2023年浙江大学生物化学考研真题

专业代码：生物学（0710）考试科目：生物化学与分子生物学一.问答题1. 结合血红蛋白和肌红蛋白结构差异说明两者氧结合能力的差异。

解析：血红蛋白分子有两个α和两个β亚基，一般用α2β2表示，每个亚基都有一个辅基血红素。

血红蛋白分子是一个近似于圆球的四面体，四个亚基分别位于四面体的四个角上，相同的亚基位于对角线位置。

亚基虽近似于球状，但相互之间凹凸正好相补。

肌红蛋白分子由一条肽链组成，每个肌红蛋白分子含有一个血红素辅基。

肌红蛋白的氧结合曲线呈双曲线，而血红蛋白呈S形曲线。

这是因为每个肌红蛋白分子仅有一个O2的结合位置，因此每一肌红蛋白分子和O2的结合均是独立的，和其他肌红蛋白分子无关。

而血红蛋白分子是由四个亚基所组成，每一亚基均有一个O2的结合位置，血红蛋白分子对O2的结合是四个亚基的协同作用的结果。

2. 细胞呼吸的三个阶段分别是什么？解析：糖酵解、柠檬酸循环、电子传递链3. 线粒体内膜上A TP合成的机制解析：由电子传递链上电子传递过程中产生的跨膜质子梯度驱动。

内膜上的ATP合成酶是一个多亚基组成的酶，它由F1和F0两部分组成，F0嵌于线粒体内膜中，F1为亲水的分子转动马达，由α，β，γ，δ，ε等5种亚基组成。

F1部分外形如橘瓣，α和β亚基相间交叉分布在一起。

α和β亚基上都有核苷酸结合点，但只有β亚基上的结合点具有催化ATP合成或水解的活性，即三个催化区分别位于三个β亚基上。

每个β亚基具有松弛、紧密结合和开放的状态，在任一时刻，3个β亚基的构象总是互不相同的。

ADP+Pi可与β亚基松弛状态相结合，当其构象转变为紧密结合状态时，ADP+Pi即形成ATP，之后当β亚基转变为开放状态后，ATP就被释放下来。

每一β亚基的这种构象改变循环反复地进行，从而不断合成ATP。

4. 真核生物中mRNA选择性剪接的分子机制解析：真核生物内的选择性剪接由剪接体介导。

剪接小体是核内最大的RNP复合物，能够识别反应位点并催化前体mRNA发生剪接。

剪接小体中主要的模块是snRNPs复合物。

剪接小体一般包含5种snRNPs : U1、U2、U4、U5、U6，这些snRNP和另外的非snRNP相关蛋白(例如SF1、U2AF和Prp19复合物)一步步有序的聚集在前体mRNA上依次形成前剪接小体复合物。

在核小体组装之前，U1 snRNP 占据5'剪接位点，而SF1结合在分枝位点，这2个过程是ATP依赖的并最终形成前剪接小体E复合物。

在ATP的参与下，snRNP有序的从前体剪接小体E复合物向剪接小体A、B、C复合物一步步过渡。

第一步的反应是U2 snRNP换下SFI结合在分技位点从而形成A复合物。

之后，预先组装好的U4-U5-U6三联体复合物和NTC复合物被招募到剪接位点形成B复合物。

随后，U1和U4 snRNP从复合物中释放出来，而U6 snRNP与U2 snRNP一起结合在5'剪接位点。

这个替代反应促进第一个转脂反应的完成，即5'剪接位点被剪接从而内含子的第一个核苷酸和分支位点的A核苷酸之间形成共价键从而导致C复合物的形成。

在C复合物中，第二个转酶反应的催化完成，即形成内含子套索结构并将5'和3'的外显子连接最终形成成熟的mRNA。

5. 基因编辑是什么，及其优缺点解析：①基因编辑指对目标基因及其转录产物进行编辑（定向改造），实现特定DNA片段的加入、删除，特定DNA碱基的缺失、替换等，以改变目的基因或调控元件的序列、表达量或功能。

通过序列特异性的DNA结合结构域和非特异性的DNA修饰结构域组合而成的序列特异性核酸内切酶，识别染色体上的DNA靶位点，进行切割并产生DNA双链断裂，诱导DNA的损伤修复，从而实现对指定基因组的定向编辑。

②优点：可以使生物快速获得优良形状，满足生产改良的需求；缩短了育种年限，往往在几代内可以得到纯合个体；可以跨物种进行基因重组，获得优良性状，打破物种之间的遗传壁垒；克服远缘杂交不亲和。

③缺点：重组基因的扩散和转基因生物的扩散会对生态造成污染，打破生态平衡；在人体上的使用会带来伦理问题；基因作用原理中的不确定性以及基因技术尚未成熟，可能会导致导入物种的基因变异，使得蛋白质发生改变，营养结构遭到破坏。

6. 磷酸戊糖途径的关键酶和生物学意义解析：①关键酶：6-磷酸葡萄糖脱氢酶。

②生物学意义：生活细胞将获得的燃料分子经分解代谢将一部分高潜能的电子通过电子传递链传至O2，产生A TP提供能量消耗的需要，另一部分高潜能的电子并不产生ATP，而是以还原力的形式保存下来，供还原性生物合成的需要；在红细胞中戊糖磷酸途径提供的还原力可保证红细胞中的谷胱甘肽处于还原状态；戊糖磷酸途径是细胞内不同结构糖分子的重要来源，并为各种单糖的相互转变提供条件。

7. 列举DNA复制的三种方式解析：①双向复制：即DNA从起始点向两个方向解链，形成两个复制叉或生长点），分别向两侧进行复制。

复制叉复制时双链打开，分开成两股，各自作为模板，自恋沿模板延长所形成的Y 字形结构。

②滚动环式：噬菌体θX174的DNA是环状单链分子，复制时先形成双链分子，再将正链切开，将5＇端与A蛋白结合，从3＇-OH端延长，滚动合成出新的正链。

③取代环或D-环式：双链环在固定点解开进行复制，但两条链的合成是高度不对称的，一条链先复制，另一条链保持单链而被取代，呈D-环形状。

两条链复制起点不同，另一链的复制起点露出才开始复制，如线粒体DNA和叶绿体DNA的复制。

8. 细胞内调控酶活性的方式有哪些，至少举三例解析：①反馈抑制：生化反应终产物积累对反应过程中的调节酶具有抑制作用。

如丙酮酸的积累抑制丙酮酸激酶等。

②别构调节：许多酶上具有活性部位以外的别构物质结合位点，如A TP是糖原磷酸化酶的别构抑制剂，H+和CO抑制血红蛋白。

③共价修饰：许多蛋白激酶被磷酸化修饰后激活活性，去磷酸化后失去活性。

④酶的浓度调节：泛素化修饰促进蛋白质的降解等。

⑤激素调节：胰高血糖素通过信号转导通路调节糖原磷酸化酶和糖原磷酸酶活性。

⑥激活剂和抑制剂：本质上是别构调节和共价修饰9. 转录的定义，真核和原核转录的异同解析：①转录指DNA上的遗传信息转移到RNA上的过程，需要RNA聚合酶和能量②区别：真核生物转录是在细胞核中进行，而原核生物没有细胞核，在拟核中进行；真核生物一般只编码一个基因，即单顺反子，而原核生物转录通常是多顺反子；真核生物RNA酶依靠转录因子识别并结合起始序列。

而原核生物全酶结合启动子区到达转录起始位点，生成第一个磷酸二酯键后，亚基脱离，标志起始完成；真核生物有三种不同的RNA聚合酶催化RNA合成，不能独立转录RNA，三种聚合酶都必须在蛋白质转录因子的协助下才能进行RNA的转录。

原核生物只有一种RNA聚合酶催化所有RNA的合成，可以直接起始转录合成RNA；真核生物转录和翻译不能同时进行，而原核可以；真核生物成熟的RNA需要经过修饰，剪切等加工过程，而原核不需要。

③共同点：RNA合成方向都是从5’到3’；都需要DNA链作为模板；都需要RNA聚合酶和其他蛋白因子；原料都是四种核苷酸10. 影响肽链能否形成α螺旋的因素解析：①R基大小和带电荷情况，R基小且不带电荷，易形成α-螺旋。

大R基存在空间位阻：极大的侧链基团是影响α-螺旋稳定性的第一大因素，较大的氨基酸残基的R侧链集中的区域，不利于α-螺旋的生成。

同种电荷的互斥效应：带相同电荷的侧链，使两个单体之间发生同电荷互斥的现象。

当连续酸性或碱性氨基酸存在时，也不利于α-螺旋的生成。

②脯氨酸由于其亚氨基少一个氢原子，无法形成氢键，而且Cα-N键不能旋转，所以是α-螺旋的破坏者，肽链中出现脯氨酸就中断α-螺旋，形成一个“结节”。

因此，脯氨酸或羟脯氨酸残基存在时，同样不能形成α-螺旋。

③侧链构象不稳定：甘氨酸由于侧链太小，构象不稳定，也是α-螺旋的破坏者。

11. 设计实验证明一个水稻的基因受到盐诱导解析：①基因表达分析：采用实时荧光定量PCR技术或RNA测序等方法进行基因表达分析。

如果在盐胁迫条件下，该基因的表达水平显著上调，则说明该基因受到盐诱导。

②敲除基因获得功能缺失突变体，与野生型进行比较，检测在盐胁迫条件下突变体与野生型的表型差异。

如果突变体在盐胁迫条件下表现出不同的表型，则说明该基因受到盐诱导。

③可以将该基因的启动子与荧光素酶基因或报告基因等连接起来，构建过表达转基因植物。

将转基因植物与野生型植物相比较，在盐胁迫条件下观察转基因植物是否表现出不同的表型。

如果转基因植物在盐胁迫条件下表现出更好的生长状态，则说明该基因受到盐诱导。

12. 证明DNA和蛋白质互作的三种实验方法解析：①ChIP染色质免疫共沉淀技术：在活细胞状态下固定蛋白质－DNA复合物，并将其随机切断为一定长度范围内的染色质小片段，然后通过通过所要研究的目的蛋白质特异性抗体沉淀此复合体，特异性地富集目的蛋白结合的DNA片段，通过对目的片断的纯化与检测，从而获得蛋白质与DNA相互作用的信息。

②Gel shift assay (电泳迁移率变动分析EMSA)：将纯化的目标蛋白与同位素标记的DNA或RNA探针一同保温，而后在非变性的聚丙烯凝胶电泳中分离复合物，RNA/DNA复合物比没有结合蛋白质的探针迁移速度慢，进而来检测DNA/RNA探针与蛋白质的相互作用。

③酵母单杂交：构建表达目的蛋白基因序列与转录激活因子AD（转录激活结构域）的融合蛋白的质粒，以及含有报告基因及融合了酵母GAL4启动子的待检测目标DNA序列的质粒，将两者同时转入酵母，通过检测报告基因的表达来判断蛋白质与目的DNA片段的相互作用。