华中科技大学2010年生化真题 答案

华中科技大学2010年招收硕士研究生入学考试试题
考试专业：821生物化学与分子生物学
一. 名词解释
1. homologous protein
2. telomeres
3. affinity chromatograph
4. error-prone DNA repair
5. serine protease
6. RNA alternative splicing
7. translation initiation complex
8. leuine zipper
二. 填空题
1.糖蛋白的连接方式（）( )。

2.有机磷抑制酶活性的部位（）。

3.DNA与蛋白质作用的研究的方法有（）（）。

4.碘值反应脂肪酸（），皂化值可以计算（）。

5.在pH6-8有缓冲作用的氨基酸是（），茚三酮反应为黄色的氨基酸是（）。

6.Edman反应试剂（），检测Tyr Pauly反应的属于（）化合物。

7.三级结构驱动力是（）血红蛋白氧结合曲线为S型的原因（）。

8.B族作为辅酶的作用（）（）( )
9.耐寒植物富含（）脂肪酸，使流动性（）
10.mRNA前体是（），RNA聚合酶Ⅲ的产物是（）（）（）。

11.大肠杆菌DNA连接酶需（），哺乳动物DNA连接酶需（）。

12.原核生物肽链延伸（）（）（）,23SRNA有（）功能。

13.组蛋白的修饰方式（）（）（）（）。

14.链霉素如何抑制蛋白质的合成（）。

15.“Nick translation”方法标记DNA探针需要的酶是（）。

三.计算题和简答题
1.有酶溶液50mg/ml，取0.5ml测定活性，底物从3mol/L变成
2.7mol/L，反应时间为10min，总共反应体系为100ml，此时的反应速度为最大的60%。

问：
⑪1ml酶溶液的活力单位
⑫酶的比活力
⑬米氏常数
2.关于血红蛋白中婴儿中γ链取代成人的β链，143为由Ser变为His的意义，为什么BPG 和成人结合的紧密？
3.在原核生物中高效表达真核基因应注意什么？
4.原核和真核的RNA聚合酶的异同点？
5.免疫球蛋白的多样性的分子基础？
6.DNA变形和复性的影响因素？
7.DNA甲基化抑制基因转录的机理？
四.论述题
1.形成蛋白质的寡聚体的意义？
2.简述五种重组DNA导入细胞的方法并说明其原理？
3.保持遗传信息的稳定性和表达的精确性的机制？
4.从花药cDNA文库中筛选出一300bp的在花药中特异表达的cDNA，设计实验：
⑪得到该基因的cDNA全序列
⑫分析有无内含子
⑬获得基因启动子的序列并验证调控特异性
答案
一. 名词解释
1. 同源蛋白质：在不同生物体内行使相同或相似功能的蛋白质
2. 端粒酶：在细胞中负责端粒的延长的一种酶，是基本的核蛋白逆转录酶，可将端粒DNA加至真核细胞染色体末端。

3. 亲和层析：是利用蛋白质分子对其配体分子特有的识别能力，也即生物学亲和力，建立起来的一种有效的纯化方法。

4. 易错修复：在DNA损伤时，缺乏校对功能的DNA聚合酶常在受损部位进行DNA复制以避免细胞死亡，但同时又导致较高的差错率的修复方式。

也叫SOS反应。

5. 丝氨酸蛋白酶：胰蛋白酶，胰凝乳蛋白酶和弹性蛋白酶是一类蛋白水解酶，因为这些酶的活性中心的特异丝氨酸残基起关键性作用，所以又称丝氨酸蛋白酶。

6. RNA选择性剪接：是指从一个mRNA前体中通过不同的剪接方式（选择不同的剪接位点组合）产生不同的mRNA剪接异构体的过程。

7. 翻译起始复合体：由核糖体亚基，一个mRNA模板，一个起始的tRNA分子和起始因子组成并组装在蛋白质合成起始点的复合物。

8. 亮氨酸拉链：出现于DNA结合蛋白和其它蛋白质中的一种结构基元。

当来自同一个或不同多肽链的两个两用性的α-螺旋的疏水面（常常含有亮氨酸残基）相互作用形成一个圈对圈的二聚体结构时就形成了亮氨酸拉链。

二. 填空题
1.N-糖肽链，O-糖肽链
2.丝氨酸羟基
3.酵母单杂交，DNA凝胶滞缓实验
4.不饱和程度，脂肪酸平均链长
5.组氨酸，脯氨酸
6.苯异硫氰酸酯PITC，重氮
7.疏水作用，正协同同促效应
8.传递CO2，传递一碳单元，电子转移
9.不饱和，增加
10.hnRNA，tRNA，5SrRNA，snRNA
11.NAD+，ATP
12.后续氨酰-tRNA与核糖体结合，肽键的生成，移位，催化肽键形成
13.甲基化，乙酰化，磷酸化，泛素化
14.干扰fMet-tRNA与核糖体结合
15.DNA聚合酶Ⅰ
三.计算题和简答题
1. ⑪酶活力单位的定义：在最适条件下，每分钟内催化1μmol底物转化为产物所需的酶量定义为一个酶活力单位，即1IU=1μmol/min。

那么，0.5mol酶溶液的活力单位为：[(3-2.7)mol/L×0.1L×106]/10min=3×103IU
则，1ml酶溶液的活力单位为6×103IU
⑫比活力计算公式：比活力=活力U/总蛋白mg=6×103IU/50mg=120
⑬米氏方程式：V=Vmax×[S]/(Km+[S])
那么米氏常数Km=[Vmax/V-1]×[S]=2/3×2.7=1.8
2.胎儿血红蛋白简称HbF，亚基组成为α2γ2。

HbF的γ链和β链很相似，也由146个氨基酸组成，但γ链中的H21（第143位）残基是Ser，而不是β链中的His。

这样就减少了BPG（2,3-二磷酸甘油酸）分子结合部位的正电荷，也即减低了对BPG的亲和力。

HbF对BPG的亲和力减低使得它对氧的亲和力增高。

因此独立循环系统的胎儿能有效地通过胎盘从母体的血液循环中吸收氧。

3. ⑪用cDNA序列，不要用基因组序列（不要含有内含子），因为原核生物没有内含子剪切系统。

⑫需要考虑原核生物密码子偏好的问题。

⑬高效表达需要强启动子。

⑭注意要表达蛋白的大小，一般情况下大于70KD的蛋白在原核菌种不容易表达或表达量地。

⑮所要表达的蛋白是否需要经过修饰才具有活性，原核生物中蛋白质修饰系统不同。

4.相同点⑪以双链DNA为模板，以4种核苷酸作为活性前提，并以Mg2+为辅因子。

⑫催化RNA链的起始，延伸和终止，不需要引物。

⑬是转录过程中的核心酶。

⑭结构形态相同。

不同点⑪分子组成不同：详细展开
⑫原核只有一种，真核生物有三种RNA聚合酶
5.Ig多样性的机制：编码Ig各条多肽链的胚系基因结构是在不同的染色体或同一条染色体的不同部位，各基因结构中包括编码V区，（D），J基因片段群和编码C区的C基因。

在B 细胞发育过程中通过基因重排，V，D，J片段或V，J片段随机连接，组成V基因，众多V 区基因片段的组合和轻重链的组合，造成Ig的多样性。

此外，片段连接中的不准确或N-核苷酸的插入，也产生多样性。

6.DNA变性的影响因素：⑪DNA的均一性⑫G-C含量⑬介质中的离子浓度
DNA复性的影响因素：⑪分子量⑫DNA浓度⑬重复序列
7. ⑪DNA甲基化导致某些区域DNA构象变化，从而影响了蛋白质与DNA的相互作用，抑制了转录因子与启动区DNA的结合效率。

研究表明，DNA甲基化达到一定程度时，会发生从常规的B-DNA向Z-DNA结构的过度，由于Z-DNA结构收缩，螺旋加深，使许多蛋白质因子赖以结合的元件缩入大沟而不利于基因转录的起始。

⑫甲基化影响限制性内切酶对特异位点的切割。

⑬DNA甲基化与组蛋白的修饰相关，DNA甲基化诱导组蛋白的去乙酰化从而抑制转录。

⑭DNA甲基化甚至可以使整条染色体失活，如X染色体。

⑮启动子甲基化会降低甚至失去其起始转录的活性。

⑯甲基化还会增加该位点的突变频率。

四.论述题
1.答案也就是四级缔合在结构和功能上的优越性
⑪降低比表面积，增加蛋白质的稳定性
⑫丰富蛋白质的功能，以行使更复杂的功能
⑬提高基因编码的效率和经济性
⑭使酶的催化基团汇集，提高催化效率
⑮形成一定的几何形状，如细菌鞭毛
⑯适当降低溶液渗透压
⑰具有协同效应和别构效应，实现对酶活性的调节
2.（1）转化法
转化：通过生物学，物理学和化学等方法使外源裸露DNA进入受体细胞，并在受体细胞内稳定维持和表达的过程称为转化。

如果外源DNA分子是病毒（噬菌体）的DNA或cDNA，此过程也称为转染。

①直接转化法
有的微生物细胞就能直接提取外源DNA。

②化合物诱导转化法
感受态细胞：用二价阳离子(如Mg2+，Ca2+，Mn2+)处理某些受体细胞，可以使其成为处于对外源DNA的接受比较敏感的生理状态的一种细胞。

③接合转化法
通过共体细胞同受体细胞间的间接接触而传递外源DNA的方法。

整个转化过程涉及到3种有关的细菌菌株，称为三亲本接合转化法。

此方法主要用于微生物细胞的基因转化。

④电穿孔转化法
利用高压电脉冲作用，使细胞膜上产生可逆的瞬间通道，从而促使外源DNA的有效导入。

⑤微弹轰击转化法
基因枪转化法
⑥激光微束穿孔转化法
利用直径很小，能量很高的激光微束照射受体细胞，可导致受体细胞膜的可逆性穿孔。

⑦超声波处理转化法
超声波处理细胞时可击穿细胞膜并形成过膜通道，使外源DNA进入细胞。

⑧脂质体介导转化法
将DNA或RNA包裹于脂质体内，然后进行脂质体与细胞膜融合将基因导入。

⑨体内注射转化法
将目的基因重组体通过显微注射装置直接注入细胞核内。

⑩花粉管通道转化法
植物授粉过程中，将外源DNA涂在柱头上，使DNA沿花粉管通道或传递组织通过珠心进入胚囊，转化还不具正常细胞壁的卵，合子及早期的胚胎细胞。

11 精子介导法
精子同外源DNA共浴后再给卵子受精，使外源DNA通过受精过程进入受精卵并整合于受体的基因组中。

12 磷酸钙转染法
有的动物细胞能捕获粘附在细胞表面的DNA-磷酸钙沉淀。

DNA同CaCl2混合制成DNA-CaCl2溶液；逐滴加入不断搅拌的Hepers-磷酸钙溶液，形成DNA-磷酸钙溶液共沉淀复合物；用吸管将沉淀复合物吸附在单层培养的动物细胞表面。

（2）病毒（噬菌体）颗粒转导法
用病毒（噬菌体）DNA（或RT-DNA）构建的克隆载体或携带目的基因的克隆载体，在体外包装成病毒（噬菌体）颗粒后，感染受体细胞，使其携带的重组DNA进入受体细胞，将此过程称为病毒（噬菌体）颗粒转导法。

3.①从DNA结构的稳定性来说，双链互补。

②DNA复制时采用多点复制，边解螺旋边复制，确保复制在短时间完成，避免发生基因突变。

③DNA聚合酶的模板依赖性，使子代DNA与亲代DNA核苷酸顺序相同。

④复制过程中各种修复机制，保证了遗传信息的稳定性。

⑤翻译过程中，氨基酸与氨酰-tRNA特异结合，保证了表达的精确性。

⑥翻译时，密码子与反密码子配对也保证了表达的准确性。

⑦从大的方面讲，有丝分裂和减数分裂都在遗传信息稳定性的保持中起到了相当大的作用。

4.（1）得到该基因的cDNA全序列
通过引物进行PCR扩增后，回收纯化后，测序分析可得cDNA全序列。

（2）分析有无内含子
用该cDNA与花药中的mRNA做杂交。

当RNA链与cDNA杂交时，互补区可形成双链，非互补区依然保持单链结构。

在电子显微镜下可以观察。

如果存在内含子的话则可以看到非互补区。

（3）获得基因启动子的序列并验证调控特异性
通过生物信息学的方法，在数据库中找到启动子序列。

在启动子可能存在的片段的5’-端和3’-端相向分别进行缺失，然后再连接起来，利用Northern杂交法检测RNA的形成情况。

显然，不管是从启动子的5’端还是3’端进行顺序缺失，只要缺失进入启动子区域，RNA 量便会大大减少，或完全消失。