2023年生化课后习题超详细解析答案.pdf

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1、学习必备 欢迎下载 一 绪论 1生物化学研究的对象和内容是什么？解答：生物化学主要研究:（1）生物机体的化学组成、生物分子的结构、性质及功能；（2）生物分子分解与合成及反应过程中的能量变化；（3）生物遗传信息的储存、传递和表达；（4）生物体新陈代谢的调节与控制。2你已经学过的课程中哪些内容与生物化学有关。提示：生物化学是生命科学的基础学科，注意从不同的角度，去理解并运用生物化学的知识。3说明生物分子的元素组成和分子组成有哪些相似的规侓。解答：生物大分子在元素组成上有相似的规侓性。碳、氢、氧、氮、磷、硫等 6 种是 解答 蛋白质、核酸、糖和脂的主要组成元素。碳原子具有特殊的成键性质，即碳原子最外

2、层的 4 个电子可使碳与自身形成共价单键、共价双键和共价三键，碳还可与氮、氧和氢原子形成共 价键。碳与被键合原子形成 4 个共价键的性质,使得碳骨架可形成线性、分支以及环状的多 O 种多性的化合物。特殊的成键性质适应了生物大分子多样性的需要。氮、氧、硫、磷元素构成了生物分子碳骨架上的氨基（NH2）、羟基（OH）、羰基（C）、羧基（COOH）、学习必备 欢迎下载 巯基（SH）、磷酸基（PO4）等功能基团。这些功能基团因氮、硫和磷有着可变的氧化数及 氮和氧有着较强的电负性而与生命物质的许多关键作用密切相关。生物大分子在结构上也有着共同的规律性。生物大分子均由相同类型的构件通过一 定的共价键聚合成链

3、状，其主链骨架呈现周期性重复。构成蛋白质的构件是 20 种基本氨基 酸。氨基酸之间通过肽键相连。肽链具有方向性（N 端C 端）,蛋白质主链骨架呈“肽单 位”重复；核酸的构件是核苷酸,核苷酸通过 3,5-磷酸二酯键相连，核酸链也具有方 向性(5、3),核酸的主链骨架呈“磷酸-核糖（或脱氧核糖）”重复；构成脂质的构件 是甘油、脂肪酸和胆碱，其非极性烃长链也是一种重复结构；构成多糖的构件是单糖，单糖 间通过糖苷键相连，淀粉、纤维素、糖原的糖链骨架均呈葡萄糖基的重复。二 蛋白质化学 1 用于测定蛋白质多肽链 N 端、C 端的常用方法有哪些？基本原理是什么？解答：（1）N-末端测定法：常采用 2,4 二

4、硝基氟苯法、Edman 降解法、丹磺酰氯法。2,4 二硝基氟苯(DNFB 或 FDNB)法：多肽或蛋白质的游离末端氨基与 2,4 二硝基氟苯 2,4 DNFB）（反应（Sanger 反应）生成 DNP调节与控制你已经学过的课程中哪些内容与生物化学有关提示生物化学相似的规侓性碳氢氧氮磷硫等种是解答蛋白质核糖和脂的主要组成元素共价键的性质使得碳骨架可形成线性分支以及环状的多种多性的化合物学习必备 欢迎下载 多肽或 DNP蛋白质。，由于 DNFB 与氨基形成的键对酸水解远比肽键稳定，因此 DNP多肽经酸水解后，只有 N末端氨基 酸为黄色 DNP氨基酸衍生物，其余的都是游离氨基酸。丹磺酰氯(DNS)法

5、：多肽或蛋白质的游离末端氨基与与丹磺酰氯（DNSCl）反应 生成 DNS多肽或 DNS蛋白质。由于 DNS 与氨基形成的键对酸水解远比肽键稳定，因此 DNS多肽经酸水解后，只有 N末端氨基酸为强烈的荧光物质 DNS氨基酸，其余的都 是游离氨基酸。苯异硫氰酸脂（PITC 或 Edman 降解）法：多肽或蛋白质的游离末端氨基与异硫氰 酸苯酯（PITC）反应（Edman 反应），生成苯氨基硫甲酰多肽或蛋白质。在酸性有机溶剂中 加热时，N末端的 PTC氨基酸发生环化，生成苯乙内酰硫脲的衍生物并从肽链上掉下来，除去 N末端氨基酸后剩下的肽链仍然是完整的。氨肽酶法：氨肽酶是一类肽链外切酶或叫外肽酶，能从多

6、肽链的 N 端逐个地向里切。根据不同的反应时间测出酶水解释放的氨基酸种类和数量，按反应时间和残基释放量作动力 学曲线，就能知道该蛋白质的 N 端残基序列。（2）C末端测定法：常采用肼解法、还原法、羧肽酶法。肼解法：蛋白质或多肽与无水肼加热发生肼解，反应中除 C 端氨基酸以游离形式存 在外，其他氨基酸都转变为相应的氨基酸酰肼化物。还原法：肽链 C 端氨基酸可用硼氢调节与控制你已经学过的课程中哪些内容与生物化学有关提示生物化学相似的规侓性碳氢氧氮磷硫等种是解答蛋白质核糖和脂的主要组成元素共价键的性质使得碳骨架可形成线性分支以及环状的多种多性的化合物学习必备 欢迎下载 化锂还原成相应的 氨基醇。肽链

7、完全水解后，代表原来 C末端氨基酸的 氨基醇，可用层析法加以鉴别。羧肽酶法：是一类肽链外切酶，专一的从肽链的 C末端开始逐个降解，释放出游 离的氨基酸。被释放的氨基酸数目与种类随反应时间的而变化。根据释放的氨基酸量（摩尔 数）与反应时间的关系，便可以知道该肽链的 C末端氨基酸序列。2测得一种血红蛋白含铁 0.426%，计算其最低相对分子质量。一种纯酶按质量计算含 亮氨酸 1.65%和异亮氨酸 2.48%，问其最低相对分子质量是多少？解答：（1）血红蛋白：（最低相对分子质量2）酶 铁的相对原子质量 55.8 100 100=13 100 铁的百分含量 0.426 因为亮氨酸和异亮氨酸的相对分子质

8、量相等，所以亮氨酸和异亮氨酸的残基数之比为：1.65%:2.48%=2:3，因此，该酶分子中至少含有 2 个亮氨酸，3 个异亮氨酸。2 131.11 100 M r(最低)=15900 1.65 3 131.11 100 M r(最低)=15900 2.48 调节与控制你已经学过的课程中哪些内容与生物化学有关提示生物化学相似的规侓性碳氢氧氮磷硫等种是解答蛋白质核糖和脂的主要组成元素共价键的性质使得碳骨架可形成线性分支以及环状的多种多性的化合物学习必备 欢迎下载 3指出下面 pH 条件下，各蛋白质在电场中向哪个方向移动，即正极，负极，还是保 持原点？（1）胃蛋白酶（pI 1.0），在 pH 5.

9、0；（2）血清清蛋白（pI 4.9），在 pH 6.0；（3）-脂蛋白（pI 5.8），在 pH 5.0 和 pH 9.0；解答：（1）胃蛋白酶 pI 1.0环境 pH 5.0，带负电荷，向正极移动；（2）血清清蛋白 pI 4.9环境 pH 6.0，带负电荷，向正极移动；（3）-脂蛋白 pI 5.8环境 pH 5.0，带正电荷，向负极移动；-脂蛋白 pI 5.8环境 pH 9.0，带负电荷，向正极移动。4何谓蛋白质的变性与沉淀？二者在本质上有何区别？解答：蛋白质变性的概念：天然蛋白质受物理或化学因素的影响后，使其失去原有的 生物活性，并伴随着物理化学性质的改变，这种作用称为蛋白质的变性。变性的

10、本质：分子中各种次级键断裂，使其空间构象从紧密有序的状态变成松散无序 的状态，一级结构不破坏。蛋白质变性后的表现：生物学活性消失；理化性质改变：溶解度下降，黏度增 加，紫外吸收增加，侧链反应增强，对酶的作用敏感，易被水解。蛋白质由于带有电荷和水膜，因此在水溶液中形成稳定的胶体。如果在蛋白质溶液中 加入适当的试剂，破坏了蛋白质的水膜或中和了蛋白质的电荷，则蛋白质胶体溶液就不稳定 而出现沉淀现象。沉淀机理：破坏蛋白质调节与控制你已经学过的课程中哪些内容与生物化学有关提示生物化学相似的规侓性碳氢氧氮磷硫等种是解答蛋白质核糖和脂的主要组成元素共价键的性质使得碳骨架可形成线性分支以及环状的多种多性的化合

11、物学习必备 欢迎下载 的水化膜，中和表面的净电荷。蛋白质的沉淀可以分为两类：（1）可逆的沉淀：蛋白质的结构未发生显著的变化，除去引起沉淀的因素，蛋白质仍 能溶于原来的溶剂中，并保持天然性质。如盐析或低温下的乙醇（或丙酮）短时间作用蛋白 质。（2）不可逆沉淀：蛋白质分子内部结构发生重大改变，蛋白质变性而沉淀，不再能溶 于原溶剂。如加热引起蛋白质沉淀，与重金属或某些酸类的反应都属于此类。蛋白质变性后，有时由于维持溶液稳定的条件仍然存在，并不析出。因此变性蛋白质 并不一定都表现为沉淀，而沉淀的蛋白质也未必都已经变性。5下列试剂和酶常用于蛋白质化学的研究中：CNBr，异硫氰酸苯酯，丹磺酰氯，脲，6mo

12、l/L HCl-巯基乙醇，水合茚三酮，过甲酸，胰蛋白酶，胰凝乳蛋白酶，其中哪一个最 适合完成以下各项任务？（1）测定小肽的氨基酸序列。（2）鉴定肽的氨基末端残基。（3）不含二硫键的蛋白质的可逆变性。若有二硫键存在时还需加什么试剂？（4）在芳香族氨基酸残基羧基侧水解肽键。（5）在甲硫氨酸残基羧基侧水解肽键。（6）在赖氨酸和精氨酸残基侧水解肽键。解答：（1）异硫氰酸苯酯；（2）丹黄酰氯；（3）脲；-巯基乙醇还原二硫键；（4）胰 凝乳蛋白酶；（5）CNBr；（6）胰蛋白酶。调节与控制你已经学过的课程中哪些内容与生物化学有关提示生物化学相似的规侓性碳氢氧氮磷硫等种是解答蛋白质核糖和脂的主要组成元素共价

13、键的性质使得碳骨架可形成线性分支以及环状的多种多性的化合物学习必备 欢迎下载 6由下列信息求八肽的序列。（1）酸水解得 Ala，Arg，Leu，Met，Phe，Thr，2Val。（2）Sanger 试剂处理得 DNP-Ala。（3）胰蛋白酶处理得 Ala，Arg，Thr 和 Leu，Met，Phe，2Val。当以 Sanger 试剂处 理时分别得到 DNP-Ala 和 DNP-Val。（4）溴化氰处理得 Ala，Arg，高丝氨酸内酯，Thr，2Val，和 Leu，Phe，当用 Sanger 试剂处理时，分别得 DNP-Ala 和 DNP-Leu。解答：由（2）推出 N 末端为 Ala；由（3）

14、推出 Val 位于 N 端第四，Arg 为第三，而 Thr 为第二；溴化氰裂解，得出 N 端第六位是 Met，由于第七位是 Leu，所以 Phe 为第八；由（4），第五为 Val。所以八肽为：Ala-Thr-Arg-Val-Val-Met-Leu-Phe。7一个 螺旋片段含有 180 个氨基酸残基，该片段中有多少圈螺旋？计算该 -螺旋片 段的轴长。解答：180/3.6=50 圈，50 0.54=27nm，该片段中含有 50 圈螺旋，其轴长为 27nm。8 一种四肽与 FDNB 反应后，5.7mol/LHCl 水解得到 DNP-Val 及其他 3 种氨基酸；用 当这四肽用胰蛋白酶水解时发现两种碎

15、片段；其中一片用 LiBH4（下标）还原后再调节与控制你已经学过的课程中哪些内容与生物化学有关提示生物化学相似的规侓性碳氢氧氮磷硫等种是解答蛋白质核糖和脂的主要组成元素共价键的性质使得碳骨架可形成线性分支以及环状的多种多性的化合物学习必备 欢迎下载 进行酸水 解，水解液内有氨基乙醇和一种在浓硫酸条件下能与乙醛酸反应产生紫（红）色产物的氨基 酸。试问这四肽的一级结构是由哪几种氨基酸组成的？解答：用 证明 N 端为 Val。（1）四肽与 FDNB 反应后，5.7mol/LHCl 水解得到 DNP-Val，（2）LiBH4 还原后再水解，水解液中有氨基乙醇，证明肽的 C 端为 Gly。（3）水解液中

16、有在浓 H2SO4 条件下能与乙醛酸反应产生紫红色产物的氨基酸，说明此 氨基酸为 Trp。说明 C 端为 GlyTrp（4）根据胰蛋白酶的专一性，得知 N 端片段为 ValArg（Lys），以（1）（2）（3）、结果可知道四肽的顺序：NValArg（Lys）TrpGlyC。9概述测定蛋白质一级结构的基本步骤。解答：（1）测定蛋白质中氨基酸组成。（2）蛋白质的 N 端和 C 端的测定。（3）应用两种或两种以上不同的水解方法将所要测定的蛋白质肽链断裂，各自得到一 系列大小不同的肽段。（4）分离提纯所产生的肽，并测定出它们的序列。（5）从有重叠结构的各个肽的序列中推断出蛋白质中全部氨基酸排列顺序。如

17、果蛋白质含有一条以上的肽链，则需先拆开成单个肽链再按上述原则确定其一级结 构。如是含二硫键的蛋白质，也必须在测定其氨基酸排列顺序前，拆开二硫键，使肽链分开，并确定二硫键的位置。拆开二调节与控制你已经学过的课程中哪些内容与生物化学有关提示生物化学相似的规侓性碳氢氧氮磷硫等种是解答蛋白质核糖和脂的主要组成元素共价键的性质使得碳骨架可形成线性分支以及环状的多种多性的化合物学习必备 欢迎下载 硫键可用过甲酸氧化，使胱氨酸部分氧化成两个半胱氨磺酸。三 核酸 1 电泳分离四种核苷酸时，通常将缓冲液调到什么 pH？此时它们是向哪极移动？移动的快慢顺序如何 将四种核苷酸吸附于阴离子交换柱上时，应将溶液调到什么

18、 pH？如果用逐渐降低 pH 的洗脱液对阴离子交换树脂上的四种核苷酸进行洗脱分离，其洗脱 顺序如何？为什么？解答：电泳分离 4 种核苷酸时应取 pH3.5 的缓冲液，在该 pH 时，这 4 种单核苷酸 解答 之间所带负电荷差异较大，它们都向正极移动，但移动的速度不同，依次为：UMPGMPAMPCMP；应取 pH8.0，这样可使核苷酸带较多负电荷，利于吸附于阴离 子交换树脂柱。虽然 pH 11.4 时核苷酸带有更多的负电荷，但 pH 过高对分离不利。当不 考虑树脂的非极性吸附时，根据核苷酸负电荷的多少来决定洗脱速度，则洗脱顺序为 CMPAMP GMP UMP，但实际上核苷酸和聚苯乙烯阴离子交换树

19、脂之间存在着非极性 吸附，嘌呤碱基的非极性吸附是嘧啶碱基的 3 倍。静电吸附与非极性吸附共同作用的结果使 洗脱顺序为：CMP AMP UMP GMP。调节与控制你已经学过的课程中哪些内容与生物化学有关提示生物化学相似的规侓性碳氢氧氮磷硫等种是解答蛋白质核糖和脂的主要组成元素共价键的性质使得碳骨架可形成线性分支以及环状的多种多性的化合物学习必备 欢迎下载 2为什么 DNA 不易被碱水解，而 RNA 容易被碱水解 解答：因为 RNA 的核糖上有 2-OH 基，在碱作用下形成 2,3-环磷酸酯，继续水解产生 解答 2-核苷酸和 3-核苷酸。DNA 的脱氧核糖上无 2-OH 基，不能形成碱水解的中间产

20、物，故对 碱有一定抗性。3一个双螺旋 DNA 分子中有一条链的成分A=0.30，G=0.24，请推测这一条 链上的T和C的情况。互补链的A，G，T和C的情况。解答：解答 T+C=1 0.30 0.24=0.46；T=0.30，C=0.24，A+G=0.46。4对双链 DNA 而言，若一条链中(A+G)/(T+C)=0.7，则互补链中和整个 DNA 分 子中(A+G)/(T+C)分别等于多少？若一条链中(A+T)/(G+C)=0.7，则互补链中和整个 DNA 分子中(A+T)/(G+C)分别等于多少？解答：设 DNA 的两条链分别为 和 则：A=T，T=A，G=C，C=G，因 解答 为：(A+G

21、)/（T+C）=(T+C)/（A+G）=0.7，所以互补链中（A+G）/（T+C）=1/0.7=1.43；在整个 DNA 分子中，因为 A=T，G=C，所以，A+G=T+C，（A+G）/（T+C）=1；假设同（1），则 A+T=T+A，G+C=C+G，所以，（A+调节与控制你已经学过的课程中哪些内容与生物化学有关提示生物化学相似的规侓性碳氢氧氮磷硫等种是解答蛋白质核糖和脂的主要组成元素共价键的性质使得碳骨架可形成线性分支以及环状的多种多性的化合物学习必备 欢迎下载 T）/（G+C）（A+T）（G+C）0.7；=/=在整个 DNA 分子中，+T+A+T）（G+C+（A/G+C）=2（A+T）/2

22、（G+C）=0.7 5T7 噬菌体 DNA(双链 B-DNA)的相对分子质量为 2.5 107，计算 DNA 链的长度(设核苷酸对的平均相对分子质量为 640)。解答：0.34 （2.5 107/640）=1.3 104nm=13m。6如果人体有 1014 个细胞，每个体细胞的 DNA 含量为 6.4 109 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(2.2 109 km)的多少倍？已知双链 DNA 每 1000 个核苷酸重 1 10-18g，求人体 DNA 的总质量。解答：每个体细胞的 DNA 的总长度为：6.4 109 0.34nm=2.176 109 nm=2.

23、176m，解答 人体内所有体细胞的 DNA 的总长度为：2.176m 1014=2.176 1011km，这个长度与太阳地 球之间距离（2.2 109 km）相比为：2.176 1011/2.2 109=99 倍，每个核苷酸重 1 10-18g/1000=10-21g，所以，总 DNA 6.4 1023 10-21=6.4 102=640g。调节与控制你已经学过的课程中哪些内容与生物化学有关提示生物化学相似的规侓性碳氢氧氮磷硫等种是解答蛋白质核糖和脂的主要组成元素共价键的性质使得碳骨架可形成线性分支以及环状的多种多性的化合物学习必备 欢迎下载 7 有一个 X 噬菌体突变体的 DNA 长度是 1

24、5m，而正常 X 噬菌体 DNA 的长度为 17m，计算突变体 DNA 中丢失掉多少碱基对？解答：解答（17 15）103/0.34=5.88 103bp 8概述超螺旋 DNA 的生物学意义。解答：解答 超螺旋 DNA 比松弛型 DNA 更紧密，使 DNA 分子的体积更小，得以包装 在细胞内；超螺旋会影响双螺旋分子的解旋能力,从而影响到 DNA 与其他分子之间的相 互作用；超螺旋有利于 DNA 的转录、复制及表达调控。9为什么自然界的超螺旋 DNA 多为负超螺旋？解答：环状 DNA 自身双螺旋的过度旋转或旋转不足都会导致超螺旋，这是因为超螺旋 解答 将使分子能够释放由于自身旋转带来的应力。双螺

25、旋过度旋转导致正超螺旋，而旋转不足将 导致负超螺旋。虽然两种超螺旋都能释放应力，但是负超螺旋时，如果发生 DNA 解链（即氢 链断开，部分双螺旋分开）就能进一步释放应力，而 DNA 转录和复制需要解链。因此自然界 环状 DNA 采取负超螺旋，这可以通过拓扑异构酶的操作实现。调节与控制你已经学过的课程中哪些内容与生物化学有关提示生物化学相似的规侓性碳氢氧氮磷硫等种是解答蛋白质核糖和脂的主要组成元素共价键的性质使得碳骨架可形成线性分支以及环状的多种多性的化合物学习必备 欢迎下载 10真核生物基因组和原核生物基因组各有哪些特点 解答：解答 不同点:真核生物 DNA 含量高，碱基对总数可达 10，且与

26、组蛋白稳定结合形成染色体，具有多个复制起点。原核生物 DNA 含量低，不含组蛋白，称为类核体，只有 一个复制起点。真核生物有多个呈线形的染色体；原核生物只有一条环形染色体。真 核生物 DNA 中含有大量重复序列，原核生物细胞中无重复序列。真核生物中为蛋白质编 码的大多数基因都含有内含子(有断裂基因)；原核生物中不含内含子。真核生物的 RNA 是细胞核内合成的，它必须运输穿过核膜到细胞质才能翻译，这样严格的空间间隔在原核生 物内是不存在的。原核生物功能上密切相关的基因相互靠近，形成一个转录单位，称操 纵子，真核生物不存在操纵子。病毒基因组中普遍存在重叠基因，但近年发现这种情况 在真核生物也不少见

27、。相同点:都是由相同种类的核苷酸构成的的双螺旋结构，均是遗传信 息的载体，均含有多个基因。11如何看待 RNA 功能的多样性它的核心作用是什么 解答：RNA 的功能主要有:控制蛋白质合成；作用于 RNA 转录后加工与修饰；解答 参与细胞功能的调节；生物催化与其他细胞持家功能；遗传信息的加工；可能是 生物进化时比蛋白质和 DNA 更早出现的生物大分调节与控制你已经学过的课程中哪些内容与生物化学有关提示生物化学相似的规侓性碳氢氧氮磷硫等种是解答蛋白质核糖和脂的主要组成元素共价键的性质使得碳骨架可形成线性分支以及环状的多种多性的化合物学习必备 欢迎下载 子。其核心作用是既可以作为信息分子又可 以作为

28、功能分子发挥作用。12什么是 DNA 变性？DNA 变性后理化性质有何变化？解答：DNA 双链转化成单链的过程称变性。解答 引起 DNA 变性的因素很多，如高温、超声波、强酸、强碱、有机溶剂和某些化学试剂（如尿素，酰胺)等都能引起变性。DNA 变性后的理 化性质变化主要有：天然 DNA 分子的双螺旋结构解链变成单链的无规则线团，生物学活 性丧失；天然的线型 DNA 分子直径与长度之比可达 110，其水溶液具有很大的黏度。变性后，发生了螺旋-线团转变，黏度显著降低；在氯化铯溶液中进行密度梯度离心，变 性后的 DNA 浮力密度大大增加，故沉降系数 S 增加；DNA 变性后，碱基的有序堆积被破 坏，

29、碱基被暴露出来，因此，紫外吸收值明显增加，产生所谓增色效应。DNA 分子具旋 光性，旋光方向为右旋。由于 DNA 分子的高度不对称性，因此旋光性很强，其a=150。当 DNA 分子变性时，比旋光值就大大下降。13哪些因素影响 Tm 值的大小？解答：影响 Tm 的因素主要有：G-C 对含量。G-C 对含 3 个氢键，A-T 对含 2 个氢键，解答 故 G-C 对相对含量愈高，Tm 亦越高（图 调节与控制你已经学过的课程中哪些内容与生物化学有关提示生物化学相似的规侓性碳氢氧氮磷硫等种是解答蛋白质核糖和脂的主要组成元素共价键的性质使得碳骨架可形成线性分支以及环状的多种多性的化合物学习必备 欢迎下载

30、3-29）。在 0.15mol/L NaCl,0.015mol/L 柠檬酸钠溶 液(1 SSC)中，经验公式为：（G+C）%=（Tm-69.3）2.44。溶液的离子强度。离子强 度较低的介质中，Tm 较低。在纯水中，DNA 在室温下即可变性。分子生物学研究工作中需核 酸变性时，常采用离子强度较低的溶液。溶液的 pH。高 pH 下，碱基广泛去质子而丧失 形成氢键的有力，pH 大于 11.3 时，DNA 完全变性。pH 低于 5.0 时，DNA 易脱嘌呤，对单链 DNA 进行电泳时，常在凝胶中加入 NaOH 以维持变性关态。变性剂。甲酰胺、尿素、甲醛 等可破坏氢键，妨碍碱堆积，使 Tm 下降。对单

31、链 DNA 进行电泳时，常使用上述变性剂。14哪些因素影响 DNA 复性的速度？解答：影响复性速度的因素主要有：复性的温度，复性时单链随机碰撞，不能形成 解答 碱基配对或只形成局部碱基配对时，在较高的温度下两链重又分离，经过多次试探性碰撞才 能形成正确的互补区。所以，核酸复性时温度不宜过低，Tm-25是较合适的复性温度。单链片段的浓度，单链片段浓度越高，随机碰撞的频率越高，复性速度越快。单链片段 的长度，单链片段越大，扩散速度越慢，链间错配的概率也越高。因面复性速度也越慢，即 DNA 的核苷酸对数越多，复性的速度越慢，若以 C0 为单链的初始浓度，t 为复性的时调节与控制你已经学过的课程中哪些

32、内容与生物化学有关提示生物化学相似的规侓性碳氢氧氮磷硫等种是解答蛋白质核糖和脂的主要组成元素共价键的性质使得碳骨架可形成线性分支以及环状的多种多性的化合物学习必备 欢迎下载 间，复 性达一半时的 C0t 值称 C0t1/2，该数值越小，复性的速度越快。单链片段的复杂度，在片 段大小相似的情况下，片段内重复序列的重复次数越多，或者说复杂度越小，越容易形成互 补区，复性的速度就越快。真核生物 DNA 的重复序列就是复生动力学的研究发现的，DNA 的 复杂度越小，复性速度越快。15概述分子杂交的概念和应用领域。解答：在退火条件下，不同来源的 DNA 互补区形成双链，或 DNA 单链和 RNA 单链的

33、互 解答 补区形成 DNA-RNA 杂合双链的过程称分子杂交。通常对天然或人工合成的 DNA 或 RNA 片段进 行放射性同位素或荧光标记，做成探针，经杂交后，检测放射性同位素或荧光物质的位置，寻找与探针有互补关系的 DNA 或 RNA。直接用探针与菌落或组织细胞中的核酸杂交，因未改 变核酸所在的位置，称原位杂交技术。将核酸直接点在膜上，再与探针杂交称点杂交，使用 狭缝点样器时，称狭缝印迹杂交。该技术主要用于分析基因拷贝数和转录水平的变化，亦可 用于检测病原微生物和生物制品中的核酸污染状况。杂交技术较广泛的应用是将样品 DNA 切割成大小不等的片段，经凝胶电泳分离后，用杂交技术寻找与探针互补的

34、 DNA 片段。由于 凝胶机械强度差，不适合于杂交过程中较高温度和较长时间的处理，Southern 调节与控制你已经学过的课程中哪些内容与生物化学有关提示生物化学相似的规侓性碳氢氧氮磷硫等种是解答蛋白质核糖和脂的主要组成元素共价键的性质使得碳骨架可形成线性分支以及环状的多种多性的化合物学习必备 欢迎下载 提出一种方 法，将电泳分离的 DNA 片段从凝胶转移到适当的膜（如硝酸纤维素膜或尼龙膜）上，在进行 杂交操作，称 Southern 印迹法，或 Southern 杂交技术。随后，Alwine 等提出将电泳分离 后的变性 RNA 吸印到适当的膜上再进行分子杂交的技术，被戏称为 Northern

35、印迹法，或 Northern 杂交。分子杂交广泛用于测定基因拷贝数、基因定位、确定生物的遗传进化关系 等。Southern 杂交和 Northern 杂交还可用于研究基因变异，基因重排，DNA 多态性分析和 疾病诊断。杂交技术和 PCR 技术的结合，使检出含量极少的 DNA 成为可能。促进了杂交技术 在分子生物学和医学领域的广泛应用。DNA 芯片技术也是以核酸的分子杂交为基础的。16概述核酸序列测定的方法和应用领域。解答：DNA 的序列测定目前多采用 Sanger 提出的链终止法，和 Gilbert 提出的化学法。解答 其中链终止法经不断改进，使用日益广泛。链终止法测序的技术基础主要有：用凝胶

36、电 泳分离 DNA 单链片段时，小片段移动，大片段移动慢，用适当的方法可分离分子大小仅差一 个核苷酸的 DNA 片段。用合适的聚合酶可以在试管内合成单链 DNA 模板的互补链。反应 体系中除单链模板外，还应包括合适的引物，种脱氧核苷三磷酸和若干种适量的无机离子。4 如果在 4 个调节与控制你已经学过的课程中哪些内容与生物化学有关提示生物化学相似的规侓性碳氢氧氮磷硫等种是解答蛋白质核糖和脂的主要组成元素共价键的性质使得碳骨架可形成线性分支以及环状的多种多性的化合物学习必备 欢迎下载 试管中分别进行合成反应，每个试管的反应体系能在一种核苷酸处随机中断链的 合成，就可以得到 4 套分子大小不等的片段

37、，如新合成的片段序列为-CCATCGTTGA-，在 A 处随机中断链的合成，可得到-CCA 和-CCATCGTA 两种片段，在 G 处中断合成可得到-CCATCG 和-CCATCGTTG 两种片段。在 C 和 T 处中断又可以得到相应的 2 套片段。用同位素或荧光物 质标记这 4 套新合成的链，在凝胶中置于 4 个泳道中电泳，检测这 4 套片段的位置，即可直 接读出核苷酸的序列。在特定碱基处中断新链合成最有效的办法，是在上述 4 个试管中按 一定比例分别加入一种相应的 2,3-双脱氧核苷三磷酸（ddNTP），由于 ddNTP 的 3位无-OH，不可能形成磷酸二酯键，故合成自然中断。如上述在 A

38、 处中断的试管内，既有 dATP，又有 少量的 ddATP，新合成的-CCA 链中的 A 如果是 ddAMP,则链的合成中断，如果是 dAMP，则链 仍可延伸。因此，链中有几个 A，就能得到几种大小不等的以 A 为末端的片段。如果用放射 性同位素标记新合成的链，4 个试管中新合成的链在凝胶的 4 个泳道电泳后，则 经放射自显影可检测带子的位置，由带子的位置可以直接读出核苷酸的序列。采用 T7 测序酶时，一次 可读出 400 多个核苷酸的序列。近年采用 4 种射波长不同的荧光物质分别标记 4 种不同的双 脱氧核苷酸，终止反应后 4 管反应物可在同一泳道电泳，用调节与控制你已经学过的课程中哪些内容

39、与生物化学有关提示生物化学相似的规侓性碳氢氧氮磷硫等种是解答蛋白质核糖和脂的主要组成元素共价键的性质使得碳骨架可形成线性分支以及环状的多种多性的化合物学习必备 欢迎下载 激光扫描收集电泳信号，经计算 机处理 可将序列直接打印出来。采用毛细管电泳法测序时，这种技术一次可测定 700 个左 右核苷酸的序列，一台仪器可以有几十根毛细管同时进行测序，且电泳时间大大缩短，自动 测序技术的进步加快了核酸测序的步伐，现已完成了包括人类在内的几十个物种的基因组测 序。RNA 序列测定最早采用的是类似蛋白质序列测定的片段重叠法，Holley 用此法测定酵 母丙氨酸 tRNA 序列耗时达数年之久。随后发展了与 D

40、NA 测序类似的直读法，但仍不如 DNA 测序容易，因此，常将 RNA 反转录成互补 DNA（cDNA），测定 cDNA 序列后推断 RNA 的序列，目前 16S rRNA 1 542 b 的全序列测定，23S rRNA 2 904 b 的全序列测定，噬菌体 MS2 RNA 3 569 b 的全序列测定均已完成。四 糖类的结构与功能 1书写 -D-吡喃葡萄糖，L-(-)葡萄糖，-D-(+)吡喃葡萄糖的结构式，并说明 D、L；+、-；、各符号代表的意义。解答：书写单糖的结构常用 D、L；d 或(+)、l 或(-)；、表示。D-、L-是人为规 解答 定的单糖的构型。是以 D-、L-甘油醛为参照物,

41、以距醛基最远的不对称碳原子为准,羟基在 左面的为 L 构型,羟基在右的为 D 构型。单糖由于具有不对称碳原子,可使平面偏振光的偏 振面发生一调节与控制你已经学过的课程中哪些内容与生物化学有关提示生物化学相似的规侓性碳氢氧氮磷硫等种是解答蛋白质核糖和脂的主要组成元素共价键的性质使得碳骨架可形成线性分支以及环状的多种多性的化合物学习必备 欢迎下载 定角度的旋转，这种性质称为旋光性。其旋转角度称为旋光度,偏振面向左旋转 称为左旋,向右则称为右旋。d 或(+)表示单糖的右旋光性,l 或(-)表示单糖的左旋光性。2 写出下列糖的结构式：-D-葡萄糖-1-磷酸，2-脱氧-D-呋喃核糖，-D-呋喃 果糖，D

42、-甘油醛-3-磷酸，蔗糖，葡萄糖醛酸。解答：略。3已知某双糖能使本尼地(Benedict)试剂中的 Cu2+氧化成 Cu2O 的砖红色沉淀,用 -葡 糖糖苷酶可将其水解为两分子 -D-吡喃葡糖糖,将此双糖甲基化后再水解将得到 2,3,4,6-四 氧甲基-D-吡喃葡糖糖和 1,2,3,6-四氧甲基-D-吡喃葡糖糖,试写出此双糖的名称和结构式。蔗糖双糖能使本尼地(Benedict)试剂中的 Cu2+氧化成 Cu2O 的砖红色沉淀,说明该双 解答：糖具还原性，含有半缩醛羟基。用 葡糖苷酶可将其水解为两分子 -D-吡喃葡糖,说明 该双糖是由-糖苷键构成的。将此双糖甲基化后再水解将得到 2,3,4,6-

43、四氧甲基-D-吡喃葡 糖糖和 1,2,3,6-四氧甲基-D-吡喃葡糖,糖基上只有自由羟基才能被甲基化，说明 -葡糖(1 4)葡糖构成的为纤维二糖。调节与控制你已经学过的课程中哪些内容与生物化学有关提示生物化学相似的规侓性碳氢氧氮磷硫等种是解答蛋白质核糖和脂的主要组成元素共价键的性质使得碳骨架可形成线性分支以及环状的多种多性的化合物学习必备 欢迎下载 4根据下列单糖和单糖衍生物的结构：CH2 OH C HO H H C C C O H OH OH CHO H C OH HO H H C C C H OH OH CHO CHO H C NHCOCH3 HO C H HO HO H C C C H

44、H OH H H HO C C C OH OH H CH2OH CH2OH CH2OH CH2OH (A)(B)(C)(D)调节与控制你已经学过的课程中哪些内容与生物化学有关提示生物化学相似的规侓性碳氢氧氮磷硫等种是解答蛋白质核糖和脂的主要组成元素共价键的性质使得碳骨架可形成线性分支以及环状的多种多性的化合物学习必备 欢迎下载 (1)写出其构型(D 或 L)和名称；(2)指出它们能否还原本尼地试剂；(3)指出哪些能发生 成苷反应。解答：(1)构型是以 D-,L-甘油醛为参照物,以距醛基最远的不对称碳原子为准,羟基 解答 在左面的为 L 构型,羟基在右的为 D 构型。A、B、C 为 D 构型，D

45、 为 L 构型。(2)B、C、D 均有醛基具还原性，可还原本尼地试剂。A 为酮糖，无还原性。(3)单糖的半缩醛上羟基与非糖物质(醇、酚等)的羟基形成的缩醛结构称为糖苷,B,C,D 均能发生成苷反应。5透明质酸是细胞基质的主要成分，是一种黏性的多糖,分子量可达 100000，由两单 糖衍生物的重复单位构成,请指出该重复单位中两组分的结构名称和糖苷键的结构类型。解答：透明质酸的两个重复单位是由 D 葡萄糖醛酸和 N-乙酰氨基葡萄糖通过 解答-1,3 糖苷键连接而成。6纤维素和淀粉都是由 14 糖苷键连接的 D葡萄糖聚合物，相对分子质量也相当，但它们在物理性质上有很大的不同，请问是什么结构特点造成它

46、们在物理性质上的如此差别 解释它们各自性质的生物学优点。解答：淀粉是葡萄糖聚合物，既有 1，4 糖苷键，也有 1，6 糖苷键，调节与控制你已经学过的课程中哪些内容与生物化学有关提示生物化学相似的规侓性碳氢氧氮磷硫等种是解答蛋白质核糖和脂的主要组成元素共价键的性质使得碳骨架可形成线性分支以及环状的多种多性的化合物学习必备 欢迎下载 为多分支 解答 结构。直链淀粉分子的空间构象是卷曲成螺旋形的,每一回转为 6 个葡萄糖基,淀粉在水溶 液中混悬时就形成这种螺旋圈。支链淀粉分子中除有 -(1,4)糖苷键的糖链外,还有 -(1,6)糖苷键连接的分支处,每一分支平均约含 2030 个葡萄糖基,各分支也都是

47、卷曲成螺 旋。螺旋构象是碘显色反应的必要条件。碘分子进入淀粉螺旋圈内，糖游离羟基成为电子 供体，碘分子成为电子受体，形成淀粉碘络合物，呈现颜色。其颜色与糖链的长度有关。当链长小于 6 个葡萄糖基时,不能形成一个螺旋圈,因而不能呈色。当平均长度为 20 个葡萄 糖基时呈红色,红糊精、无色糊精也因而得名。大于 60 个葡萄糖基的直链淀粉呈蓝色。支 链淀粉相对分子质量虽大，但分支单位的长度只有 2030 个葡萄糖基,故与碘反应呈紫红 色。纤维素虽然也是由 D-吡喃葡萄糖基构成，但它是以 -(1,4)糖苷键连接的一种没有分 支的线性分子，它不卷曲成螺旋。纤维素分子的链与链间，能以众多氢键像麻绳样拧在一

48、 起，构成坚硬的不溶于水的纤维状高分子（也称纤维素微晶束），构成植物的细胞壁。人 和哺乳动物体内没有纤维素酶(cellulase),因此不能将纤维素水解成葡萄糖。虽然纤维素 不能作为人类的营养物,但人类食品中必须含纤维素。因为它可以促进胃肠蠕动、促进消化 和排便。调节与控制你已经学过的课程中哪些内容与生物化学有关提示生物化学相似的规侓性碳氢氧氮磷硫等种是解答蛋白质核糖和脂的主要组成元素共价键的性质使得碳骨架可形成线性分支以及环状的多种多性的化合物学习必备 欢迎下载 7说明下列糖所含单糖的种类、糖苷键的类型及有无还原性（1）纤维二糖（2）麦芽糖（3）龙胆二糖（4）海藻糖（5）蔗糖（6）乳糖 解答

49、：（1）纤维二糖含葡萄糖，1，4 糖苷键，有还原性。解答（2）麦芽糖含葡萄糖，1，4 糖苷键，有还原性。（3）龙 胆二糖含葡萄糖，1，6 糖苷键，有还原性。（4）海藻糖含葡萄糖，1，1 糖苷键，无还原性。（5）蔗糖含葡萄糖和果糖，1，2 糖苷键，无还原性。（6）乳糖含葡萄糖和半乳糖，1，4 糖苷键，有还原性。8人的红细胞质膜上结合着一个寡糖链,对细胞的识别起重要作用。被称为抗原决定基 团。根据不同的抗原组合,人的血型主要分为 A 型、B 型、AB 型和 O 型 4 类。不同血型的 血液互相混合将发生凝血,危及生命。红细胞 N Ac Glc 1,4 Gal 1,2 Fuc 1,3 X 已知 4

50、种血型的差异仅在 X 位组成成分的不同。请指出不同血型（A 型、B 型、AB 型、O 型）X 位的糖基名称。调节与控制你已经学过的课程中哪些内容与生物化学有关提示生物化学相似的规侓性碳氢氧氮磷硫等种是解答蛋白质核糖和脂的主要组成元素共价键的性质使得碳骨架可形成线性分支以及环状的多种多性的化合物学习必备 欢迎下载 解答：A 型 X 位是 N-乙酰氨基-D-半乳糖；解答 B 型 X 位是 -D-半乳糖；AB 型 X 位蒹有 A 型和 B 型的糖；O 型 X 位是空的。9请写出下列结构式：(1)L 岩藻糖(3)N乙酰氨基D 葡萄糖 解答：略。10随着分子生物学的飞速发展，生命的奥秘正在逐渐被揭示。大