二、简答题1. 呼吸链有哪些组分?它们各有什么生化作用?在线粒体内膜上的排列有何规律?
(1)呼吸链的组成成分
组成呼吸链的组分包括NADH、FAD、FMN、辅酶Q、细胞色素b、细胞色素c、细胞色素a以及一些铁硫蛋白等。
(2)各成分的作用
它们有传递氢和电子的作用。
(3)排列规律
电子传递链上各成员的排列顺序是根据各个电子传递体的氧化一还原电势决定的。从底物到O2的氧化一还原电势依次增高,电子只能从底物分子流向O2。
2. 简述PCR的作用原理和应用。
(1)PCR的基本工作原理
以拟扩增的DNA分子为模板,以一对分别与模板5'末端和3'末端相互补的寡核苷酸片段为引物,在DNA聚合酶的作用下,按照半保留复制的机制沿着模板链延伸直至完成新的DNA合成,重复这一过程,即可使目的DNA片段得到扩增。组成PCR反应体系的基本成分包括:模板DNA、特异性引物、DNA聚合酶、dNTP以及含有Mg2+的缓冲液。
(2)PCR的应用
①目的基因的克隆,利用特异引物以cDNA或基因组DNA为模板获得已知的目的基因片段。
②利用简并引物从cDNA文库或基因组文库中获得具有一定同源性的基因片段。
③利用随机引物从cDNA文库或基因组文库中随机克隆基因。
④基因的体外突变。
利用PCR技术可以随机设计引物,在体外进行基因的嵌合、缺失、点突变等改造。
⑤DNA的微量分析。
PCR技术可以用于病原微生物的微量检测;突变基因的筛选;法医学鉴定;DNA序列分析等。
3. TCA循环必须有再生的作用物草酰乙酸作为启动者,指出该化合物的可能代谢来源。
(1)在植物和细菌中由PEP的羧化产生。
(2)在动物中由丙酮酸的羧化产生。
(3)在动物、植物和微生物中,丙酮酸经苹果酸酶和苹果酸脱氢酶作用生成。
(4)Asp和Glu的转氨反应产生。
(5)乙醛酸循环中,由产生的琥珀酸转化产生。
4. 如何用化学方法区别下列各组化合物?
(1)麦芽糖和蔗糖
(2)蔗糖和淀粉
(3)淀粉和纤维素
(4)葡萄糖和半乳糖
(1)麦芽糖与费林试剂反应有Cu2O砖红色沉淀,蔗糖则无此反应现象。
(2)淀粉与KI-I2溶液反应呈蓝色,而蔗糖无蓝色出现。
(3)淀粉与KI-12溶液反应呈蓝色,而纤维素无蓝色出现。
(4)葡萄糖与HNO3和[O]反应生成的葡萄糖二酸,溶于水,有旋光性;而半乳糖反应后生成的半乳糖二酸,不溶于水,无旋光性。
5. 遗传密码如何编码?有哪些基本特性?
(1)遗传密码编码方式
mRNA上每3个相邻的核苷酸编成一个密码子,代表某种氨基酸或肽链合成的起始或终止信号(4种核苷酸共组成64个密码子)。
(2)遗传密码的特点
①方向性:编码方向是5′→3′。
②无标点性:密码子连续排列,既无间隔又无重叠。
③简并性:除了Met和Trp各只有一个密码子之外,其余每种氨基酸都有2~6个密码子。
④通用性:不同生物共用一套密码。
⑤摆动性:在密码子与反密码子相互识别的过程中密码子的第一个核苷酸起决定性作用,而第二个,尤其是第三个核苷酸能够在一定范围内进行变动。
6. 在蛋白质和DNA这两种生物大分子的研究中,经常需要进行变性处理。讨论蛋白质和DNA变性后分子构象、活性及理化性质变化,并举一例说明变性处理在生物大分子研究中的用途。
(1)蛋白质变性后变化
蛋白质变性后,维持高级结构的次级键被破坏,天然构象解体,蛋白质生物活性丧失,疏水基团暴露,溶解度降低,黏度增加。
(2)DNA变性后变化
DNA变性后,氢键断裂,双螺旋结构解体变成单链,生物活性丧失,紫外吸收升高,黏度下降。
(3)举例
如SDS-PAGE:
在制备蛋白质样品时,蛋白质变性剂SDS的加入可改变蛋白质分子形状和带电状况,使各蛋白质多肽链均成球状,带负电,仅存在分子大小的差异,这样经过凝胶电泳后,蛋白质亚基便可按相对分子质量分开;与标准蛋白相比,即可测定蛋白质亚基的相对分子质量。
7. 己糖激酶催化的某一反应中,双倒数作图在x轴和y轴上的截距分别为-0.02和17.7,请计算出v
max和K
m(v
max的单位:μmol/L·min)
在X轴的截距为-1/Km,Km=50μmol/L
在y轴的截距为1/vmax,vmax=0.06/μmol/min
8. 什么是DNA的T
m?主要和哪些因素有关,经验计算公式是怎样的?
(1)DNA的变性从开始解链到完全解链,是在一个相当窄的温度范围内完成的,在这一范围内,紫外光吸收值达到最大值的50%时的温度称为DNA的解链温度(熔解温度)。
(2)Tm值大小主要与G-C含量有关,G-C含量越高,Tm值越大;另外核酸分子越大,Tm值也越大。
(3)在具体的实验中,Tm值计算的经验公式:Tm=69.3+0.41(G+C)%;小于20bp的寡核苷酸的Tm计算:Tm=4(G+C)%+2(A+T)%。