富的RNA是rRNA。)
(√)15.tRNA的二级结构中的额外环是tRNA分类的重要指标。
(不同tRNA中额外环大小差异很大,因此可以作为tRNA分类的
重要指标。)
(×)16.对于提纯的DNA样品,测得OD260/OD280<,则说明样品中含有RNA。 (对于提纯的DNA样品,如果测得OD260/OD280<,则说明样品中有
蛋白质。)
(×)17.基因表达的最终产物都是蛋白质。(基因表达的最终产物可以是蛋
白质或RNA。)
(×)18.两个核酸样品A和B,如果A的OD260/OD280大于B的OD260/OD280,
那么A的纯度大于B的纯度。(核酸样品的纯度可以根据样品的
OD260/OD280的比值判断,纯的DNA样品OD260/OD280=,纯的RNA样品OD260/OD280=。)
(×)19.毫无例外,从结构基因中DNA序列可以推出相应的蛋白质序列。
(真核生物的结构基因中包括内含子和外显子部分,经转录、加工
后只有外显子部分翻译成蛋白质,与蛋白质氨基酸序列相对应。)
(√)20.真核生物成熟mRNA的两端均带有游离的3’-OH。
7
(真核生物成熟mRNA的5’为帽子结构,即mG(5’)PPP(5’)Nm-,因此两5’端也是3’-OH。) (五)简答题
1. 将核酸完全水解后可得到哪些组分DNA和RNA的水解产物有何不同
答:核酸完全水解后可得到碱基、戊糖、磷酸三种组分。DNA和RNA的水解产物戊糖、嘧啶碱基不同。
2.计算下列各题: (1)T7噬菌体DNA,其双螺旋链的相对分子质量为×107。计算DNA链的长度(设核苷酸的平均相对分子质量为650)。
×107/650) × = × 104nm = 13μm。
(2)相对分子质量为130×106的病毒DNA分子,每微米的质量是多少
6
650/ =×10/μm。
(3)编码88个核苷酸的tRNA的基因有多长 88 × nm = 30nm =μm。 (4)编码细胞色素C(104个氨基酸)的基因有多长(不考虑起始和终止序列) 104 × 3 × =106nm ≈ μm。
(5)编码相对分子质量为万的蛋白质的mRNA,相对分子质量为多少(设每个氨基酸的平均相对分子量为120)
(96000/120) × 3 × 320 = 76800。
3.对一双链DNA而言,若一条链中(A+G)/(T+C)= ,则: (1)互补链中(A+G)/(T+C)=
(2)在整个DNA分子中(A+G)/(T+C)=
(3)若一条链中(A+ T)/(G +C)= ,则互补链中(A+ T)/(G +C)= (4)在整个DNA分子中(A+ T)/(G +C)= 答:(1)设DNA的两条链分别为α和β,那么: A =βT,Tα=Aβ,Gα=Cβ,:Cα=Gβ,
因为,(Aα+ Gα)/(Tβ+ Cβ)= (Aα+ Gα)/(Aβ+ Gβ)= 所以,互补链中(Aβ+ Gβ)/(Tβ+ Cβ)= 1/ = (2)在整个DNA分子中,因为A = T, G = C, 所以,A+G = T+C,(A+G)/(T+C)= 1 (3)假设同(1),则
Aα+ Tα= Tβ+ Aβ,Gα+ Cα= Cβ+Gβ, 所以,(Aα+ Tα)/(Gα+Cα)=(Aβ+ Tβ)/(Gβ+Cβ)=
(4)在整个DNA分子中
(Aα+ Tα+ Aβ+ Tβ)/(Gα+Cα+ Gβ+Cβ)= 2(Aα+ Tα)/2(Gα+Cα)= 4.DNA热变性有何特点Tm值表示什么
答:将DNA的稀盐溶液加热到70~100℃几分钟后,双螺旋结构即发生破坏,氢键断裂,两条链彼此分开,形成无规则线团状,此过程为DNA的热变性,有以下特点:变性温度范围很窄,260nm处的紫外吸收增加;粘度下降;生物活性丧失;比旋度下降;酸碱滴定曲线改变。Tm值代表核酸的变性温度(熔解温度、熔点)。在数值上等于DNA变性时摩尔磷消光值(紫外吸收)达到最大变化值半数时所对应的温度。
5.在,L NaCl条件下,测得某一DNA样品的Tm为℃。求出四种碱基百分组成。 答:为(G + C)% = (Tm – × ×%= × ×%=%
G = C = %
(A + T)% = 1- % =% A = T = %
6. 述下列因素如何影响DNA的复性过程: (1)阳离子的存在;(2)低于Tm的温度;(2)高浓度的DNA链。 答:(1)阳离子的存在可中和DNA中带负电荷的磷酸基团,减弱DNA
链间的静电作用,促进DNA的复性;
(2)低于Tm的温度可以促进DNA复性;
(3)DNA链浓度增高可以加快互补链随机碰撞的速度、机会,从而促进DNA复性。
7.核酸分子中是通过什么键连接起来的
答:核酸分子中是通过3’,5’-磷酸二酯键连接起来的。 8.DNA分子二级结构有哪些特点
答:按Watson-Crick模型,DNA的结构特点有:两条反相平行的多核
苷酸链围绕同一中心轴互绕;碱基位于结构的内侧,而亲水的糖磷酸主链位于螺旋的外侧,通过磷酸二酯键相连,形成核酸的骨架;碱基平面与轴垂直,糖环平面则与轴平行。两条链皆为右手螺旋;双螺旋的直径
为2nm,碱基堆积距离为,两核酸之间的夹角是36°,每对螺旋由10对碱基组成;碱基按A=T,G≡C配对互补,彼此以氢键相连系。维持DNA结构稳定的力量主要是碱基堆积力;双螺旋结构表面有两条螺形凹沟,一大一小。
9.在稳定的DNA双螺旋中,哪两种力在维系分子立体结构方面起主要作用 答:在稳定的DNA双螺旋中,碱基堆积力和碱基配对氢键在维系分子立体结构方面起主要作用。
10.简述tRNA二级结构的组成特点及其每一部分的功能。 答:tRNA的二级结构为三叶草结构。其结构特征为:
(1)tRNA的二级结构由四臂、四环组成。已配对的片断称为臂,未配对的片断称为环。
(2)叶柄是氨基酸臂。其上含有CCA-OH3’,此结构是接受氨基酸的位置。 (3)氨基酸臂对面是反密码子环。在它的中部含有三个相邻碱基组成的反密码子,可与mRNA上的密码子相互识别。 (4)左环是二氢尿嘧啶环(D环),它与氨基酰-tRNA合成酶的结合有关。 (5)右环是假尿嘧啶环(TψC环),它与核糖体的结合有关。
(6)在反密码子与假尿嘧啶环之间的是可变环,它的大小决定着tRNA分子大小。
11.用1mol/L的KOH溶液水解核酸,两类核酸(DNA及RNA)的水解有何不同 答:不同。RNA可以被水解成单核苷酸,而DNA分子中的脱氧核糖2’
碳原子上没有羟基,所以DNA不能被碱水解。 12.如何将分子量相同的单链DNA与单链RNA分开 答:(1)用专一性的RNA酶与DNA酶分别对两者进行水解。
(2)用碱水解。RNA能够被水解,而DNA不被水解。
(3)进行颜色反应。二苯胺试剂可以使DNA变成蓝色;苔黑酚(地
衣酚)试剂能使RNA变成绿色。
(4)用酸水解后,进行单核苷酸的分析(层析法或电泳法),含有
U的是RNA,含有T的是DNA。
13.如果人体有1014个细胞,每个体细胞的DNA量为×109个碱基对。试计算人
体DNA的总长度是多少是太阳-地球之间距离(×109公里)的多少倍 答:已知:(1) 32μmol/L AMP的 A260消光度 A260 =32×10-6 × 15400
=
(2)μmol/L CMP的 A260消光度 A260 =×10-6 × 7500 = (3)μmol/L UMP的A260消光度 A260 =×10-6 × 9900 = (4)48μmol/L AMP和32μmol/L UMP混合物的A260消光度A260 =32×10-6 × 9900 + 48×10-6 × 15400 = = (5)11700 = × 10-5mol/L (6)9200 = × 10-6mol/L
第二章 蛋 白 质
(一)名词解释
1. 两性离子:指在同一氨基酸分子上含有等量的正负两种电荷,又称兼性
离子或偶极离子。
2. 必需氨基酸:指人体(和其它哺乳动物)自身不能合成,机体又必需,
需要从饮食中获得的氨基酸。
3. 等电点:指氨基酸的正离子浓度和负离子浓度相等时的pH值,用符号
pI表示。
4. 稀有氨基酸:指存在于蛋白质中的20种常见氨基酸以外的其它罕见氨
基酸,它们是正常氨基酸的衍生物。
5. 非蛋白质氨基酸:指不存在于蛋白质分子中而以游离状态和结合状态存
在于生物体的各种组织和细胞的氨基酸。
6. 构型:指在立体异构体中不对称碳原子上相连的各原子或取代基团的
空间排布。构型的转变伴随着共价键的断裂和重新形成。
7. 蛋白质的一级结构:指蛋白质多肽链中氨基酸的排列顺序,以及二硫键
的位置。
8. 构象:指有机分子中,不改变共价键结构,仅单键周围的原子旋转所
产生的原子的空间排布。一种构象改变为另一种构象时,不涉及共价键的断裂和重新形成。构象改变不会改变分子的光学活性。
9. 蛋白质的二级结构 :指在蛋白质分子中的局部区域内,多肽链沿一定
方向盘绕和折叠的方式。
10.结构域:指蛋白质多肽链在二级结构的基础上进一步卷曲折叠成几个
相对独立的近似球形的组装体。
11.蛋白质的三级结构:指蛋白质在二级结构的基础上借助各种次级键卷曲
折叠成特定的球状分子结构的构象。
12.氢键:指负电性很强的氧原子或氮原子与N-H或O-H的氢原子间的相
互吸引力。
13.蛋白质的四级结构:指多亚基蛋白质分子中各个具有三级结构的多肽链
以适当方式聚合所呈现的三维结构。
14.离子键:带相反电荷的基团之间的静电引力,也称为静电键或盐键。 15.超二级结构:指蛋白质分子中相邻的二级结构单位组合在一起所形成的
有规则的、在空间上能辨认的二级结构组合体。
16.疏水键 :非极性分子之间的一种弱的、非共价的相互作用。如蛋白质
分子中的疏水侧链避开水相而相互聚集而形成的作用力。
17.范德华力:中性原子之间通过瞬间静电相互作用产生的一种弱的分子
间的力。当两个原子之间的距离为它们的范德华半径之和时,范德华力最强。
18.盐析:在蛋白质溶液中加入一定量的高浓度中性盐(如硫酸氨),使蛋
白质溶解度降低并沉淀析出的现象称为盐析。
20.蛋白质的变性作用:蛋白质分子的天然构象遭到破坏导致其生物活性丧
19.盐溶 :在蛋白质溶液中加入少量中性盐使蛋白质溶解度增加的现象。
失的现象。蛋白质在受到光照、热、有机溶剂以及一些变性剂的作用时,次级键遭到破坏导致天然构象的破坏,但其一级结构不发生改变。
21.蛋白质的复性 :指在一定条件下,变性的蛋白质分子恢复其原有的天
然构象并恢复生物活性的现象。
22.蛋白质的沉淀作用:在外界因素影响下,蛋白质分子失去水化膜或被中
和其所带电荷,导致溶解度降低从而使蛋白质变得不稳定而沉淀的现象称为蛋白质的沉淀作用。
23.凝胶电泳:以凝胶为介质,在电场作用下分离蛋白质或核酸等分子的
分离纯化技术。
24.层析:按照在移动相(可以是气体或液体)和固定相(可以是液体或
固体)之间的分配比例将混合成分分开的技术。
(二) 填空题 1.蛋白质多肽链中的肽键是通过一个氨基酸的__氨___基和另一氨基酸的__羧基___基连接而形成的。
2.大多数蛋白质中氮的含量较恒定,平均为_ 16__%,如测得1克样品含氮量为10mg,则蛋白质含量为%。
3.在20种氨基酸中,酸性氨基酸有___谷氨酸_____和___天冬氨酸____2种,具有羟基的氨基酸是___丝氨酸_____和___苏氨酸_____,能形成二硫键的氨基酸是_____ _____.
4.蛋白质中的___苯丙氨酸______、____酪氨酸_______和____色氨酸______3种氨基酸具有 紫外吸收特性,因而使蛋白质在280nm处有最大吸收值。 5.精氨酸的pI值为,将其溶于pH7的缓冲液中,并置于电场中,则精氨酸应向电场的___负极 ____方向移动。 6.组成蛋白质的20种氨基酸中,含有咪唑环的氨基酸是__组氨酸____,含硫的氨基酸有__半胱氨酸_____和___蛋氨酸_____。
7.蛋白质的二级结构最基本的有两种类型,它们是___α-螺旋结构______和_____β-折叠结构______。
8.α-螺旋结构是由同一肽链的__ C=O ____和 ___ N=H _____间的_ 氢__键维
持的,螺距为,每圈螺旋含个氨基酸残基,每个氨基酸残基沿轴上升高度为 _____。天然蛋白质分子中的α-螺旋大都属于_右_手螺旋。
9.在蛋白质的α-螺旋结构中,在环状氨基酸__脯氨酸____存在处局部螺旋结构