北京科技大学生物化学与分子生物学大题汇编.docx
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北京科技大学生物化学与分子生物学大题汇编
2019
1、下列条件下，血红蛋白的氧合曲线有何变化，为什么？
1）血浆pH值由7.4降至7.2；2）肺中CO2分压由6kPa降至2kPa；3）红细胞中BPG浓度由6mmol/L升至8mmol//L。
（10分）
2、一种叫做“USTB”的酶在无抑制剂和有2mol／L抑制剂存在下的酶促反应速度与底物浓度的关系如下表：
[S]/μmol/L
3
5
10
30
90
150
300
V/μmol/min
无抑制剂
10.4
14.5
22.5
33.9
40.5
45
45.5
有抑制剂
3.6
7.1
15.3
22.6
36.1
43.3
45
（1）在无抑制剂和有抑制剂存在下酶的Vmax和Km的值分别大约为多少？
为什么？
（2）此抑制剂是什么类型的抑制剂？
为什么？
（10分）
3、简述肾上腺素作用下，肌肉细胞中cAMP生成的机制及cAMP的作用。
（10分）
4、现有包含牛胰核糖核酸酶（分子量13KD，等电点9.5）、牛血清白蛋白（分子量66KD，等电点4.7）、血红蛋白（分子量64KD、等电点6.7）、鼠免疫球蛋白IgG（分子量150KD，等电点8.0）四种蛋白组成的混合溶液，各种蛋白的浓度均为1mg/ml。
1）用SDS-PAGE分离上述蛋白混合溶液，电泳胶经考马斯亮蓝染色后，能够观察到几个电泳条带？
请画出电泳胶示意图，并标注出每个条带对应的蛋白类型。
2）用凝胶过滤色谱分离该蛋白混合溶液，蛋白质从色谱柱上流出的先后顺序是怎样的？
为什么？
3）用阴离子交换色谱分离该蛋白混合溶液，用NaCl作为洗脱液，随着NaCl浓度增加，蛋白质从色谱柱上的流出顺序是怎样的？
为什么？
（15分）
5、用C14标记乙酰辅酶A的羰基碳，即C14的位置为CH3-C14O-SCoA，在线粒体基质中，该化合物与草酰乙酸在柠檬酸合酶的催化下生成柠檬酸，C14位于柠檬酸的那个位置上？
经过一轮柠檬酸循环后，C14在哪里？
为什么？
（C14位置可在化合物分子式上用*标示）（10分）
6、1mol的膳食葡萄糖完全氧化产生32mol的ATP。
若这些葡萄糖在它被分解代谢之前以糖原储存，其后又被降解用于氧化产生ATP。
计算这一迂回路线所产生的净ATP数量。
（10分）
7、表观遗传学近几年取得一系列重要研究进展，其中大家关心最多的问题，就是研究DNA甲基化问题，请回答：
1）什么是DNA甲基化？
2）DNA甲基化起到的作用是什么？
（10分）
8、蛋白质合成后的运输是个重要的生物学问题，请回答：
1）蛋白质在细胞内的定位由谁决定？
2）蛋白质输出的途径有哪些？
（10分）
9、影响DNA琼脂糖凝胶电泳中实现更高条带清晰度及分辨率的可能因素有哪些？
（15分）
2018
1、简述2,3－二磷酸甘油酸（BPG）对血红蛋白氧合曲线的影响。
（10分）
2、细胞中，在不改变酶浓度的前提下，对酶活性进行调节的方式有哪些？
（10分）
3、免疫球蛋白IgG的基本结构特点有哪些？
为什么其能够特异性结合抗原？
生命科学研究中利用免疫反应原理的实验技术有哪些？
（15分）
4、简述线粒体上ATP合成的机制。
（10分）
5、1mol的膳食葡萄糖完全氧化产生32mol的ATP。
若这些葡萄糖在它被分解代谢之前以糖原储存，其后又被降解用于氧化产生ATP。
计算这一迂回路线所造成的能量损失份额。
（10分）
6、简述cAMP的生成过程及其作用机制。
（10分）
7、2017年7月28日，《科学》杂志发表了题为“ChromEMT：
Visualizing3Dchromatinstructureandcompactionininterphaseandmitoticcells”的封面文章。
在这一研究中，来自Salk生物研究所和加州大学圣地亚哥分校的科学家们揭开了关于DNA组织的长期生物学之谜。
研究人员首次在人类活细胞的细胞核中实现了3D基因组成像。
该论文似乎要改变人们此前对染色质结构的想象。
摘要如下：
ThechromatinstructureofDNAdeterminesgenomecompactionandactivityinthenucleus.Onthebasisofinvitrostructuresandelectronmicroscopy（EM）studies,thehierarchicalmodelisthat11-nanometerDNA-nucleosomepolymersfoldinto30-andsubsequentlyinto120-and300-to700-nanometerfibersandmitoticchromosomes.Tovisualizechromatininsitu,weidentifiedafluorescentdyethatstainsDNAwithanosmiophilicpolymerandselectivelyenhancesitscontrastinEM.UsingChromEMT（ChromEMtomography，染色质染料与电子显微镜断层摄影技术结合）,werevealtheultrastructureandthree-dimensional（3D）organizationofindividualchromatinpolymers,megabasedomains,andmitoticchromosomes.Weshowthatchromatinisadisordered5-to24-nanometer-diametercurvilinearchainthatispackedtogetheratdifferent3Dconcentrationdistributionsininterphaseandmitosis.Chromatinchainshavemanydifferentparticlearrangementsandbendatvariouslengthstoachievestructuralcompactionandhighpackingdensities.
从摘要看，该论文的主要研究成果是什么？
你认为该研究成果有什么重要的学术意义？
（10分）
8、制备植物基因组DNA时用到的CTAB，氯仿，无水乙醇，TE试剂分别起什么作用？
琼脂糖凝胶电泳分离DNA的原理是什么？
DNA电泳常用的一种试剂叫溴化乙锭（EB），它的作用是什么？
为什么要要担心EB使用安全性？
（15分）
9、2017年的诺贝尔生理及医学奖获奖者是来自美国的JeffreyC.Hall,MichaelRosbash和MichaelW.Young三位科学家。
他们是因为发现控制昼夜节律的分子机制的研究而获奖。
今年的获奖者利用果蝇作为模式生物，分离出一种能够控制日常生物节律的period基因。
他们通过研究证明，period基因编码PER蛋白。
PER还可以进入细胞核，逐渐积累，抑制period基因的活性。
这样就形成了一个抑制性的反馈机制，形成了昼夜节律。
此外，他们还发现这种生物过程中的其他相关蛋白成分，从而揭示细胞管理这种自我维持运行的机制。
试根据以上的研究内容结合中心法则分析细胞内的该生物钟基因可能的表达和调控过程？
请谈谈该项研究成果对人类的重要意义？
（10分）
2017
1、什么是别构效应？
以血红蛋白为例说明其与蛋白质功能的关系。
（10分）
2、正常人血红蛋白（HbA）的β-链经胰蛋白酶水解可得一肽段为Val-His-Leu-Thr-Pro-Glu-Glu-Lys；镰刀状贫血病血红蛋白（HbS）的β-链经胰蛋白酶水解可得一肽段为：
Val-His-Leu-Thr-Pro-Val-Glu-Lys。
试讨论：
（1）在pH5.0~8.0时，这两个八肽的电泳行为。
（2）若正常的八肽被一个六肽取代，N-端的5个氨基酸不变，在pH8.0时，此六肽在电场中不移动，问C-端是什么氨基酸才会有这种电泳行为。
各解离基团的pK值如下：
末端-NH27.0，末端-COOH3.4，咪唑基6.0，γ-COOH4.0，ε-NH210.8。
（10分）
3、酶蛋白中既能作为质子供体又能作为质子受体的最有效又最活泼的催化基团是什么?
为什么?
（10分）
4、写出细胞溶胶中葡萄糖转化为丙酮酸的步骤（包括酶、反应物、产物）。
（10分）
5、动物心肌组织中含有丰富的细胞色素C，请设计实验从猪心中提取出纯度尽可能高的细胞色素C，并解释每步操作所依据的原理（15分）
6.软脂酸（C15H31COOH）完全氧化可以净产生多少个ATP分子?
写明计算依据。
（10分）
7.2014年，中国科学院的研究团队在Cell在线发表了一篇“外显子环化”的研究论文——“互补序列介导外显子环化”（ComplementarySequence-MediatedExonCircularization）；论文摘要如下：
Exoncircularizationhasbeenidentifiedfrommanylociinmammals,butthedetailedmechanismofitsbiogenesishasremainedelusive.Byusinggenome-wideapproachesandcircularRNArecapitulation,wedemonstratethatexoncircularizationisdependentonflankingintroniccomplementarysequences.Suchsequencesandtheirdistributionexhibitrapidevolutionarychanges,showingthatexoncircularizationisevolutionarilydynamic.Strikingly,exoncircularizationefficiencycanberegulatedbycompetitionbetweenRNApairingacrossflankingintronsorwithinindividualintrons.importantly,alternativeformationofinvertedrepeatedAlupairsandthecompetitionbetweenthemcanleadtoalternativecircularization,resultinginmultiplecircularRNAtranscriptsproducedfromasinglegene.Collectively,exoncircularizationmediatedbycomplementarysequencesinhumanintronsandthepotentialtogeneratealternativecircularizationproductsextendthecomplexityofmammalianposttranscriptionalregulation.
有人认为该文的最大“亮点”是首次发现了“环状RNA”，并视其为前无古人的重大发现！
你同意这种观点吗？
为什么？
请用举例说明哪些生物学过程中会形成环状RNA。
（10分）
8、试述色氨酸操纵子结构及调控机制。
（15分）
9、研究发现，癌细胞中染色质的增强子一旦失控，会过度强化附近癌基因的活性，导致细胞异常甚至癌变。
研究同时发现，这一区域的RACK7蛋白质、去甲基化酶KDM5C可限制此类增强子活性，使基因表达保持在正常范围，从而抑制癌变。
相关成果发表于《细胞》杂志。
这项研究中提到的增强子是什么？
增强子的作用特点有哪些？
去甲基化酶可能的作用机理是什么？
（10分）
2016
1、测定蛋白质一级结构的基本步骤是什么?
（10分）
2、一个酶促反应，Vmax=2.5μmol／Lmin，Km=1.25×10-5mol／L，反应体积10mL。
计算[S]=2.0×10-3mol／L时，头5min内生成的产物总量。
当[S]=2.0×10-6mol／L时，能否进行同样的计算?
说明原因。
？
（10分）
3、简述tRNA二级结构的组成特点及其每一部分的功能。
（10分）
4、如何鉴定糖类的存在？
如何区分还原糖和非还原糖?
（10分）
5、假定你一直在筛选含有突变的磷酸丙糖异构酶（TIM）的细菌突变株，你想得到的细菌利用糖酵解途径和乳酸发酵产能。
（1）解释为什么缺失TIM对只通过糖酵解发酵葡萄糖的生物来说是致命的?
（2）假定你得到一种生物能同时利用糖酵解和有氧途径产能，但在有氧的条件生长的很快。
为什么?
（3）如果你构建一种含有二羟丙酮磷酸磷酸酶基因的表达质粒，预测当你将这种质粒导入上述突变的有机体之后，突变体能否在有氧或无氧的环境中生长在葡萄糖或甘油的培养基之中?
（15分）
6.脂肪酸β-氧化和糖的三羧酸循环有哪些类似的反应过程?
（10分）
7.有媒体报道“人体移植猪器官不再是梦：
改良猪基因减少排异”，请从分子生物学知识的角度分析一下原理和可行性？
。
（10分）
8、简述X染色体失活概念和机制，并举例说明这种生物学现象。
（15分）
9、电击转化与温度有关，为什么最好在0-4℃进行？
（10分）
2015
1、下列试剂常用于蛋白质化学研究，CNBr，丹磺酰氯、脲，二硝基氟苯（DNFB）、6mol/LHCl，β-巯基乙醇，水合茚三酮，胰蛋白酶，异硫氰酸苯脂，胰凝乳蛋白酶，SDS，指出分别完成下列任务，需要上述何种试剂？
该试剂的作用是什么?
（10分）
（1）测定小肽的氨基酸顺序。
（2）鉴定肽的氨基末端残基（所得肽的量不足10-7g）。
（3）不含二硫键的蛋白质的可逆变性，若有二硫键存在时还需加入何种试剂?
（4）在芳香族氨基酸残基的羧基一侧裂解肽键。
（5）在甲硫氨酸的羧基一侧裂解肽键。
2、纯的酶制品对水透析时会失去活性。
有的人认为透析除去了必要的辅助因子；而有的人认为在低离子强度溶液中酶去折叠了。
请通过实验来确认他们的观点正确与否。
（10分）
3、将在细胞培养皿中培养的MCF-7细胞收集后，用PBS缓冲液洗涤2次，离心收集细胞。
然后用细胞裂解液将细胞裂解，离心后收集上清。
请设计一个完整的实验以测定该上清液中的蛋白质浓度？
（10分）
4、DNA分子二级结构有哪些特点?
（10分）
5、在一个具有完全细胞功能的哺乳动物肝脏细胞匀浆体系中，当lmol下列底物完全氧化成C02和H2O时，能产生多少ATP?
①乳酸；②柠檬酸；③磷酸烯醇式丙酮酸。
（15分）
6.列举核糖体上主要的活性位点，并解释其功能（10分）
7.解释细菌对葡萄糖和乳糖的利用机制。
（10分）
8、在质粒DNA的提取过程中，简述每一步的作用？
还应注意哪些操作，为什么？
有时候质粒DNA电泳会出现一条以上的条带，请问可能是什么原因导致的？
（15分）
9、简述草酰乙酸在糖代谢中的作用。
（10分）
2014
1、八肽氨基酸组成为Asp、Ser、Gly、Ala、Met、Phe、Lys2：
①FDNB与之反应再酸水解，得DNP—Ala；
②胰凝乳蛋白酶消化后分出一个四肽，其组成为Asp、Gly、Lys和Met，此四肽与FDNB反应生成DNP—Gly；
③胰蛋白酶消化八肽后。
得到组成为Lys、．Ala、Ser及Phe、Lys、Gly的两个三肽及一个二肽，此二肽被CNBr处理后游离出Asp。
请写出八肽顺序及推理过程。
（10分）
2、蛋白质分离纯化的方法有哪些?
简单说明其原理。
（10分）
3、影响DNA的Tm值大小的因素主要有哪些？
其影响DNA的Tm值的原理是什么？
（10分）
4、称取25mg蛋白酶粉配制成25ml酶溶液，从中取出0.1ml酶液，以酪蛋白为底物，用Folin-酚比色法测定酶活力，得知每小时产生1500μg酪氨酸。
另取2ml酶液，测得蛋白氮为0.2mg（蛋白质的平均含氮量为16%），若以每分种产生lμg酪氨酸的酶量为1个活力单位计算，求出：
①每m1酶液中所含蛋白质量及活力单位；②比活力；③l克酶制剂的总蛋白及总活力。
（10分）
5、比较分析基因组文库和cDNA文库?
（10分）
6.真核与原核mRNA的结构与转录的主要区别？
（10分）
7.请设计实验方案，以获得某野生物种的某种功能基因。
（15分）
8、已知PUC18是一种现代生物技术中常用的经典质粒，其大小为2686bp，现在你通过公司合成了长20碱基的引物，想对PUC18进行PCR扩增，引物公司给了你OD260为1时的一管引物（约33微克oligo），PCR常用引物浓度为1微摩尔/升，每次PCR反应一般使用1微升。
那么请问：
①PUC18质粒的摩尔质量是多少？
②扩增引物的摩尔质量是多少？
③扩增引物的摩尔数是多少？
④理论上讲该管引物最多能用于多少次PCR反应（不考虑操作过程中体积损失）？
⑤PCR反应体系溶液中含有多少个引物分子？
（15分）
9、将丙酮酸的第二号C原子用C14标记，当其进入柠檬酸循环后，在柠檬酸循环的第一次循环中，其C14将出现于各中间代谢物的什么位置？
请写出反应过程。
（10分）
2013
1、简述tRNA二级结构的特点及其每一部分的功能。
2、简述糜蛋白酶（又称胰凝乳蛋白酶）识别的底物类型及催化底物水解的机制？
3、SDS-PAGE的基本原理与基本操作步骤是什么？
如果实验中采用的分子量标准为170KD、100KD、70KD、40KD、25KD、10KD，分离的目标蛋白分别为牛IgG（150KD）、牛血红蛋白（65KD）、牛血清白蛋白（67KD），请画图表示出蛋白在电泳胶上的大致位置。
4、简述糖酵解途径，及有氧和无氧条件下丙酮酸的去向？
5、请解释为什么缺乏肉碱-软脂酰转移酶Ⅱ的个体会感到肌肉无力。
为什么当饥饿时这种症状更严重？
患这种病的个体影响肌糖原的有氧代谢吗？
6、遗传密码的简并性有何意义？
7、简述原核生物翻译起始复合物形成的主要过程。
8、PCR的基本原理是什么？
PCR实验中主要用到哪些试剂？
如果用PCR扩增寄生曲霉的某段产毒基因，你认为影响其特异性的可能因素有哪些？
为什么？
2012
1、简述线粒体ATP合酶（ATPsynthetase）的基本结构及其催化ATP合成的机理。
2、试述一分子油酸（cis-9-十八碳烯酸）彻底氧化为C02和H20的详细反应过程，并计算净生成ATP的分子数。
3、什么叫别构效应？
以血红蛋白为例说明别构效应与蛋白质功能的关系。
4、人红细胞膜上的主要糖蛋白是血型糖蛋白（glycophorin），该蛋白质具有以下主要性质：
（1）大小为50×103，含有60％的糖。
（2）是一种膜整合蛋白。
（3）CNBr处理可以得到5个片段，按N端到C端的顺序对5个片段编号，其中有3个片段含有糖。
（4）25％的糖是唾液酸，可用使用神经酰胺酶（neuraminidase）完全去除。
（5）乳过氧化物酶是一种能够用碘对暴露的Tyr残基进行标记的酶。
当完整的红细胞用乳过氧化物酶处理的时候，CNBr处理产生的片段1、2和3能被标记。
当红细胞破裂产生的血影（空的细胞膜）被乳过氧化物酶处理的时候，片段1、2、3和5被标记。
问：
①为什么只有片段5仅在血影里才被乳过氧化物酶标记?
②为什么片段4在两种情况下都不能被标记（假定它含有Tyr）?
③你预测片段4的氨基酸组成?
④描述一下血型糖蛋白在完整的红细胞上的方向。
5、有一个被认为是mRNA的核苷酸序列，长300个碱基，你怎样才能：
（1）证明此RNA是mRNA而不是tRNA或rRNA。
（2）确定它是真核还是原核mRNA。
6、除了uvrABC内切核酸酶修复、重组修复和SOS修复，细菌还具备一种对嘧啶二聚体更有效的修复系统。
这个现象是在一个关于紫外线对细菌影响的调查中为了确定一个失控的数量而发现的。
发现过程可以假设为：
你与你的同事正试图利用紫外线作为诱变剂来分离大肠杆菌中的突变体，为得到足够的突变子，你觉得有必要使用对细菌杀伤率为99.99％的辐射剂量。
比起你的同事你已经获得了更可靠的结果，而他要用10倍至100倍的辐射剂量才能获得同样的杀伤率。
因为你常在晚上他离开后才做实验，所以他有点怀疑你结果的可靠性，他坚持你早上来做一个平行实验。
当你们都得到同一结论时你们两人都感到惊奇，你有些懊恼，因为结果更接近你同事的结论；当你在晚上重复平行实验时，你的同事对结果感到很惊奇，结果正如你以前所描述的一样。
你发现在下午要取得同样的杀伤率需要用比早上更高的辐射剂量，晴天比阴天需要的剂量高，你的实验室朝西，是什么因素影响着你的实验？
7、现分离了一DNA片段，可能含有编码多肽的基因的前几个密码子。
该片段的序列组成如下：
5’CGCAGGATCAGTCGATGTCCTOTG3’
3’GCGTCCTAGTCAGCTACAGGACAC5’
（1）哪一条链作为转录的模板链?
（2）mRNA的顺序是什么?
（3）此mRNA能形成二级结构吗?
（4）翻译从哪里开始?
朝哪个方向进行?
（5）此DNA最可能是从原核细胞还是真核细胞中分离的?
8、在碱性条件下，氨基酸的游离末端NH2与2，4—二硝基氟苯发生亲核芳环取代反应后，生成黄色的二硝基苯氨基酸（简称DNP-氨基酸）衍生物，可用HPLC进行分离鉴定和定量测定。
分别取精氨酸、丙氨酸、谷氨酸与2，4—二硝基氟苯反应后进行HPLC分析，色谱条件如下：
色谱柱：
ODS柱（柱径Φ250×4．6mm）；流动相：
醋酸盐缓冲液（0.05mol／L，pH6．4）：
50％乙腈溶液=（65：
35）；检测波长：
360nm；流速：
0．8mL／min；进样量：
20μL。
得到的色谱图如下图。
请回答
（1）色谱图中各峰对应的氨基酸；
（2）如果样品中还包括苯丙氨酸，那么苯丙氨酸的色谱峰应出现在什么位置?
2011
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