生物化學(xué)第四版課后參考答案

本文格式為Word版，下載可任意編輯——生物化學(xué)第四版課后參考答案1緒論

1．生物化學(xué)研究的對(duì)象和內(nèi)容是什么？解答：生物化學(xué)主要研究:

（1）生物機(jī)體的化學(xué)組成、生物分子的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及功能；（2）生物分子分解與合成及反應(yīng)過程中的能量變化；（3）生物遺傳信息的儲(chǔ)存、傳遞和表達(dá)；（4）生物體新陳代謝的調(diào)理與控制。

2．你已經(jīng)學(xué)過的課程中哪些內(nèi)容與生物化學(xué)有關(guān)。

提醒：生物化學(xué)是生命科學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)科，注意從不同的角度，去理解并運(yùn)用生物化學(xué)的知識(shí)。

3．說明生物分子的元素組成和分子組成有哪些相像的規(guī)侓。

解答：生物大分子在元素組成上有相像的規(guī)侓性。碳、氫、氧、氮、磷、硫等6種是蛋白質(zhì)、核酸、糖和脂的主要組成元素。碳原子具有特別的成鍵性質(zhì)，即碳原子最外層的4個(gè)電子可使碳與自身形成共價(jià)單鍵、共價(jià)雙鍵和共價(jià)三鍵，碳還可與氮、氧和氫原子形成共價(jià)鍵。碳與被鍵合原子形成4個(gè)共價(jià)鍵的性質(zhì),使得碳骨架可形成線性、分支以及環(huán)狀的多種多性的化合物。特別的成鍵性質(zhì)適應(yīng)了生物大分子多樣性的需要。氮、氧、硫、磷元素構(gòu)成了生物分子碳骨架上的氨基（-NH2）、羥基（-OH）、羰基（）、羧基（-COOH）、巰基（-SH）、磷酸基（-PO4）等功能基團(tuán)。這些功能基團(tuán)因氮、硫和磷有著可變的氧化數(shù)及氮和氧有著較強(qiáng)的電負(fù)性而與生命物質(zhì)的大量關(guān)鍵作用密切相關(guān)。生物大分子在結(jié)構(gòu)上也有著共同的規(guī)律性。生物大分子均由一致類型的構(gòu)件通過一定的共價(jià)鍵聚合成鏈狀，其主鏈骨架浮現(xiàn)周期性重復(fù)。構(gòu)成蛋白質(zhì)的構(gòu)件是20種基本氨基酸。氨基酸之間通過肽鍵相連。肽鏈具有方向性（N端→C端）,蛋白質(zhì)主鏈骨架呈\肽單位\重復(fù)；核酸的構(gòu)件是核苷酸,核苷酸通過3′,5′-磷酸二酯鍵相連，核酸鏈也具有方向性(5′、→3′),核酸的主鏈骨架呈\磷酸-核糖（或脫氧核糖）\重復(fù)；構(gòu)成脂質(zhì)的構(gòu)件是甘油、脂肪酸和膽堿，其非極性烴長(zhǎng)鏈也是一種重復(fù)結(jié)構(gòu)；構(gòu)成多糖的構(gòu)件是單糖，單糖間通過糖苷鍵相連，淀粉、纖維素、糖原的糖鏈骨架均呈葡萄糖基的重復(fù)。2蛋白質(zhì)化學(xué)

1．用于測(cè)定蛋白質(zhì)多肽鏈N端、C端的常用方法有哪些？基本原理是什么？解答：（1）N-末端測(cè)定法：常采用―二硝基氟苯法、Edman降解法、丹磺酰氯法。①―二硝基氟苯(DNFB或FDNB)法：多肽或蛋白質(zhì)的游離末端氨基與―二硝基氟苯（―DNFB）反應(yīng)（Sanger反應(yīng)），生成DNP―多肽或DNP―蛋白質(zhì)。由于DNFB與氨基形成的鍵對(duì)酸水解遠(yuǎn)比肽鍵穩(wěn)定，因此DNP―多肽經(jīng)酸水解后，只有N―末端氨基酸為黃色DNP―氨基酸衍生物，其余的都是游離氨基酸。

②丹磺酰氯(DNS)法：多肽或蛋白質(zhì)的游離末端氨基與與丹磺酰氯（DNS―Cl）反應(yīng)生成DNS―多肽或DNS―蛋白質(zhì)。由于DNS與氨基形成的鍵對(duì)酸水解遠(yuǎn)比肽鍵穩(wěn)定，因此DNS―多肽經(jīng)酸水解后，只有N―末端氨基酸為猛烈的熒光物質(zhì)DNS―氨基酸，其余的都是游離氨基酸。

③苯異硫氰酸脂（PITC或Edman降解）法：多肽或蛋白質(zhì)的游離末端氨基與異硫氰酸苯酯（PITC）反應(yīng)（Edman反應(yīng)），生成苯氨基硫甲酰多肽或蛋白質(zhì)。在酸性有機(jī)溶劑中加熱時(shí)，N―末端的PTC―氨基酸發(fā)生環(huán)化，生成苯乙內(nèi)酰硫脲的衍生物并從肽鏈上掉下來，除去N―末端氨基酸后剩下的肽鏈依舊是完整的。④氨肽酶法：氨肽酶是一類肽鏈外切酶或叫外肽酶，能從多肽鏈的N端逐個(gè)地向里切。根據(jù)不同的反應(yīng)時(shí)間測(cè)出酶水解釋放的氨基酸種類和數(shù)量，按反應(yīng)時(shí)間和殘基釋放量作動(dòng)力學(xué)曲線，就能知道該蛋白質(zhì)的N端殘基序列。

（2）C―末端測(cè)定法：常采用肼解法、還原法、羧肽酶法。

肼解法：蛋白質(zhì)或多肽與無水肼加熱發(fā)生肼解，反應(yīng)中除C端氨基酸以游離形式存在外，其他氨基酸都轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的氨基酸酰肼化物。②還原法：肽鏈C端氨基酸可用硼氫化鋰還原成相應(yīng)的α―氨基醇。肽鏈完全水解后，代表原來C―末端氨基酸的α―氨基醇，可用層析法加以鑒別。

③羧肽酶法：是一類肽鏈外切酶，專一的從肽鏈的C―末端開始逐個(gè)降解，釋放出游離的氨基酸。被釋放的氨基酸數(shù)目與種類隨反應(yīng)時(shí)間的而變化。根據(jù)釋放的氨基酸量（摩爾數(shù)）與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系，便可以知道該肽鏈的C―末端氨基酸序列。

2．測(cè)得一種血紅蛋白含鐵0.426%，計(jì)算其最低相對(duì)分子質(zhì)量。一種純酶按質(zhì)量計(jì)算含亮氨酸1.65%和異亮氨酸2.48%，問其最低相對(duì)分子質(zhì)量是多少？

3．指出下面pH條件下，各蛋白質(zhì)在電場(chǎng)中向哪個(gè)方向移動(dòng)，即正極，負(fù)極，還是保持原點(diǎn)？

（1）胃蛋白酶（pI1.0），在pH5.0；（2）血清清蛋白（pI4.9），在pH6.0；（3）α-脂蛋白（pI5.8），在pH5.0和pH9.0；解答：（1）胃蛋白酶pI1.0＜環(huán)境pH5.0，帶負(fù)電荷，向正極移動(dòng)；（2）血清清蛋白pI4.9＜環(huán)境pH6.0，帶負(fù)電荷，向正極移動(dòng)；（3）α-脂蛋白pI5.8＞環(huán)境pH5.0，帶正電荷，向負(fù)極移動(dòng)；α-脂蛋白pI5.8＜環(huán)境pH9.0，帶負(fù)電荷，向正極移動(dòng)。4．何謂蛋白質(zhì)的變性與沉淀？二者在本質(zhì)上有何區(qū)別？

解答：蛋白質(zhì)變性的概念：自然蛋白質(zhì)受物理或化學(xué)因素的影響后，使其失去原有的生物活性，并伴隨著物理化學(xué)性質(zhì)的改變，這種作用稱為蛋白質(zhì)的變性。變性的本質(zhì)：分子中各種次級(jí)鍵斷裂，使其空間構(gòu)象從緊湊有序的狀態(tài)變成松散無序的狀態(tài)，一級(jí)結(jié)構(gòu)不破壞。

蛋白質(zhì)變性后的表現(xiàn)：①?生物學(xué)活性消失；②?理化性質(zhì)改變：溶解度下降，黏度增加，紫外吸收增加，側(cè)鏈反應(yīng)加強(qiáng)，對(duì)酶的作用敏感，易被水解。蛋白質(zhì)由于帶有電荷和水膜，因此在水溶液中形成穩(wěn)定的膠體。假使在蛋白質(zhì)溶液中參與適當(dāng)?shù)脑噭?，破壞了蛋白質(zhì)的水膜或中和了蛋白質(zhì)的電荷，則蛋白質(zhì)膠體溶液就不穩(wěn)定而出現(xiàn)沉淀現(xiàn)象。沉淀機(jī)理：破壞蛋白質(zhì)的水化膜，中和表面的凈電荷。蛋白質(zhì)的沉淀可以分為兩類：

（1）可逆的沉淀：蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)未發(fā)生顯著的變化，除去引起沉淀的因素，蛋白質(zhì)仍能溶于原來的溶劑中，并保持自然性質(zhì)。如鹽析或低溫下的乙醇（或丙酮）短時(shí)間作用蛋白質(zhì)。

（2）不可逆沉淀：蛋白質(zhì)分子內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生重大改變，蛋白質(zhì)變性而沉淀，不再能溶于原溶劑。如加熱引起蛋白質(zhì)沉淀，與重金屬或某些酸類的反應(yīng)都屬于此類。

蛋白質(zhì)變性后，有時(shí)由于維持溶液穩(wěn)定的條件依舊存在，并不析出。因此變性蛋白質(zhì)并不一定都表現(xiàn)為沉淀，而沉淀的蛋白質(zhì)也未必都已經(jīng)變性。

5．以下試劑和酶常用于蛋白質(zhì)化學(xué)的研究中：CNBr，異硫氰酸苯酯，丹磺酰氯，脲，6mol/LHClβ-巰基乙醇，水合茚三酮，過甲酸，胰蛋白酶，胰凝乳蛋白酶，其中哪一個(gè)最適合完成以下各項(xiàng)任務(wù)？

（1）測(cè)定小肽的氨基酸序列。（2）鑒定肽的氨基末端殘基。

（3）不含二硫鍵的蛋白質(zhì)的可逆變性。若有二硫鍵存在時(shí)還需加什么試劑？（4）在芳香族氨基酸殘基羧基側(cè)水解肽鍵。

（5）在甲硫氨酸殘基羧基側(cè)水解肽鍵。（6）在賴氨酸和精氨酸殘基側(cè)水解肽鍵。解答：（1）異硫氰酸苯酯；（2）丹黃酰氯；（3）脲；-巰基乙醇還原二硫鍵；（4）胰凝乳蛋白酶；（5）CNBr；（6）胰蛋白酶。6．由以下信息求八肽的序列。

（1）酸水解得Ala，Arg，Leu，Met，Phe，Thr，2Val。（2）Sanger試劑處理得DNP-Ala。

（3）胰蛋白酶處理得Ala，Arg，Thr和Leu，Met，Phe，2Val。當(dāng)以Sanger試劑處理時(shí)分別得到DNP-Ala和DNP-Val。

（4）溴化氰處理得Ala，Arg，高絲氨酸內(nèi)酯，Thr，2Val，和Leu，Phe，當(dāng)用Sanger試劑處理時(shí)，分別得DNP-Ala和DNP-Leu。

解答：由（2）推出N末端為Ala；由（3）推出Val位于N端第四，Arg為第三，而Thr為其次；溴化氰裂解，得出N端第六位是Met，由于第七位是Leu，所以Phe為第八；由（4），第五為Val。所以八肽為：Ala-Thr-Arg-Val-Val-Met-Leu-Phe。

7．一個(gè)α螺旋片段含有180個(gè)氨基酸殘基，該片段中有多少圈螺旋？計(jì)算該α-螺旋片段的軸長(zhǎng)。

解答：180/3.6=50圈，50×0.54=27nm，該片段中含有50圈螺旋，其軸長(zhǎng)為27nm。8．當(dāng)一種四肽與FDNB反應(yīng)后，用5.7mol/LHCl水解得到DNP-Val及其他3種氨基酸；當(dāng)這四肽用胰蛋白酶水解時(shí)發(fā)現(xiàn)兩種碎片段；其中一片用LiBH4（下標(biāo)）還原后再進(jìn)行酸水解，水解液內(nèi)有氨基乙醇和一種在濃硫酸條件下能與乙醛酸反應(yīng)產(chǎn)生紫（紅）色產(chǎn)物的氨基酸。試問這四肽的一級(jí)結(jié)構(gòu)是由哪幾種氨基酸組成的？解答：（1）四肽與FDNB反應(yīng)后，用5.7mol/LHCl水解得到DNP-Val，證明N端為Val。（2）LiBH4還原后再水解，水解液中有氨基乙醇，證明肽的C端為Gly。

（3）水解液中有在濃H2SO4條件下能與乙醛酸反應(yīng)產(chǎn)生紫紅色產(chǎn)物的氨基酸，說明此氨基酸為Trp。說明C端為Gly－Trp...

（4）根據(jù)胰蛋白酶的專一性，得知N端片段為Val－Arg（Lys）...，以（1）、（2）、（3）結(jié)果可知道四肽的順序：N－Val－Arg（Lys）－Trp－Gly－C。9．概述測(cè)定蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)的基本步驟。解答：（1）測(cè)定蛋白質(zhì)中氨基酸組成。（2）蛋白質(zhì)的N端和C端的測(cè)定。

（3）應(yīng)用兩種或兩種以上不同的水解方法將所要測(cè)定的蛋白質(zhì)肽鏈斷裂，各自滿到一系列大小不同的肽段。

（4）分開提純所產(chǎn)生的肽，并測(cè)定出它們的序列。

（5）從有重疊結(jié)構(gòu)的各個(gè)肽的序列中推斷出蛋白質(zhì)中全部氨基酸排列順序。

假使蛋白質(zhì)含有一條以上的肽鏈，則需先拆開成單個(gè)肽鏈再按上述原則確定其一級(jí)結(jié)構(gòu)。如是含二硫鍵的蛋白質(zhì)，也必需在測(cè)定其氨基酸排列順序前，拆開二硫鍵，使肽鏈分開，并確定二硫鍵的位置。拆開二硫鍵可用過甲酸氧化，使胱氨酸部分氧化成兩個(gè)半胱氨磺酸。3核酸

1．①電泳分開四種核苷酸時(shí)，尋常將緩沖液調(diào)到什么pH？此時(shí)它們是向哪極移動(dòng)？移動(dòng)的快慢順序如何?②將四種核苷酸吸附于陰離子交換柱上時(shí)，應(yīng)將溶液調(diào)到什么pH？③假使用逐漸降低pH的洗脫液對(duì)陰離子交換樹脂上的四種核苷酸進(jìn)行洗脫分開，其洗脫順序如何？為什么？

解答：①電泳分開4種核苷酸時(shí)應(yīng)取pH3.5的緩沖液，在該pH時(shí)，這4種單核苷酸之間所帶負(fù)電荷差異較大，它們都向正極移動(dòng)，但移動(dòng)的速度不同，依次為：

UMP>GMP>AMP>CMP；②應(yīng)取pH8.0，這樣可使核苷酸帶較多負(fù)電荷，利于吸附于陰離子交換樹脂柱。雖然pH11.4時(shí)核苷酸帶有更多的負(fù)電荷，但pH過高對(duì)分開不利。③當(dāng)不考慮樹脂的非極性吸附時(shí)，根據(jù)核苷酸負(fù)電荷的多少來決定洗脫速度，則洗脫順序?yàn)镃MP>AMP>GMP>UMP，但實(shí)際上核苷酸和聚苯乙烯陰離子交換樹脂之間存在著非極性吸附，嘌呤堿基的非極性吸附是嘧啶堿基的3倍。靜電吸附與非極性吸附共同作用的結(jié)果使洗脫順序?yàn)椋篊MP>AMP>UMP>GMP。

2．為什么DNA不易被堿水解，而RNA簡(jiǎn)單被堿水解?

解答：由于RNA的核糖上有2(-OH基，在堿作用下形成2(,3(-環(huán)磷酸酯，繼續(xù)水解產(chǎn)生2(-核苷酸和3(-核苷酸。DNA的脫氧核糖上無2(-OH基，不能形成堿水解的中間產(chǎn)物，故對(duì)堿有一定抗性。

3．一個(gè)雙螺旋DNA分子中有一條鏈的成分[A]=0.30，[G]=0.24，①請(qǐng)推測(cè)這一條鏈上的[T]和[C]的狀況。②互補(bǔ)鏈的[A]，[G]，[T]和[C]的狀況。

解答：①[T]+[C]=1-0.30-0.24=0.46；②[T]=0.30，[C]=0.24，[A]+[G]=0.46。4．對(duì)雙鏈DNA而言，①若一條鏈中(A+G)/(T+C)=0.7，則互補(bǔ)鏈中和整個(gè)DNA分子中(A+G)/(T+C)分別等于多少？②若一條鏈中(A+T)/(G+C)=0.7，則互補(bǔ)鏈中和整個(gè)DNA分子中(A+T)/(G+C)分別等于多少？

解答：①設(shè)DNA的兩條鏈分別為α和β則：Aα=Tβ，Tα=Aβ，Gα=Cβ，Cα=Gβ，由于：(Aα+Gα)/（Tα+Cα）=(Tβ+Cβ)/（Aβ+Gβ）=0.7，所以互補(bǔ)鏈中（Aβ+Gβ）/（Tβ+Cβ）=1/0.7=1.43；在整個(gè)DNA分子中，由于A=T，G=C，所以，A+G=T+C，（A+G）/（T+C）=1；②假設(shè)同（1），則Aα+Tα=Tβ+Aβ，Gα+Cα=Cβ+Gβ，所以，（Aα+Tα）/（Gα+Cα）=（Aβ+Tβ）/（Gβ+Cβ）=0.7；在整個(gè)DNA分子中，（Aα+Tα+Aβ+Tβ）/（Gα+Cα+Gβ+Cβ）=2（Aα+Tα）/2（Gα+Cα）=0.7

5．T7噬菌體DNA(雙鏈B-DNA)的相對(duì)分子質(zhì)量為2.5×107，計(jì)算DNA鏈的長(zhǎng)度(設(shè)核苷酸對(duì)的平均相對(duì)分子質(zhì)量為640)。

解答：0.34×（2.5×107/640）=1.3×104nm=13μm。

6．假使人體有1014個(gè)細(xì)胞，每個(gè)體細(xì)胞的DNA含量為6.4×109個(gè)堿基對(duì)。試計(jì)算人體DNA的總長(zhǎng)度是多少？是太陽―地球之間距離(2.2×109km)的多少倍？已知雙鏈DNA每1000個(gè)核苷酸重1×10-18g，求人體DNA的總質(zhì)量。

解答：每個(gè)體細(xì)胞的DNA的總長(zhǎng)度為：6.4×109×0.34nm=2.176×109nm=2.176m，人體內(nèi)所有體細(xì)胞的DNA的總長(zhǎng)度為：2.176m×1014=2.176×1011km，這個(gè)長(zhǎng)度與太陽―地球之間距離（2.2×109km）相比為：2.176×1011/2.2×109=99倍，每個(gè)核苷酸重1×10-18g/1000=10-21g，所以，總DNA6.4×1023×10-21=6.4×102=640g。

7．有一個(gè)X噬菌體突變體的DNA長(zhǎng)度是15μm，而正常X噬菌體DNA的長(zhǎng)度為17μm，計(jì)算突變體DNA中丟失掉多少堿基對(duì)？解答：（17-15）×103/0.34=5.88×103bp8．概述超螺旋DNA的生物學(xué)意義。

解答：①超螺旋DNA比松弛型DNA更緊湊，使DNA分子的體積更小，得以包裝在細(xì)胞內(nèi)；②超螺旋會(huì)影響雙螺旋分子的解旋能力,從而影響到DNA與其他分子之間的相互作用；③超螺旋有利于DNA的轉(zhuǎn)錄、復(fù)制及表達(dá)調(diào)控。9．為什么自然界的超螺旋DNA多為負(fù)超螺旋？

解答：環(huán)狀DNA自身雙螺旋的過度旋轉(zhuǎn)或旋轉(zhuǎn)不足都會(huì)導(dǎo)致超螺旋，這是由于超螺旋將使分子能夠釋放由于自身旋轉(zhuǎn)帶來的應(yīng)力。雙螺旋過度旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致正超螺旋，而旋轉(zhuǎn)不足將

導(dǎo)致負(fù)超螺旋。雖然兩種超螺旋都能釋放應(yīng)力，但是負(fù)超螺旋時(shí)，假使發(fā)生DNA解鏈（即氫鏈斷開，部分雙螺旋分開）就能進(jìn)一步釋放應(yīng)力，而DNA轉(zhuǎn)錄和復(fù)制需要解鏈。因此自然界環(huán)狀DNA采取負(fù)超螺旋，這可以通過拓?fù)洚悩?gòu)酶的操作實(shí)現(xiàn)。10．真核生物基因組和原核生物基因組各有哪些特點(diǎn)?

解答：不同點(diǎn):①真核生物DNA含量高，堿基對(duì)總數(shù)可達(dá)1011，且與組蛋白穩(wěn)定結(jié)合形成染色體，具有多個(gè)復(fù)制起點(diǎn)。原核生物DNA含量低，不含組蛋白，稱為類核體，只有一個(gè)復(fù)制起點(diǎn)。②真核生物有多個(gè)呈線形的染色體；原核生物只有一條環(huán)形染色體。③真核生物DNA中含有大量重復(fù)序列，原核生物細(xì)胞中無重復(fù)序列。④真核生物中為蛋白質(zhì)編碼的大多數(shù)基因都含有內(nèi)含子(有斷裂基因)；原核生物中不含內(nèi)含子。⑤真核生物的RNA是細(xì)胞核內(nèi)合成的，它必需運(yùn)輸穿過核膜到細(xì)胞質(zhì)才能翻譯，這樣嚴(yán)格的空間間隔在原核生物內(nèi)是不存在的。⑥原核生物功能上密切相關(guān)的基因相互靠近，形成一個(gè)轉(zhuǎn)錄單位，稱操縱子，真核生物不存在操縱子。⑦病毒基因組中普遍存在重疊基因，但近年發(fā)現(xiàn)這種狀況在真核生物也不少見。一致點(diǎn):都是由一致種類的核苷酸構(gòu)成的的雙螺旋結(jié)構(gòu)，均是遺傳信息的載體，均含有多個(gè)基因。

11．如何對(duì)待RNA功能的多樣性?它的核心作用是什么?

解答：RNA的功能主要有:①控制蛋白質(zhì)合成；②作用于RNA轉(zhuǎn)錄后加工與修飾；③參與細(xì)胞功能的調(diào)理；④生物催化與其他細(xì)胞持家功能；⑤遺傳信息的加工；⑥可能是生物進(jìn)化時(shí)比蛋白質(zhì)和DNA更早出現(xiàn)的生物大分子。其核心作用是既可以作為信息分子又可以作為功能分子發(fā)揮作用。

12．什么是DNA變性？DNA變性后理化性質(zhì)有何變化？

解答：DNA雙鏈轉(zhuǎn)化成單鏈的過程稱變性。引起DNA變性的因素好多，如高溫、超聲波、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、有機(jī)溶劑和某些化學(xué)試劑（如尿素，酰胺)等都能引起變性。DNA變性后的理化性質(zhì)變化主要有：①自然DNA分子的雙螺旋結(jié)構(gòu)解鏈變成單鏈的無規(guī)則線團(tuán)，生物學(xué)活性喪失；②自然的線型DNA分子直徑與長(zhǎng)度之比可達(dá)1∶10，其水溶液具有很大的黏度。變性后，發(fā)生了螺旋-線團(tuán)轉(zhuǎn)變，黏度顯著降低；③在氯化銫溶液中進(jìn)行密度梯度離心，變性后的DNA浮力密度大大增加，故沉降系數(shù)S增加；④DNA變性后，堿基的有序堆積被破壞，堿基被暴露出來，因此，紫外吸收值明顯增加，產(chǎn)生所謂增色效應(yīng)。⑤DNA分子具旋光性，旋光方向?yàn)橛倚?。由于DNA分子的高度不對(duì)稱性，因此旋光性很強(qiáng)，其[a]=150。當(dāng)DNA分子變性時(shí)，比旋光值就大大下降。13．哪些因素影響Tm值的大??？

解答：影響Tm的因素主要有：①G-C對(duì)含量。G-C對(duì)含3個(gè)氫鍵，A-T對(duì)含2個(gè)氫鍵，故G-C對(duì)相對(duì)含量愈高，Tm亦越高（圖3-29）。在0.15mol/LNaCl,0.015mol/L檸檬酸鈉溶液(1×SSC)中，經(jīng)驗(yàn)公式為：（G+C）%=（Tm-69.3）×2.44。②溶液的離子強(qiáng)度。離子強(qiáng)度較低的介質(zhì)中，Tm較低。在純水中，DNA在室溫下即可變性。分子生物學(xué)研究工作中需核酸變性時(shí)，常采用離子強(qiáng)度較低的溶液。③溶液的pH。高pH下，堿基廣泛去質(zhì)子而喪失形成氫鍵的有力，pH大于11.3時(shí)，DNA完全變性。pH低于5.0時(shí)，DNA易脫嘌呤，對(duì)單鏈DNA進(jìn)行電泳時(shí)，常在凝膠中參與NaOH以維持變性關(guān)態(tài)。④變性劑。甲酰胺、尿素、甲醛等可破壞氫鍵，阻礙堿堆積，使Tm下降。對(duì)單鏈DNA進(jìn)行電泳時(shí)，常使用上述變性劑。

14．哪些因素影響DNA復(fù)性的速度？

解答：影響復(fù)性速度的因素主要有：①復(fù)性的溫度，復(fù)性時(shí)單鏈隨機(jī)碰撞，不能形成堿基配對(duì)或只形成局部堿基配對(duì)時(shí)，在較高的溫度下兩鏈重又分開，經(jīng)過屢屢試探性碰撞才能形成正確的互補(bǔ)區(qū)。所以，核酸復(fù)性時(shí)溫度不宜過低，Tm-25℃是較適合的復(fù)性溫度。②單鏈片段的濃度，單鏈片段濃度越高，隨機(jī)碰撞的頻率越高，復(fù)性速度越快。③單鏈片段

一個(gè)核苷酸的缺失所恢復(fù)？解釋原因。

解答：一個(gè)編碼蛋白質(zhì)的基因，假使插入4個(gè)核苷酸序列，就會(huì)發(fā)生移碼突變，即從插入處開始此蛋白質(zhì)的氨基酸順序都發(fā)生了變化，導(dǎo)致此蛋白質(zhì)功能的喪失。但假使在此插入段相鄰處缺失一個(gè)核苷酸，此蛋白質(zhì)僅在插入處的幾個(gè)氨基酸發(fā)生了改變，假使此變異不是蛋白質(zhì)發(fā)揮功能必需的部位，那么此蛋白質(zhì)可能恢復(fù)其功能。2．一個(gè)雙螺旋DNA片段的模板鏈含有順序：5(GTTAACACCCCTGACTTCGCGCCGTCG3(

(a)寫出從這條鏈轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的mRNA的堿基順序；

(b)從(a)中的mRNA的5(-末端開始翻譯產(chǎn)生的肽鏈的氨基酸順序是什么（?參考密碼表）(c)合成此多肽需消耗多少ATP解答：（a）轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生mRNA的堿基順序?yàn)椋?(-CGACGGCGCGAAGUCAGGGGUGUUAAC-3(

(b)Arg-Arg-Arg-Glu-Val-Arg-Gly-Val-Lys（不考慮起始密碼和終止密碼）(c)在蛋白質(zhì)合成過程中，每個(gè)氨基酸活化消耗2個(gè)高能鍵（ATP→AMP），進(jìn)位和轉(zhuǎn)肽各需要1個(gè)GTP，每往肽鏈中參與1個(gè)氨基酸要消耗4個(gè)ATP，所以以上肽鏈合成需要9×4=36個(gè)ATP（不考慮起始和終止）。

3．原核生物是如何區(qū)分AUG是起始密碼還是多肽鏈內(nèi)部Met的密碼的?解答：原核生物在起始密碼上游約10個(gè)核苷酸處(即-10區(qū))尋常有一段富含嘌呤的序列，稱為SD序列（Shine-Dalgainsequence）。SD序列可以與小亞基16SrRNA3′-末端的序列互補(bǔ)，使mRNA與小亞基結(jié)合，使得核糖體能夠識(shí)別正確的起始密碼AUG。而多肽鏈內(nèi)部Met的密碼前沒有SD序列。

4．原核生物蛋白質(zhì)合成體系由哪些物質(zhì)組成？各起什么作用？解答：原核生物蛋白質(zhì)合成體系的物質(zhì)組成和作用。詳見15.1。5．簡(jiǎn)述蛋白質(zhì)合成的起始、延長(zhǎng)和終止過程。解答：詳見15.2.3，15.2.4，15.2.5。

6．試比較原核生物與真核生物在蛋白質(zhì)合成上的差異。解答：（1）原核生物轉(zhuǎn)錄和翻譯同步進(jìn)行，真核生物轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物要加工后才進(jìn)行翻譯。（2）原核生物核糖體為70S，由50S與30S兩個(gè)亞基組成；真核生物核糖體為80S，由60S與40S兩個(gè)亞基組成。（3）原核生物的蛋白質(zhì)合成起始于甲酰甲硫氨酸，需起始因子IF-1、IF-2、IF-3及GTP、Mg2+參與。真核生物的蛋白質(zhì)合成起始于甲硫氨酸，起始因子為eIF-1、eIF-2、eIF-3、eIF-4、eIF-5和eIF-6。（4）原核生物在起始密碼上游的SD序列可以與小亞基16SrRNA3′-末端的序列互補(bǔ)，從而確定起始密碼的位置。真核生物核糖體與mRNA5′-末端的帽子結(jié)構(gòu)結(jié)合之后，通過消耗ATP的掃描機(jī)制向3(端移動(dòng)來尋覓起始密碼。

（5）原核生物的延長(zhǎng)因子有EF-Ts、EF-Tu和EF-G。真核生物的延長(zhǎng)因子是eEF-1和eEF-2。

（6）肽鏈合成的終止需要有肽鏈釋放因子。原核生物釋放因子有3種：RF-1、RF-2、RF-3。RF-1識(shí)別終止密碼UAA、UAG，RF-2識(shí)別終止密碼UAA、UGA，RF-3是一種與GTP形成復(fù)合體的GTP結(jié)合蛋白，它不參與終止密碼的識(shí)別，但是可促進(jìn)核糖體與RF-1、RF-2的結(jié)合。在真核生物中，僅1種釋放因子eRF，它可以識(shí)別3種終止密碼。7．何謂信號(hào)肽理論?解答：蛋白質(zhì)的定向轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制，普遍被人接受的是D.Salatini和G.Blobel提出的信號(hào)肽理論。此理論認(rèn)為多肽鏈中的信號(hào)序列控制蛋白質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)的轉(zhuǎn)移與定位。詳見15.5。

8．密碼子的簡(jiǎn)并性和搖擺性有何生物學(xué)意義？

解答：tRNA上的反密碼子與mRNA的密碼子配對(duì)時(shí)，密碼子的第一位、其次位堿基是嚴(yán)格依照堿基配對(duì)原則進(jìn)行的，而第三位堿基配對(duì)則可以不依照堿基配對(duì)原則進(jìn)行，這種現(xiàn)象稱為搖擺性（wobble）。詳見15.1.1.2。由于搖擺性的存在，合理的解釋了密碼子的簡(jiǎn)并性，同時(shí)也使基因突變?cè)斐傻奈：Τ潭冉抵磷畹汀?．蛋白質(zhì)合成后的加工有哪些方式？解答：蛋白質(zhì)合成后要經(jīng)歷下述加工過程才能成為有生物活性的蛋白質(zhì)。①N端甲?；騈端氨基酸的切除；②信號(hào)肽的切除；③氨基酸的修飾；④二硫鍵的形成；⑤糖鏈的連接；⑥蛋白質(zhì)的剪切；⑦輔基的附加；⑧多肽鏈的正確折疊。詳見15.3。16物質(zhì)代謝的調(diào)理控制

1．哪些化合物是聯(lián)系糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和核酸代謝的重要物質(zhì)?為什么?解答：詳見本章引言和圖16-1，并結(jié)合各代謝章節(jié)的內(nèi)容加以總結(jié)歸納。2．舉例說明代謝途徑的反饋調(diào)理。解答：反饋調(diào)理主要是指在酶促反應(yīng)系統(tǒng)中的最終產(chǎn)物對(duì)起始步驟的酶活性的調(diào)理作用。凡最終產(chǎn)物抑制起始步驟酶的活性的作用稱為負(fù)反饋或反饋抑制；凡最終產(chǎn)物激活起始步驟酶的活性的作用稱為正反饋。詳見16.1.1.1\反饋調(diào)理\。3．何謂酶活性的共價(jià)修飾調(diào)理。

解答：共價(jià)調(diào)理酶可通過其他酶對(duì)其肽鏈上某些基團(tuán)進(jìn)行共價(jià)修飾，使酶處于活性與無活性的互變狀態(tài)，從而調(diào)理酶的活性，這種調(diào)理方式稱為共價(jià)修飾調(diào)理作用。目前已知有6種類型的可逆共價(jià)修飾作用，(1)磷酸化／脫磷酸化；(2)乙?；撘阴；?；(3)腺苷?；撓佘挣；?；(4)尿苷?；撃蜍挣；?；(5)甲基化／脫甲基化；(6)S-S／SH相互轉(zhuǎn)變。詳見16.1.1.3\共價(jià)修飾調(diào)理作用\。

4．何謂操縱子?根據(jù)操縱子模型說明酶合成的誘導(dǎo)和阻遏。

解答：所謂操縱子是原核細(xì)胞基因表達(dá)的協(xié)調(diào)單位。操縱子由一組在功能上相關(guān)的結(jié)構(gòu)基因和控制位點(diǎn)所組成?？刂莆稽c(diǎn)包括啟動(dòng)基因和操縱基因。此控制位點(diǎn)可受調(diào)理基因產(chǎn)物的調(diào)理。詳見16.1.2.1\原核生物基因表達(dá)調(diào)理乳糖操縱子和色氨酸操縱子模型\。5．說明衰減子的作用機(jī)制和生物學(xué)意義。

解答：色氨酸合成途徑中除了阻遏蛋白對(duì)操縱基因的阻遏調(diào)理外，還存在色氨酸操縱子