中科院攻读硕士学位研究生入学试题《生物化学与分子生物学》.docx

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中科院攻读硕士学位研究生入学试题《生物化学与分子生物学》

中科院2003年攻读硕士学位研究生入学试题《生物化学与分子生物学》

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α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A2；B3；C6；D8

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A>B>C>D,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AA;BB;CC;DD

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

A4种dNTP;B4种NTP;C4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；Dβ-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A1/1000；B1/200；C1/50；D1/10

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Ⅰ、DNA聚合酶Ⅱ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.λ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α2ββ‘σ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（10×8）

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（N<=>D,其中N为该蛋白质的折叠态，D为非折叠态）的平衡常数是1.0×10-8,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/（mol×K））

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tRNAAla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、α螺旋、β片层、构型变化；3、探针杂交、RNA；4、Ⅲ；5、顺式作用、元件；6、λDNA；7、Holliday；8、s；9、端粒；10、基因家族（genefamily）；11、别构调节、激素调节；12、抑制、反馈调节、别构酶；13、3×105～4×105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’=-2.303×8.3144×293lg10-8=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：

⑴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。

⑵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：

①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。

②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。

③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。

④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（RNAP）：

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。

SchematicillustrantionofanHIV-1virion.Theviralparticleiscoveredbyalipidbilayerthatisderivedfromthehostcell.

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、⑴HIV结构

gp120

gp41

核心：

二两RNA链+逆转录酶+核心蛋白p17。

P24

P24capsid

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

Lipidbilayer

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。

⑵HIV致病机理

①HIV感染CD4+T细胞：

HIV-gp120+CD4+T细胞膜上CD4R+趋化因子受体CXCR4→HIV-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。

②HIV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CCR5→HIV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：

①更好的开发新药。

②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。

③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。

④建立基因表达的调控网络数据库及其分析系统。

7、⑴双功能酶⑵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：

①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ATP②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即提供给ADP和无机磷酸形成ATP，同时能量携带蛋白又可逆的回到原来的低能状态③化学渗透假说（chemiosmotichypothesis）：

认为电子传递的结果将H+从线粒体内膜上的内侧“泵”到内膜的外侧，于是在内膜内外两侧产生了H+的浓度梯度。

即内膜的外侧与内膜的内侧之间含有一种势能，该势能是H+返回内内膜内侧的一种动力。

H+通过F0F1-ATP酶分子上的特殊通道又流回内膜的内侧。

当H+返回内膜内测时，释放出自由能的反应和ATP的合成反应相偶联。

10、第二信使指能把激素或神经递质的信息传导细胞内，并引起相应生理效应的细胞内的某种化学物质至少有两个基本特性：

①是第一信使同其膜受体结合后最早在细胞膜内侧或胞浆中出现、仅在细胞内部起作用的信号分子②能启动或调节细胞内稍晚内出现的反应信号应答。

细胞内有五种最重要的第二信使：

cAMP、cGMP、1，2-二酰甘油（DAG）、1，4，5-三磷酸肌醇（IP3）、Ca2+等。

①环磷腺苷（cAMP）：

是ATP经AC作用的产物。

β受体、D1受体、H2受体等激动药通过GS作用使AC活化，ATP水解而使细胞内cAMP增加。

α受体、D2受体、MACH受体、阿片受体等激动药通过Gi作用抑制AC，细胞内cAMP减少。

cAMP受磷酸二酯酶（PDE）水解为5’AMP后灭活。

茶碱抑制PDE而使胞内cAMP增多。

cAMP能激活蛋白酶A（PKA）而是胞内许多蛋白酶磷酸化（ATP提供磷酸基）而活化②环磷鸟苷（cGMP）：

是GTP经鸟苷酸环化酶（GC）作用的产物，也受PDG灭活。

cGMP作用与cAMP相反，使心脏抑制、血管舒张、肠腺分泌等。

cGMP可以独立作用而不受cGMP制约。

cGMP可激活蛋白酶G而引起各种效应③钙离子：

对细胞功能有着重要调节作用，如肌肉收缩、腺体分泌、白细胞及血小板活化等。