浙江大学2003—2007考研生物化学真题(含详细解析)

—2007 考研生物化学真题（含解析） 浙江大学 2003 2003—
2003、真题解析
1、简述 SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳得基本原理，你使用该技术分离和检测过何种物质？主 要操作步骤有哪些？ 该题是实验操作中的常考题 SDS－PAGE：当 SDS 与蛋白质结合后，蛋白质分子即带有大量的负电荷，从而掩盖了 天然蛋白质分子间的电荷差别。与此同时蛋白质在 SDS 的作用下结构变得松散，形状趋向 一致，所以各种 SDS -蛋白质复合物在电泳时产生的泳动率差异，只反映了分子量的差异， 即纯利用分子筛效应，按蛋白质分子量大小进行分离，分子量越大移动越慢。
答：DNA 复制和 RNA 转录在原理上是基本一致的，体现在：①这两种合成的直接前体是核 苷三磷酸， 从它的一个焦磷酸键获得能量促使反应走向合成； ②两种合成都是一个酶为四种 核苷酸工作；③两种合成都是以 DNA 为模板；④合成前都必须将双链 DNA 解旋成单链； ⑤合成的方向都是 5’→ 3’。 DNA 复制和 RNA 转录的不同点体现在： ①复制和转录所用的酶是不同的， 复制用的是 DNA 聚合酶，而转录用的是 RNA 聚合酶；②所用前体核苷三磷酸种类不同， DNA 复制用 四种脱氧核糖核苷三磷酸，即 dATP、dGTP 、dCTP 、dTTP，而 RNA 转录用四种核糖核苷 三磷酸，即 ATP、GTP、CrP、UTP 做前体底物；③在 DNA 复制时是 A 与 T 配对，而 RNA 转录是 A 与 U 配对；④DNA 复制时两条链均做模板，而 RNA 转录时只以其中一条链为模 板；⑤DNA 复制是半不连续的，可产生冈崎片段，而 RNA 转录是连续的；⑥DNA 复制时 需 RNA 做引物，而 RNA 转录无需引物；⑦DNA 复制时需连接酶的参与，而 RNA 转录时 不需要。 3) 叙述基因文库和 cDNA 文库的制作步骤并进行它们的特征比较。 答：基因文库是指生物染色体基因组各 DNA 片段的克隆总体。基因文库构建的简单步骤： ① 从组织或细胞提取基因组 DNA ；② 用限制性酶部分水解或机械剪切成适当长度的 DNA 片段，经分级分离选出一定大小合适克隆的 DNA 片段；③ 通常采用λ噬菌体或柯 斯质粒载体等容载量较大的克隆载体，在适当位点将载体切开；④ 将基因组 DNA 片段与 载体进行体外连接；⑤ 重组体 DNA 直接转化细菌或用体外包装的重组λ噬菌体颗粒感染 敏感细菌细胞。最后得到携带重组 DNA 的细菌群体或噬菌体群体即构成基因文库。 cDNA 文库是指生物体全部 mRNA 的 cDNA 克隆总体。构建 cDNA 文库的主要步 骤：① 从生物体或细胞中提取 mRNA ；② 利用逆转录酶以寡聚（ dT ）或随机寡聚核苷 酸为引物合成 cDNA 的和一条链；③ 利用 DNA 聚合酶 I ，以 cDNA 第一条链作为模 板，用适当引物合成 cDNA 第二条链，常用 RNA 酶 H 在杂交分子的 mRNA 链上造成 切口和缺口，产生一系列 RNA 引物，或是除去杂交分子的 mRNA 后，加入随机引物， 即 可合成第二条链； ④ cDNA 与载体的体外连接； ⑤ 噬菌体的体外包装及感染或质粒的转化。 由于 cDNA 不含基因的启动子和内含子，因而序列比基因短，其克隆载体可选用质粒或病 毒载体。 特征比较： ①包含的遗传信息不同： 基因文库中的每一个克隆只含基因组中某一特定的 DNA 片段。一个理想的基因文库应包括该生物染色体基因组全部遗传信息即全部 DNA 序 列。cDNA 文库中的每一个克隆只含一种 mRNA 信息。②容量大小不同：由于细胞中的 mRNA 分子数要比基因组的基因数小得多（通常大约仅有 15% 左右基因被表达） ，因而若 由 mRNA 逆转录为 cDNA ，那么所构建的 cDNA 文库的库容量相应较基因文库小。 4) 用图表来说明生物体内三羧酸循环 ATP 产生的经路和它们的调控机理。 答：
� 应用
SDS－聚丙烯酰胺凝胶电泳还可以用于未知蛋白分子量的测定， 在同一凝胶上对一系列 已知分子量的标准蛋白及未知蛋白进行电泳， 测定各个的标准蛋白的电泳距离 （或迁移率） ， 并对各自分子量的对数（log Mr）作图，即得到标准曲线。测定未知蛋白质的电泳距离（或 迁移率） ，通过标准曲线就可以求出未知蛋白的分子量。 SDS－聚丙烯酰胺凝胶电泳经常应用于提纯过程中纯度的检测，纯化的蛋白质通常在 SDS 电泳上应只有一条带，但如果蛋白质是由不同的亚基组成的，它在电泳中可能会形成 分别对应于各个亚基的几条带。SDS－聚丙烯酰胺凝胶电泳具有较高的灵敏度，一般只需要 不到微克量级的蛋白质， 而且通过电泳还可以同时得到关于分子量的情况， 这些信息对于了 解未知蛋白及设计提纯过程都是非常重要的。 SDS－聚丙烯酰胺凝胶电泳可用于单链ＤＮＡ、 寡核苷酸片断以及蛋白质亚基， 膜蛋白、 肽类等物质的分析，还可以用于研究大分子的折叠结构等方面。 � 基本操作
5. 6.
在最大转速下离心 5min，取上清液于另一新 EP 管； 用两倍体积的乙醇室温沉淀双链 DNA，振荡混合于室温放置 2 分钟，最大转速离心 5 分钟；
7.
小心吸去上清液，将离心管倒置于滤纸上，以使所有液体都流出，在将附于管壁的 液滴除尽；
8.
加 1ml 70％乙醇洗涤沉淀，振荡混合，用 12,000g 离心 2 分钟，弃上清，将开口 的 EP 管置于室温使乙醇挥发，直至 EP 管中内没有可见的液体存在（5～10 分钟） ，用适 量的 ddH2O 溶解；
3.
加入 200 µl 新配制的溶液 II(0.2 mol/L NaOH，1％SDS（m/v）)，盖紧 EP 管口， 快速颠倒离心管 5 次，以混合混合物，确保离心管的整个内表面与溶液 II 接触，不要 涡旋，置于冰浴中；
4.
加入 150 µl 预冷溶液 III(每 100 ml 的溶液 III 中含 60 ml 5 mol/L 乙酸钾，11.5 ml 冰乙酸，28.5 ml H2O)，盖紧 EP 管口，反复颠倒数次，使溶液 III 在粘稠的细菌裂 解物中分散均匀，之后将管置于冰上 3~5 分钟；
热力学第二定律指出， 热的传导只能由高温物体传至低温物体， 热的自发逆向传导是不 可能的。它表明热力学体系的运动有一定的方向性，即自高温物体流向低温物体，如果要使 热量从低温传向高温就必须做功。 5) 补救途径： 补救途径是核苷酸合成的一种方式，它是由预先形成的碱基和核苷形成核苷酸的过程。 它包括 a、碱基＋1－磷酸核糖在核苷磷酸化酶的作用下生成核苷，再在核苷磷酸激酶的作 用下生成核苷酸；b、嘌呤碱与 5－磷酸核糖焦磷酸在磷酸核糖转移酶作用下生成嘌呤核苷 酸，这种方式更为重要。 6) 荷尔蒙： 荷尔蒙又成激素，是生物体内特殊组织或腺体产生的，直接分泌到体液中，通过体液运 送到特定作用部位， 从而产生特殊激动效应——调节控制各种物质代谢或生理功能的一类微 量的有机化合物。 它在机体的生命活动中起着重要的作用， 有利于多细胞有机体的细胞及组 织器官既分工又合作，形成统一的整体。 7) 竞争性抑制： 竞争性抑制是酶催化活性的一种可逆抑制作用， 在竞争性抑制中， 抑制剂会于酶相结合， 从而干扰了底物与酶的结合，其使酶促反应动力学常数 Km 增大 Vmax 不变。由于底物或抑制 剂与酶的结合都是可逆的，通过增加底物浓度可以消除竞争性抑制。 8) 细胞膜： 任何细胞表面都以一层薄膜将其内含物与环境分开， 这层膜成为细胞膜。 其主要由磷脂 双分子层， 膜蛋白和糖类组成，还有水、金属离子等。它具有多种生物功能，起着物质运输， 信号识别与传递，保护细胞等作用。 9) DNA 聚合酶： DNA 聚合酶对 DNA 复制以及损伤修复起着重要作用。生物体中有多种 DNA 聚合酶。 DNA 聚合酶能催化脱氧核糖核苷酸加到 DNA 链末端的反应。它以四种脱氧核糖核苷三磷 酸为底物，在模板链的指导和引物 3’-羟基的引导下,沿着 5’→3’方向合成与模板相同性质的 DNA 链。 10) 基因表达： 基因表达即是遗传信息的转录和翻译过程。是指生物体通过转录将遗传信息由 DNA 传 递到信使 RNA， 再由信使 RNA 通过翻译指导蛋白质的合成， 从而将生物体储存在基因里的 遗传信息通过蛋白质的形式得以表达，体现该生物体的生物学特性。 2、回答 1) 根据国际分类法将酶分成哪几大类，分别叙述它们的酶反应特征。 答：酶可以分为氧化还原酶类，转移酶类，水解酶类，裂合酶类，异构酶类，连接酶类六大 类。 a) 氧化还原酶类：催化氧化还原反应。包括 a、氧化酶类：催化底物脱氢，并氧化生 成 H2O2 或 H2O。b、脱氢酶类：催化直接从底物上脱氢的反应。 b) 转移酶类： 催化化合物某些基团的转移， 即将一种分子上的某一些基团转移到另一 种分子上的反应。 c) 水解酶类：催化水解反应。 d) 裂合酶类：催化从底物移去一个基团而形成双键的反应或其逆反应。 e) 异构酶类：催化各种同分异构体之间的相互转变，即分子内部基团的重新排列。 f) 连接酶类：催化有 ATP（或相应核苷三磷酸）参加的合成反应，即由两种物质合成 一种新物质的反应。 2) 对生物体转录和复制的特征进行说明比较。
SDS-PAGE 的基本操作和聚丙烯酰胺凝胶电泳相近，其支持介质都是聚丙烯酰胺凝胶，因 此在制胶、加样和电泳仪器都都相同或相近，区别的是 SDS-PAGE 需要有标准蛋白溶液及 供试品溶液的制备，样品预先需要用 SDS 处理。一般采用取标准蛋白，加水制成每 1ml 中 含 2～5mg 的溶液，与水解液( 取尿素 21.6g 和十二烷基硫酸钠 0.04g，溶于 40ml 水中)1∶3 混合，置冰箱中过夜。供试品照上述方法配制。此外，在电泳结束以后，需要对相对迁移率 和分子量进行计算 将电泳脱色后的区带用卡尺或用扫描定位法测量染料移动的距离、染色 前胶条长度、蛋白移动距离和脱色后的胶条长度。 2、质粒是基因工程中最常用得载体，为获得某种质粒(如 pUC18)DNA，请你设计一个简单 得实验过程(步骤)。 大肠杆菌质粒 DNA 的提取（碱裂解法） 此方法适用于小量质粒 DNA 的提取提取的质粒 DNA 可直接用于酶切 PCR 扩增。
人们清楚地了解遗传信息的构成和传递的途径.在以后的近 50 年里,分子遗传学,分子免疫学, 细胞生物学等新学科如雨后春笋般出现,一个又一个生命的奥秘从分子角度得到了更清晰的 阐明,DNA 重组技术更是为利用生物工程手段的研究和应用开辟了广阔的前景 .在人类最终 全面揭开生命奥秘的进程中,化学已经并将更进一步地为之提供理论指导和技术支持. 该题太小，以后不大会再出 5、何谓变性？哪些因素可以引起蛋白质的变性？何谓别构 (变构)？举一例说明之。 蛋白质受到某些物理或化学因素作用时， 引起生物活性的丧失， 溶解度的降低以及其它 性质的改变， 这种现象称为蛋白质的变性作用。 变性作用的实质是由于维持蛋白质高级结构 的次级键遭到破坏而造成天然构象的解体，但未涉及共价键的断裂。有些变性是可逆的， 有 些变性是不可逆的。 引起蛋白质的变性的因素有：热、紫外线照射、高压和表面张力等物理因素，及有机溶 剂、脲、胍、酸、碱等化学因素。 别构效应（allosteric effect）某种不直接涉及蛋白质活性的物质，结合于蛋白质活性部 位以外的其他部位（别构部位） ，引起蛋白质分子的构象变化，而导致蛋白质活性改变的现 象。可分为同促效应和异促效应两类。以氧与血红蛋白的结合为例。 该题出现多次，应引起重视。 6、试述三羧酸循环是如何沟通糖类、脂类、以及蛋白质三大有机物的代谢的？ 一方面，TCA 是糖、脂肪、氨基酸等彻底氧化分解的共同末端途径，另一方面，循环中 生成的草酰乙酸、α-酮戊二酸、柠檬酸、琥珀酰 CoA 和延胡索酸等又是合成糖、氨基酸、 脂肪酸、卟啉等的原料，因而 TCA 将各种有机物的代谢联系起来。TCA 是联系体内三大物质 代谢的中心环节，为合成其它物质提供 C 架。 重要，会是大题中的一个知识点
9.
用 0.5µl 的 RNase 37℃温育 5~10 分钟；
10. 电泳鉴定。 3、谈谈你所了解的生物化学近年来的新进展。 自己发挥，比如：蛋白质结构与功能，RNA 领域（RNA 干扰） ，酶工程，分子病和遗传病的研 究等等。 没有再出过，相当于送分题 4、DNA 双螺旋模型是哪年由谁提出的？请简述其基本内容。为什么说该模型的提出是分 子生物学发展史上的里程碑，具有划时代的贡献？ DNA 的双螺旋结构模型是在 1953 年由 Watson 和 Crick 两个人提出的。 按 Watson-Crick 模型，DNA 的结构特点有：两条反相平行的多核苷酸链围绕同一中心轴互 绕；碱基位于结构的内侧，而亲水的糖磷酸主链位于螺旋的外侧，通过磷酸二酯键相连， 形 成核酸的骨架；碱基平面与轴垂直，糖环平面则与轴平行。两条链皆为右手螺旋；双螺旋的 直径为 2nm ，碱基堆积距离为 0.34nm，两核酸之间的夹角是 36°，每对螺旋由 10 对碱基 组成；碱基按 A=T，G≡C 配对互补，彼此以氢键相连系。维持 DNA 结构稳定的力量主要是 碱基堆积力；双螺旋结构表面有两条螺形凹沟，一大一小。 DNA 双螺旋结构的提出开始, 标志着生物科学的发展进入了分子生物学阶段 .分子生物 学使生物大分子的研究进入一个新的阶段,使遗传的研究深入到分子层次,"生命之谜"被打开,
1.
取 1.5ml 细菌培养物于 EP 管中，4000rpm 离心 1 分钟，弃上清液，使细菌沉淀尽 量干燥；
2.
将细菌沉淀重悬于用冰预冷的 100 µl 溶液 I (50 mmol/L 葡萄糖，10 mmol/L EDTA pH 8.0，25 mmol/L Tris-HCl pH 8.0) 中，剧烈振荡；
200来自百度文库、真题解析
1、名词解释 1) 埃德曼降解： 埃德曼降解是一种蛋白质或肽的氨基末端分析法,也是一种氨基酸序列测定法。其原理 是在弱碱性条件下使 N 末端游离的α-氨基与苯异硫氰酸酯(PITC)偶联反应， 然后用酸处理， 经环化断裂、转化从多肽链上仅使氨基末端残基以氨基酸的苯基乙内酰硫脲衍生物(PTH-氨 基酸)的形态从肽链上断裂下来，然后进行分析。 2) 抗体： 抗体是机体在抗原物质刺激下，由 B 细胞分化成的浆细胞所产生的、可与相应抗原发 生特异性结合反应的免疫球蛋白， 是一种可溶性的血清糖蛋白。 其具有高度特异性和庞大的 多样性两个特点。对保护人类和脊椎动物的抗御外来物种入侵的重要武器。 3) 诱导契合学说： 诱导契合学说是一种解释酶催化活性的假说。 它是指酶的活性部位并不是和底物的形状 正好互补的，而是在酶和底物结合的过程中，底物分子或酶分子，有时两者的构象同时发生 了一定的变化后才互补的， 这时催化基团的位置也正好在所催化底物键的断裂和即将生成新 键的合适位置。 4) 热力学第二定律：