川农动物医学考博资料

1999年博士1.超二级结构/结构域在蛋白质分子中，特别是球状蛋白质中，由若干相邻的二级结构单元（即α—螺旋、β—折叠片和β—转角等）彼此相互作用组合在一起，，形成有规则、在空间上能辨认的二级结构组合体，充当三级结构的构件单元，称超二级结构。对于较大的蛋白质分子或亚基，多肽链往往由两个或两个以上相对独立的三维实体缔合而成三级结构，这种相对独立的三维实体称结构域。2.RNase/ribozyme有一类RNA分子本身具有自我催化功能，可完成rRNA的剪接。这种具有催化作用的RNA被称为核酶（ribozyme）。3.导肽/信号肽导肽：又称转运肽(transitpeptide)或导向序列(targetingsequence)，它是游离核糖体上合成的蛋白质的N-端信号。信号肽：由编码分泌蛋白的mRNA在翻译时首先合成的N端一段带有疏水氨基酸的多肽，它的主要作用是引导新生的多肽进入内质网腔，随后被信号肽酶水解。4.Km/TmKm是米氏常数，等于酶反应速度为最大速度一半时的底物浓度。Km值是酶的特征性常数，只与酶的性质，酶所催化的底物和酶促反应条件(如温度、pH、有无抑制剂等)有关，与酶的浓度无关。酶的种类不同，Km值不同，同一种酶与不同底物作用时，Km值也不同。Tm值是寡核苷酸的解链温度，即在一定盐浓度条件下，50%寡核苷酸双链解链的温度。5.化学酶工程/生物酶工程化学酶工程：通过化学修饰、固定化处理、甚至通过化学合成法等手段，改善酶的性质以提高催化效率及降低成本。它包括自然酶、化学修饰酶、化学人工酶及固定化酶的研究和应用。生物酶工程：生物酶工程主要包括三个方面：1.用DNA重组技术(即基因工程技术)大量地生产酶(克隆酶)；2.对酶基因进行修饰，产生遗传修饰酶(突变酶)；3.设计新的酶基因，合成自然界不曾有过的、性能稳定、催化效率更高的新酶。6.PCR/RAPD聚合酶链式反应（PCR）是利用DNA片段旁侧两个短的单链引物，在体外快速扩增特异DNA片段的技术。随机扩增多态DNA技术(RAPD)是用任意非特异性的单一引物在低温条件下与模板复性并进行PCR扩增，可对研究对象的基因组DNA作多态性分析，获得DNA指纹图谱。7.主动运输/被动运输主动运输是指通过细胞膜本身的某种耗能过程,将某种物质分子由膜的低浓度一侧移向高浓度一侧的过程。被动运输：指通过简单扩散或协助扩散实现物质从浓度高处经质膜向浓度低处运输的方式。运输速率依赖于膜两侧被运送物质的浓度差及其分子大小、电荷性质等。不需要细胞代谢供应能量。8.盐析/透析一般来说，所有固体溶质都可以在溶液中加入中性盐而沉淀析出，这一过程叫盐析。与低分子物质比较，蛋白质分子扩散速度慢，不易透过半透膜，粘度大，在分离提纯蛋白质过程中，我们可利用蛋白质的这一性质，将混有小分子杂质的蛋白质溶液放于半透膜制成的囊内，置于流动水或适宜的缓冲液中，小分子杂质皆易从囊中透出，保留了比较纯化的囊内蛋白质，这种方法称为透析(dialysis)。9.第一信使/第二信使第一信使是指各种细胞外信息分子，又称细胞间信号分子即细胞因子，诸如内分泌激素，神经递质和神经肽，局部化学介导因子（神经生长因子，旁分泌激素如前列腺素、组胺与嗜伊红趋化因子等），气体信号分子（ＮＯ、ＣＯ），以及免疫细胞产生的抗体、补体与免疫细胞因子。第二信使：通常把激素称为第一信使，激素与靶位受体结合后，生成某些物质，这些物质是联系激素引起生物学效应的重要物质，称为第二信使。例如：cAMP、cGMP等。二、简答题（任选作2题，每题8分，共16分）1.今有一蛋白质混合物，各组分基本性质如下：A:M=12,000PI=10B:M=62,000PI=4C:M=28,000PI=7D:M=9,000PI=5若不考虑其它因素影响，当它们（A）流经象DEAE-纤维素这样的阴离子交换剂，用线性梯度洗脱时；（B）流经SaphadexG-50排阻层析时，这些蛋白质的洗脱顺序如何（A）流经象DEAE-纤维素这样的阴离子交换剂，用线性梯度洗脱时洗脱顺序是，B、D、C、A，因为使用阴离子交换剂说明蛋白质带负电荷，溶液的pH大于它们的等电点，即大于10，而溶液的pH值距蛋白质等电点越远，蛋白质的电荷越多，洗脱越困难。（B）流经SaphadexG-50排阻层析时，这些蛋白质的洗脱顺序是B、C、A、D，即根据分子量从大到小的顺序洗脱。2.原核生物由30S小亚基和50S大亚基组成，但核糖体本身为70S而不是80S,说明理由。3.磺胺药物作为一种抗菌素可抑制微生物生长，对人体副作用比较小，有机磷农药不仅可杀死害虫，对人也有很大的毒性，为什么？磺胺类药物通过竞争性抑制二氢叶酸还原酶，干扰核酸合成，从而影响细菌生长繁殖，发挥其抑菌作用。由于竞争性抑制属于可逆抑制，能用物理方法除去抑制剂而使酶复活，故对人体的副作用较小。而有机磷农药如605、敌百虫、DDV等，能抑制某些蛋白酶及酯酶活力，与酶分子活性部位的丝氨酸羟基共价结合，从而使酶失活。这类化合物强烈地抑制对神经传导有关的胆碱酯酶活力，使乙酰胆碱不能分解为乙酸和胆碱，引起乙酰胆碱的积累，使一些以乙酰胆碱为传导介质的神经系统处于过渡兴奋状态，引起神经中毒症状，因此这类有机磷化合物又称为神经毒剂，能杀死害虫，对人也有很大的毒性。4.1958年Sanger完成了胰岛素A链和B链氨基酸顺序列的分析，奠定了蛋白质一级结构测定的方法基础；1975年Sanger又建立了DNA测序的快速方法，他前后提出的方法在战略上有什么不同？他用桑格试剂（Sanger'sreagent）（2,4-dinitrofluorobenzene），可附在氨基酸上，從而破壞蛋白質鏈，形成較小的片段，並可以用紙色層分析分析片段，如此一來就可以用簡單又快速的方法來分析。因此Sanger成功的測出胰島素的結構並在1958年為此獲得他的第一座化學諾貝爾獎。三、问答题（任选作4题，每题11分，共44分）1.肌红蛋白和血红蛋白的结构有何差异？试阐述其结构和功能的相关性。肌红蛋白由一条多肽链和一个辅基血红素构成，相对分子质量为16700，含153个氨基酸残基。除去血红素的脱辅基肌红蛋白称珠蛋白。血红蛋白由四个多肽亚基组成，两个是一种亚基，两个是另一种亚基。每个亚基都有一个血红素基和一个氧结合部位。2.生物膜主要有哪些生物功能？任举一例阐述膜结构和功能的相互关系。（同2000年三，3题）3.稳定性同位素示综法和放射性同位素示综法有什么异同？举例说明它们在代谢研究中的应用。根据同位素示踪所标记核素的稳定性和放射性，分为稳定性同位素示综，如15N、13C等和放射性同位素示综，如3H、14C、32P等。稳定同位素示踪放射同位素示踪所利用的特性同位素质量差异射线灵敏度同常规高成本高高安全性安全不安全污染无有同位素效应低高应用：如Aruna等（1992）用65Zn研究了山羊日粮中锰含量对锌吸收串的影响；陈颂华等（1991）利用65研究了Zn在黄鳝血液及主要器官中的分布和代谢；陈堆松等（1991）利用55+59Fe研究了蛋氨酸铁饲喂妊母治后向仔猪体内的转移；楼洪章等（1991）利用32P研究了玉米螟精子的转移；Gislason等（1992）用59Fe研究了仔猪补铁的吸收利用；王中华等（2000）应用14C标记的丙酸和葡萄糖研究了不同瘤胃乙、丙酸比例对绵羊丙酸糖异生和葡萄糖周转速度的影响。4.试述遗传的分子基础。中心法则图示如下：从“中心法则”可以看出，遗传信息的一般流动方向（图中红线所示）是：遗传信息可以从DNA流向DNA，即完成DNA的自我复制过程，也可以从DNA流向RNA，进而流向蛋白质，即完成遗传信息的转录和翻译过程。在某些病毒中，RNA也可以自我复制，并且还发现在一些病毒蛋白质的合成过程中，RNA可以在逆转录酶的作用下合成DNA。因此，在某些病毒中，遗传信息可以沿图中的蓝线方向流动。上述逆转录过程以及RNA自我复制过程的发现，补充和发展了“中心法则”，使之更加完整。这就是遗传的分子基础。5.核酸杂交技术的原理是什么？在分子生物学、分子遗传学研究中有什么应用？（同2000年三，6）6.什么是同工酶？试述电泳法分离同工酶的原理，为什么用聚丙烯酰胺凝胶电泳可得到较好的分离效果？①同工酶是能催化相同的化学反应但酶蛋白分子结构有所不同的一组酶。有下列特点：a.存在于同一种属或同一个体的不同组成或同一组织同一细胞中。b.一级结构不同，理化性质包括带电性质不同，免疫学性质不同，但空间结构中的活性中心相同或相似。c.往往是四级结构的酶类。d.已发现一百多种酶具有同工酶性质。发现最早研究最多的是乳酸脱氢酶，它有五种同工酶。②酶是蛋白质，是两性电解质，带有不同数目的电荷，且各个酶的大小、形状等都有差异。蛋白质的这些特征导致其在电场中的泳动速度和方向不同，电泳就是根据蛋白质的这些此特征而进行蛋白质的分离：带正电的蛋白质向负极移动，带负电的蛋白质向正极移动，大分子蛋白质移动速度小于分子量小的蛋白质。③十二烷基磺酸钠—聚丙稀酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）可以根据蛋白质的分子量大小对其进行分离，酶也是蛋白质，故可以用此方法。SDS-PAGE是在聚丙稀酰胺凝胶系统中加入阴离子去污剂十二烷基磺酸钠和少量巯基乙醇，前者破裂蛋白质分子中的氢键和疏水作用，后者能打开二硫键，使单体蛋白质或亚基（寡聚蛋白解离成亚基）的多肽链处于展开状态。此时SDS与蛋白质单体结合成复合体。由于SDS是阴离子，使多肽链覆盖上相同密度的负电荷，屏蔽了同工酶分子原有的电荷量，使各分子间的电荷差异消失，带上等量的负电荷，电泳时都以同样的电荷/酶质量比向正极移动。而且SDS—蛋白质复合体在水溶液中形状都呈长椭圆棒状，改变了酶单体的分子构像，故电泳速度不受酶形状的影响，而只与其相对分子质量即酶的大小有关，这样就可以达到较好的分离效果。7.什么是遗传密码？有何特点？试述一种遗传密码破译的方法。分子生物学146页遗传密码是指DNA（或其他转录物mRNA）中碱基序列与蛋白质氨基酸顺序之间的关系。三个碱基编码一个氨基酸，此三联碱基组称为一个密码子。遗传密码有下列几个特征：1.高度简并性。即一个氨基酸是由不止一种密码子编码。仅有色氨酸和甲硫氨酸是由一种三联体编码，其余18种氨基酸均由2种或多种三联体编码。代表同一种氨基酸的不同密码子，称为同义密码子。但每一种密码只代表一种氨基酸，没有双关密码。分析同义密码子发现它们之间仅在三联体的最后一个碱基有差异。2.通用性。从病毒、细菌到高等动植物一般都共同使用遗传密码子。3.改变性。在绝大多数情况下各种生物都是使用通用的标准密码，但许多生物的线粒体及一些原核生物的遗传系统中，遗传密码有改变。4.重叠基因和重叠密码。DNA（或Mrna）的密码子是连续的，密码子之间没有间隙，多数生物在阅读密码子时，都只用一个阅读框架，编码出一条多肽链。但在一些病毒中基因是重叠的，因此，同一DNA碱基顺序可以编码出两条或三条不同的多肽链。中心法则的主要内容是：遗传信息可以通过复制一直世代传递下去；也可以从DNA传递到RNA，又从RNA传递到蛋白质。但信息不能离开蛋白质再传递到其他分子。遗传密码破译的方法（以苯丙氨酸为例）：人工合成一定的RNA作为mRNA，用大肠杆菌的核糖体核其他可溶性提取物，再加一点ATP作细胞外蛋白质合成试验。先用多核苷酸磷酸化酶来合成RNA，这种酶把一种或几种二磷酸核苷酸聚合成多核苷酸，不需要模板，合成的多核苷酸顺序是随机的。如用一种二磷酸核苷酸PPU聚合而成的同质多聚体是多聚U。以此多聚U作为人工mRNA，看哪一种氨基酸能掺入核糖体（离心时随核糖体一起沉降），结果发现只有苯丙氨酸能掺入。因此知道苯丙氨酸的密码是UUU。2000年招收攻读博士解释下列名词（任选作5题，多选不计分；6×5=30分）1.ribozyme2.HGP3.PCR4.别构酶5.生物酶工程6.基因文库7.限制性内切酶8.受体问答题（任选作4题，多选不计分；15×4=60分）试比较蛋白质。核酸各自结构与其功能的相互关系。试述激素的G蛋白信号转导系统的概念和作