝乳蛋白酶 14.达到反应平衡时，决定酶催化反应中底物转化为产物比率的参数是 A 酶的比活力高低； B 酶的 Vmax 大小； C 酶的转化数； D 酶的 Km 15.自然界通过光合作用生成大量的植物干物质，其中含量最高的是 A 淀粉； B 木质素； C 纤维素； D 半纤维素 16.能催化蛋白质的谷氨酸及天冬氨酸的羧基侧肽键断裂反应的酶是 A 枯草杆菌蛋白酶； B 胃蛋白酶； C 嗜热菌蛋白酶； D 金黄色葡萄糖球菌 v8 蛋白酶 17.下列化合物中哪一个是线粒体氧化磷酸化的解偶联剂 A 氯霉素； B 抗酶素 A; C2,4-二硝基苯酚； D- 羟基丁酸 18.蛋白激酶 A 催化蛋白质上氨基酸残基的磷酸化，它是 A 酪氨酸残疾； B 组氨酸残基； C 丝氨酸残基； D 门冬氨酸残基 19.钠钾 ATP 酶催化一分子 ATP 水解时，同时 A 泵出 2Na+,泵入 2K+; B 泵出 3Na+，泵入 3K+; C 泵出 2Na+,泵入 3K+; D 泵出 3Na+，泵入 2K+; 20.动物细胞质中游离 Ca2+的浓度大约是细胞外的 A 1/1000； B 1/200； C 1/50； D 1/10 三.填空（共 25 分） 1.肌红蛋白分子中的辅基含有 离子（金属） ，在正常状态下，该离子的化合价为 。 2.在朊病毒致病过程中，其分子中的 结构转变为 结构，从而使其分子产生 。 3.Northern 杂交是用 鉴定 。 4.真核生物主要有三类 DNA 聚合酶：DNA 聚合酶、DNA 聚合酶和 DNA 聚合酶 ；他们分别催化 rRNA,mRNA,和 的转录。 5. 通过结合反式因子，改变染色质 DNA 的结构而促进转录。 6. 噬菌体侵入大肠杆菌细胞后通过 重组而进入溶源状态。 7.在同源重组过程中，常常形成 中间体。 8.大肠杆菌 DNA 依赖的 RNA 聚合酶由 2 五个亚基组成， 亚基与转录启动有 关。 9.天然染色体末端不能与其他染色体断裂片断发生连接，这是因为天然染色体的末端存在 结构。 10.真核生物的基因组中有许多来源相同，结构相似，功能相关的基因，这样的一组基因称 为 11.酶活性调节控制包括，酶的别构调节（或正负反馈调节） ，可逆的化学修饰，酶原活化， 激活蛋白或抑制蛋白的调控。此外，还有 和 调控等。 12.多酶复合体具有自身调节的机制，第一步反应一般是限速步骤，可被其他反应产物 。这种作用被称之为 ，催化这步反应的酶往往是 。 13.紧密偶联的线粒体内膜在状态 4 时的跨膜电位为 伏特。 14.磷酸酯酶 C 水解磷脂酰胆碱，生成 和 。 15.蛋白质识别磷酸化酪氨酸残基的结构域是 。 16.表皮生长因子受体与胰岛素受体分子的结构域功能的共同特点是受体的胞内区都具有 。 四.问答题（108） 1.某一单链蛋白质，经过实验测得，在 20 摄氏度时其解折叠反应（ND,其中 N 为该蛋 白质的折叠态，D 为非折叠态）的平衡常数是 1.010-8,试求该种蛋白质在该条件下折 叠 反应的自由能.(R=1.9872cal/(mol K)或 R=8.3144J/(molK) 2.何谓蛋白质组，简述其研究特点。 3.请你尽可能多地列举 RNA 生物功能的种类。 4.说明基因芯片的工作原理及其在生物学研究中的意义.。 5.简述反转录（还原）病毒 HIV 的结构特征及其可能的致病机理。 6.简述真核生物染色体上组蛋白的种类，组蛋白修饰的种类及其生物学意义。 7.如何用实验证明双功能酶所催化的 2 种化学反应是否发生在同一催化部位。 8.为什么说体外蛋白质复性或折叠与细胞内蛋白质折叠的机制是不同的。 9.试管内偶联线粒体加琥珀酸与 ADP 产生状态 3 呼吸耗氧时，在分光光度计下检测到线粒 体内源 NAD+还原。这有那几种可能的机制？最后证明是何种机制。 10.信号转导中第二信使指的是什么？试举两个第二信使的例子与他们在细胞内的主要作用。 中国科学院 2003 年攻读硕士学位研究生入学试题答案 一、是非题 1、- 多肽链的共价主链形式上都是单键；2、+；3、- 胰岛素无活性；4、+ 人体必需氨基 酸有 8 种：亮氨酸、异亮氨酸、赖氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、色氨酸、缬氨酸、组氨酸； 5、+ 胰蛋白酶为蛋白水解酶，能选择的水解蛋白质中有赖氨酸或精氨酸的所及所构成的 肽链；6、-；7、-；8、- ；9、- 当核酸变性降解时，其紫外吸收强度显著增加，称为增色 效应；10、+；11、-；12、+ 色氨酸操纵子转录的衰减作用是通过衰减子（ attenuator）调 控原件使转录终止。色氨酸操纵子的衰减子位于 L 基因中，离 E 基因 5端约 30- 60bp；13、-；14、-；15、+；16、+；17、- ；18、+；19 、- 蛋白质是两性电解质，分子中 的可解离基团主要是侧链基团，也包括末端氨基和羧基；20、+；21、- ；22、+；23、+ ；24、+ NADH 经呼吸链完全氧化时 P/O 为 3，即 1 分子的 NADH 通过呼 吸链将电子最终传递给 O2 可产生 3 个 ATP；25、- 离子和大的不带电荷的极性分子葡萄 糖、蔗糖等不能通过生物膜，但是小的不带电荷的极性分子水、尿素、甘油等可以通过。 二、选择题 1、A；2、B；3、C；4、A；5、A；6、A ；7、A ；8、B 带有反密码子 IGC 的 tRNA Ala 分子可以与特异编码 Ala 的三个密码（GCU ，GCC ，GCA）中的任一个结合； 9、A；10、A；11、C；12、C ；13、C 木瓜蛋白酶是一种含巯基（ -SH）肽链内切酶，具 有蛋白酶酯酶的活性，有较广泛的特异性，对动植物蛋白、多肽、酯酰胺等有较强的水解 能力，同时还具有合成的功能；14、C；15、A；16、D 葡萄球菌蛋白酶和梭菌蛋白酶是 高专一性肽链内切酶。葡萄球菌蛋白酶亦称 Glu（谷氨酸）蛋白酶，当在磷酸缓冲液 （PH7.8）中进行裂解时，它能在 Glu 残基和 Asp（天冬氨酸）残基的羧基端断裂肽键。如 果改用碳酸氢铵缓冲液（PH7.8）或醋酸铵缓冲液（PH4.0）时，则只能断裂谷氨酸残基端 的肽键。梭菌蛋白酶或称 Arg 蛋白酶，此酶专门裂解 Arg 残基的羧基端肽键； 17、C；18、C 蛋白激酶 A 催化亚基可使细胞内某些蛋白的丝氨酸或苏氨酸残基磷酸化； 19、D；20、A 三、填空题 1、亚铁、二价；2、 螺旋、 片层、构型变化；3、探针杂交、RNA；4、；5、顺式 作用、元件；6、DNA；7、Holliday；8、s；9、端粒； 10、基因家族（gene family） ； 11、别构调节、激素调节；12、抑制、反馈调节、别构酶；13、31054105 伏特； 14、1，4，5-三磷酸肌醇（I3P ）和二酰基甘油（）DAG；15、SH2；16、酪氨酸激酶。 四、问答题 1、G=RTlnK=-2.3038.3144293lg10-8=103.35kJ 2、蛋白质组（proteome）指由一个基因组（ genome） ，或一个细胞、组织表达的所有蛋白 质（protein ） ，蛋白质组学（peoteomics）是用二维电泳和质谱技术在蛋白质水平上定量、 动态、整体性地研究生物体，是研究蛋白质组的技术。蛋白质组分析工作集中在两个方面： 通过二维胶电泳等技术得到正常生理条件下的机体、组织或细胞的全部蛋白质的图谱， 相关数据将作为待测机体、组织活细胞的二维参考图谱和数据库。比较分析在变化了生 理条件下蛋白质组所发生的变化。蛋白质组学的研究内容包括：蛋白质鉴定：可以利用 一维电泳和二维电泳并结合 Western 等技术，利用蛋白质芯片和抗体芯片及免疫共沉淀等 技术对蛋白质进行鉴定研究。研究翻译后修饰：对阐明蛋白质的功能具有重要作用。 mRNA 表达产生的蛋白质要经历翻译后修饰如磷酸化、酶原激活等。翻译后修饰是蛋白质 调节功能的重要方式。蛋白质功能确定：如分析酶活性和确定酶底物，细胞因子的生物 分析/配基-受体结合分析。可以利用基因敲除和翻译技术分析基因表达产物-蛋白质的功能。 促进分子医学的发展：如寻找药物的靶分子。很多药物本身就是蛋白质，而很多药物的 靶分子也是蛋白质。药物也可以干预蛋白质-蛋白质相互作用。 3、核糖体 RNA（rRNA）：核糖体组分。 信使 RNA（mRNA）：蛋白质合成模板 转运 RNA（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。 小胞浆 RNA（scRNA/7SL-RNA ）：蛋白质内质网定位合成的信号识别体的组成成分。 microRNA：平均每个 microRNA 调解人类的 200 种不同的 mRNA，并且多个 microRNA 能 够协调它们的活动以调节一些特殊的靶标基因。 miRNA：主要功能是调节内源基因的表达，参与细胞周期的调控及个体发育过程。 导引 RNA（gRNA）：mRNA 编辑。 RNA 聚合酶（RNA P ）：tRNA 加工。 核仁小分子 RNA（snoRNA ）：参与 rRNA 成熟加工（切割和修饰） 。 SRP-RNA：参与蛋白质的分泌。 端粒 mRNA：参与 DNA 端粒合成并影响细胞的寿命。 tmRNA：参与破损 mRNA 蛋白质合成的终止。 4、基因芯片工作原理：应用已知核酸序列作为靶基因与互补的探针核苷酸序列杂交，通过 随后的信号检测进行定性与定量分析。具体讲是将许多特定的寡核苷酸片段或 cDNA 基因 片段作为靶基因，有规律的排列固定于支持物上，样品 DNA/RNA 通过 PCR 扩增、体外转 录等技术掺入荧光标记分子或反射性同位素作为探针然后按碱基配对原理将两者进行杂交， 在通过荧光或同位素检测系统对芯片进行扫描，有计算机系统对每一探针上的信号作比较 和检测，从而得出所需要的信息。 Schematic illustrantion of an HIV-1 virion.The viral particle is covered by a lipid bilayer that is derived from the host cell. 基因芯片技术应用领域主要有基因表达谱分析、新基因发现、基因突变及多态性分析、基 因组文库作图、疾病诊断和预测、药物筛选、基因测序等。另外基因芯片在农业、食品监 督、环境保护、司法鉴定等方面都将作出重大贡献。随着研究的不断深入和技术的更加完 善基因芯片一定会在生命科学院就领域发挥出其非凡的作用。 5、HIV 结构 gp120 gp41 核心：二两 RNA 链+ 逆转录酶+核心蛋白 p17。P24 P24 capsid 外壳：来自宿主细胞脂膜+病毒编码糖蛋白（外膜 gp120，跨膜 gp41） 。 Reverse Transcriptase RNA Protease Integrase Lipid bilayer HIV-1 基因组 9 个：gag、pol、env 编核心蛋白、逆转录酶、跨膜糖蛋白；Tat、rev、nef 调 控病毒复制；vif、vpr、vpu 功能不清。无 nef 基因的 HIV 通过血液感染患者并为发展为 AIDS，提示可将病毒调控蛋白（如 nef 编码蛋白）作为抗 AIDS 药物的靶点，或采用无关 键调控蛋白的 HIV 突变体作为疫苗治疗 AIDS。HIV 致病机理 HIV 感染 CD4+T 细胞：HIV-gp120+CD4+T 细胞膜上 CD4R+趋化因子受体 CXCR4HIV-RNA 进入细胞内 反义 DNA双链 DNA与宿主基因整合潜伏（前病毒） 被 TNF、IL-6 激活复制入血CD4+T 细胞破坏。 HIV 感染组织中单核巨噬细胞、树 突装细胞：10-50%被感染 HIV-gp120+MC-CD4R+共受体 CCR5HIV 进入细胞 HIV- Ab+（树突 +MC）-Fc 受体HIV 进入大量复制储存、释放。 6、真核生物染色体上组蛋白的种类包括 H2A、H2B、H3、H4 四种。组蛋白修饰包括：乙 酰化、磷酸化、甲基化、泛素化以及 ADP 核糖基化等。 特定的组蛋白修饰与特定的基因激活化抑制状态相联系，组蛋白修饰在基因调控中发挥了 重要作用。将有利于：更好的开发新药。深入探讨遗传调控和表观遗传调控相互作用 的网络与不同生物学表型之间的关系。在控制真核基因选择性表达的网络体系内进一步 深入理解染色质结构、调控序列以及调控蛋白之间交互作用的内在机理。建立基因表达 的调控网络数据库及其分析系统。 7、双功能酶活性中心（或催化位点）的测定。 双功能酶：在生物体内共价修饰后有不同于未共价修饰的不同时的酶活性的酶。活性中心 （或催化位点）的测定，对共价修饰的不同的酶与未共价修饰的用同样的方法测定活性中 心（或催化位点）的测定看是不是一样。比如定点突变等。 8、主要从催化的酶、分子伴侣和其它分子的影响等几个方面组织答案。 9、氧化磷酸化的偶联机制的相关内容：化学偶联假说：认为电子传递时 ATP 的合成是 由化学能的直接转换，在电子传递时先生成不含磷酸的高能中间物，再转移成含磷酸的高 能中间物，最后生成 ATP构象偶联假说：认为由电子传递所产生的能量的储存是通过一 种电子传递蛋白或是偶联因素分子的构象变化而实现的。这种高能构象状态的产生是维持 蛋白质三维构象的一些弱键（如氢键、疏水基团）的位置和数目发生变化的结构，这些弱 键的数目和位置的变化是由能量变化引起的，这种高能结构中的能量