二、简答题1. 从鼠脑中分离到的己糖激酶催化己糖磷酸化,该酶对葡萄糖的K
m是5×10
-6mol/L,对果糖的K
m是5×10
-3mol/L,如果v
max对两种底物来说是相同的,当底物浓度分别为5×10
-6mol/L、5×10
-3mol/L时:(1)计算己糖激酶对每种底物的v/v
max;(2)该酶对哪种底物具有更大的亲和力?
(1)对葡萄糖v/vmax==0.5和0.999,对果糖v/vmax=0.001和0.5。
(2)由于Km是酶达到半饱和时所需的底物浓度,如果某种酶对两种以上的底物具有催化活性,值小的为该酶的最适底物,因为只需要较低的底物浓度即可达到很高的反应速度,所以己糖激酶对葡萄糖的亲和力较大。
2. 某DNA的一段链从5'→3'方向阅读序列为:
5'TCGTCGATGACGATCATCGGCTACTCGA3',试写出:
(1)互补DNA链的序列。
(2)假设已知此DNA从左到右转录,其中哪一条是编码链?请写出相应的mRNA序列。
(3)该mRNA翻译成蛋白质的氨基酸序列。
(4)如果从已知的DNA链3'端缺失第2个T,编码所得到的氨基酸序列。
(1)互补DNA链的序列为:
3'AGCAGCTAGCTAGCCGATGAGCT5'
(2)互补的这条DNA链为编码链。相应的mRNA序列为:
5′UCGUCGAUGACGAUCAUCGGC-UACUCGA3′。
(3)Ser-Ser-Met-Thr-Ile-Ile-Gly-Tyr-Ser
(4)Ser-Ser-Met-Thr-Ile-Ile-Gly-Thr-Arg
3. 核酸分子杂交是怎样进行的?有何意义?
(1)核酸分子杂交的过程
不同来源的DNA分子放在一起变性,然后缓慢冷却,让其复性,若这些异源DNA分子之间有互补序列或部分互补的序列,则会形成杂交分子。DNA与互补的RNA之间也可以杂交。
(2)意义
在分子生物学和分子遗传学的研究中应用极为广泛,如制作DNA分子探针等。
4. 饱和脂肪酸是在细胞的哪一部分由什么酶催化合成的?这个酶的结构有何特点?
(1)饱和脂肪酸的合成
饱和脂肪酸的合成是在动、植物的细胞质中由脂肪酸合酶系催化合成的。此外,在植物的叶绿体和线粒体中也能合成。
(2)酶的结构特点
脂肪酸合酶系由7个亚基组成,酰基载体蛋白ACP处于此酶系则中心,其余6个亚基(酶单体)在ACP周围聚集成簇,ACP的Ser残基上结合着一个4'-磷酸泛酰巯基乙胺,其巯基和脂肪酸形成硫酯,它就象一个展开的长臂把脂肪酸合成的中间物逐次转至各酶的活性中心接受催化。
5. 何谓“葡萄糖效应”?
(1)葡萄糖效应
“葡萄糖效应”是指当在培养基中,葡萄糖与乳糖都存在时,细菌通常优先利用葡萄糖而不能利用乳糖的现象。只有在葡萄糖耗尽之后,经过短暂停滞后才能分解利用乳糖。
(2)葡萄糖效应的机理
这是由于葡萄糖降解物引起的调节作用。受到降解物阻遏表达的操纵子有乳糖、半乳糖、阿拉伯糖和麦芽糖等操纵子。在这种情况下,调节基因的产物是cAMP受体蛋白(CRP)或降解基因活化蛋白(CAP),当CRP或CAP与cAMP结合后即被活化,然后与启动子中的某个部位结合,促使结构基因表达,但是当细胞内葡萄糖丰富时,cAMP的浓度降低,以及葡萄糖的降解物抑制腺苷酸环化酶的活性,同时能活化磷酸二酯酶,从而阻止cAMP的生成,分解细胞中已经生成的cAMP。cAMP在细胞中含量低,CRP或CAP就不能被活化,结构基因的转录受阻。这种调节属于精细调节。
6. 核酸杂交有何实用价值?
热变性后的DNA片段在进行复性时,不同来源的变性核酸(DNA或RNA)只要有一定数量的碱基互补(不必全部碱基互补),就可形成杂化的双链结构。此种不完全互补的双链在复性时的结合称为核酸杂交。其应用价值为:应用被标记的已知碱基序列的单链核酸小分子作为探针,在一定条件下与待测样品DNA单链进行杂交,可检测出待测DNA分子中是否含有与探针同源的碱基序列。用此原理,经PCR扩增后,可用于细菌、病毒、肿瘤和分子病的诊断(基因诊断)。
7. 多糖的合成能直接利用游离的单糖吗?
不能。葡萄糖只有转变为活化形式,如尿苷二磷酸葡萄糖(UDPG)、腺苷二磷酸葡萄糖(ADPG)和鸟苷二磷酸葡萄糖(GDPG),才能合成寡糖和多糖,它们分别在寡糖和多糖的生物合成中作为葡萄糖的供体。
8. 简述重组DNA技术的概念、主要过程和应用。
(1)重组DNA技术的概念
应用酶学的方法,在体外将各种来源的遗传物质与载体DNA结合成具有自我复制能力的DNA分子-复制子,继而通过转化或转染宿主细胞,筛选出含有目的基因的转化子细胞,再进行扩增、提取获得大量同一DNA分子的过程。
(2)主要过程
①分离目的基因,构建合适的载体。
②用同一限制性内切酶切割目的基因和载体。
③用连接酶将目的基因与载体相连。
④将重组子转入宿主细胞。
⑤筛选含有重组子的细胞,并进行扩增、繁殖。
三、分析论述题1. 什么是WesternBlot和SouthernBlot?请分析二者在技术上的三个共同点和应用上的主要区别。
(1)WesternBlot
WesternBlot就是蛋白质免疫印迹。将经过凝胶电泳分离的蛋白质条带,原位电转移至能吸附蛋白质、且有一定机械性能的薄膜(NC膜)上,然后分别与目标蛋白的特异抗体以及酶标二抗进行孵育结合,最后加入酶底物进行反应,使与抗体特异结合的蛋白质条带显色,从而鉴定目标蛋白。
(2)SouthernBlot
SouthernBlot即DNA印迹。将DNA样品进行限制性核酸内切酶处理,并用琼脂糖凝胶电泳将不同长度的DNA进行分离,然后将DNA变性并原位电转移至硝酸纤维素膜,与带有标记的核酸探针(已知序列)进行杂交反应,从而使能与探针互补的DNA片段得到检测。
(3)技术相同点
都涉及凝胶电泳分离;都有分离条带向膜的转移;都需要特异反应。
(4)应用区别
WesternBlot用于蛋白质鉴定;SouthernBlot用于DNA鉴定。