【正文】 作中需核酸變性時，常采用離子強度較低的溶液。高pH下，堿基廣泛去質子而喪失形成氫鍵的有力，DNA完全變性。④ 變性劑。對單鏈DNA進行電泳時，常使用上述變性劑。所以，核酸復性時溫度不宜過低，Tm25℃是較合適的復性溫度。③ 單鏈片段的長度，單鏈片段越大，擴散速度越慢，鏈間錯配的概率也越高。④ 單鏈片段的復雜度，在片段大小相似的情況下，片段內重復序列的重復次數(shù)越多，或者說復雜度越小，越容易形成互補區(qū)，復性的速度就越快。15．概述分子雜交的概念和應用領域。通常對天然或人工合成的DNA或RNA片段進行放射性同位素或熒光標記，做成探針，經雜交后，檢測放射性同位素或熒光物質的位置，尋找與探針有互補關系的DNA或RNA。將核酸直接點在膜上，再與探針雜交稱點雜交，使用狹縫點樣器時，稱狹縫印跡雜交。雜交技術較廣泛的應用是將樣品DNA切割成大小不等的片段，經凝膠電泳分離后，用雜交技術尋找與探針互補的DNA片段。隨后，Alwine等提出將電泳分離后的變性RNA吸印到適當?shù)哪ど显龠M行分子雜交的技術，被戲稱為 Northern印跡法，或Northern雜交。Southern雜交和Northern雜交還可用于研究基因變異，基因重排，DNA多態(tài)性分析和疾病診斷。促進了雜交技術在分子生物學和醫(yī)學領域的廣泛應用。16．概述核酸序列測定的方法和應用領域。其中鏈終止法經不斷改進，使用日益廣泛。② 用合適的聚合酶可以在試管內合成單鏈DNA模板的互補鏈。如果在4個試管中分別進行合成反應，每個試管的反應體系能在一種核苷酸處隨機中斷鏈的合成，就可以得到4套分子大小不等的片段，如新合成的片段序列為CCATCGTTGA，在A處隨機中斷鏈的合成，可得到CCA和CCATCGTA兩種片段，在G處中斷合成可得到CCATCG和CCATCGTTG兩種片段。用同位素或熒光物質標記這4套新合成的鏈，在凝膠中置于4個泳道中電泳，檢測這4套片段的位置，即可直接讀出核苷酸的序列。,3162。位無OH，不可能形成磷酸二酯鍵，故合成自然中斷。因此，鏈中有幾個A，就能得到幾種大小不等的以A為末端的片段。采用T7測序酶時，一次可讀出400多個核苷酸的序列。采用毛細管電泳法測序時，這種技術一次可測定700個左右核苷酸的序列，一臺儀器可以有幾十根毛細管同時進行測序，且電泳時間大大縮短，自動測序技術的進步加快了核酸測序的步伐，現(xiàn)已完成了包括人類在內的幾十個物種的基因組測序。隨后發(fā)展了與DNA測序類似的直讀法，但仍不如DNA測序容易，因此，常將RNA反轉錄成互補DNA（cDNA），測定cDNA序列后推斷RNA的序列，目前16S rRNA 1 542 b的全序列測定，23S rRNA 2 904 b的全序列測定，噬菌體MS2 RNA 3 569 b的全序列測定均已完成。解答：書寫單糖的結構常用D、L；d 或(+)、l或()；、表示。是以D、L甘油醛為參照物,以距醛基最遠的不對稱碳原子為準, 羥基在左面的為L構型, 羥基在右的為D構型。其旋轉角度稱為旋光度,偏振面向左旋轉稱為左旋,向右則稱為右旋。2．寫出下列糖的結構式：D葡萄糖1磷酸，2脫氧D呋喃核糖，D呋喃果糖，D甘油醛3磷酸，蔗糖，葡萄糖醛酸。3．已知某雙糖能使本尼地(Benedict)試劑中的Cu2+氧化成Cu2O的磚紅色沉淀,用葡糖糖苷酶可將其水解為兩分子D吡喃葡糖糖,將此雙糖甲基化后再水解將得到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,試寫出此雙糖的名稱和結構式。用β―葡糖苷酶可將其水解為兩分子βD吡喃葡糖, 說明該雙糖是由β糖苷鍵構成的。4．根據(jù)下列單糖和單糖衍生物的結構： (A) (B) (C) (D) (1)寫出其構型(D或L)和名稱；(2)指出它們能否還原本尼地試劑；(3) 指出哪些能發(fā)生成苷反應。A、B、C為D構型，D為L構型。A為酮糖，無還原性。5．透明質酸是細胞基質的主要成分，是一種黏性的多糖,分子量可達100?000，由兩單糖衍生物的重復單位構成,請指出該重復單位中兩組分的結構名稱和糖苷鍵的結構類型。6．纖維素和淀粉都是由1→4糖苷鍵連接的D―葡萄糖聚合物，相對分子質量也相當，但它們在物理性質上有很大的不同，請問是什么結構特點造成它們在物理性質上的如此差別? 解釋它們各自性質的生物學優(yōu)點。直鏈淀粉分子的空間構象是卷曲成螺旋形的,每一回轉為6個葡萄糖基,淀粉在水溶液中混懸時就形成這種螺旋圈。螺旋構象是碘顯色反應的必要條件。其顏色與糖鏈的長度有關。當平均長度為20個葡萄糖基時呈紅色,紅糊精、無色糊精也因而得名。支鏈淀粉相對分子質量雖大，但分支單位的長度只有 20～30個葡萄糖基,故與碘反應呈紫紅色。纖維素分子的鏈與鏈間，能以眾多氫鍵像麻繩樣擰在一起，構成堅硬的不溶于水的纖維狀高分子（也稱纖維素微晶束），構成植物的細胞壁。雖然纖維素不能作為人類的營養(yǎng)物,但人類食品中必須含纖維素。7．說明下列糖所含單糖的種類、糖苷鍵的類型及有無還原性? （1）纖維二糖 （2）麥芽糖（3）龍膽二糖 （4）海藻糖（5）蔗糖 （6）乳糖解答：（1）纖維二糖含葡萄糖，β→1，4 糖苷鍵，有還原性。（3）龍 膽二糖含葡萄糖，β→1，6 糖苷鍵，有還原性。（5）蔗糖含葡萄糖和果糖，α→1，2糖苷鍵，無還原性。8．人的紅細胞質膜上結合著一個寡糖鏈,對細胞的識別起重要作用。根據(jù)不同的抗原組合,人的血型主要分為A型、B型、AB型和O型4類。X已知4種血型的差異僅在X位組成成分的不同。解答：A型X位是N乙酰氨基αD半乳糖；B型X位是αD半乳糖；AB型X位蒹有A型和B型的糖；O型X位是空的。10．隨著分子生物學的飛速發(fā)展，生命的奧秘正在逐漸被揭示。請閱讀相關資料，列舉你感興趣的糖的生物學功能。 5 脂類化合物和生物膜1．簡述脂質的結構特點和生物學作用。脂肪酸多為4碳以上的長鏈一元羧酸，醇成分包括甘油、鞘氨醇、高級一元醇和固醇。(2)脂質的生物學作用：脂質具有許多重要的生物功能。磷脂、糖脂、固醇等是構成生物膜的重要物質，它們作為細胞表面的組成成分與細胞的識別、物種的特異性以及組織免疫性等有密切的關系。脂質在生物體中還常以共價鍵或通過次級鍵與其他生物分子結合形成各種復合物，如糖脂、脂蛋白等重要的生物大分子物質。解答：(1)脂肪酸的結構：脂肪酸分子為一條長的烴鏈（“尾”）和一個末端羧基（“頭”）組成的羧酸。根據(jù)烴鏈是否飽和，可將脂肪酸分為飽和脂肪酸和不飽和脂肪酸。烴鏈越長，非極性越強，溶解度也就越低。③脂肪酸中的雙鍵極易被強氧化劑，如H2O超氧陰離子自由基（）、羥自由基（④脂肪酸鹽屬于極性脂質，具有親水基（電離的羧基）和疏水基（長的烴鏈），是典型的兩親性化合物，屬于離子型去污劑。它們是前列腺素、血栓噁烷和白三烯等生物活性物質的前體。(1)甘油磷脂的結構：甘油磷脂是由sn甘油3磷酸衍生而來，分子中甘油的兩個醇羥基與脂肪酸成酯，第三個醇羥基與磷酸成酯或磷酸再與其他含羥基的物質(如膽堿、乙醇胺、絲氨酸等醇類衍生物)結合成酯。如果用強堿水解，甘油磷脂水解生成脂肪酸鹽、醇（X―OH）和磷酸甘油。c. 酶解作用：甘油磷脂可被各種磷脂酶（PLA）專一水解。鞘磷脂由鞘氨醇、脂肪酸和磷脂酰膽堿（少數(shù)磷脂酰乙醇胺）組成。糖脂可分為鞘糖脂、甘油糖脂以及由固醇衍生的糖脂，其中鞘糖脂和甘油糖脂是膜脂的主要成分。依據(jù)糖基是否含有唾液酸或硫酸基成分，鞘糖脂又可分為中性鞘糖脂和酸性鞘糖脂。中性鞘糖脂一般為白色粉狀物，不溶于水、乙醚，溶于熱乙醇、熱丙酮、吡啶及苯等，性質穩(wěn)定，不被皂化。②酸性鞘糖脂：糖基部分含有唾液酸或硫酸基的鞘糖脂稱為酸性鞘糖脂。(2)甘油糖脂是糖基二酰甘油，它是二酰甘油分子sn3位上的羥基與糖基以糖苷鍵連接而成。植物的葉綠體和微生物的質膜含有大量的甘油糖脂。Ⅲ. 固醇類也稱甾類，所有固醇類化合物都是以環(huán)戊烷多氫菲為核心結構，因羥基的構型不同，可有α及β兩型。是動物組織中含量最豐富的固醇類化合物，有游離型和酯型兩種形式。4．生物膜由哪些脂質化合物組成的？各有何理化性質？解答：組成生物膜的脂質主要包括磷脂、固醇及糖脂。是由sn甘油3磷酸分子中甘油的兩個醇羥基與脂肪酸成酯，第三個醇羥基與磷酸成酯或磷酸再與其他含羥基的物質(如膽堿、乙醇胺、絲氨酸等醇類衍生物)結合成酯。用氯仿—甲醇混合溶劑很容易將甘油磷脂從組織中提取出來?；瘜W性質：a.?水解作用：在弱堿溶液中，甘油磷脂水解產生脂肪酸的金屬鹽。b.?氧化作用：甘油磷脂中所含的不飽和脂肪酸在空氣中能被氧化生成過氧化物，最終形成黑色過氧化物的聚合物。②鞘磷脂（SM）：鞘磷脂由鞘氨醇、脂肪酸和磷脂酰膽堿（少數(shù)為磷脂酰乙醇胺）組成。（2）固醇：高等植物的固醇主要為谷甾醇和豆甾醇。膽固醇分子的一端有一極性頭部基團羥基因而親水，分子的另一端具有羥鏈及固醇的環(huán)狀結構而疏水。物理性質：膽固醇為白色斜方晶體，無味、無臭，℃，高度真空條件下能被蒸餾。介電常數(shù)高，不導電。膽固醇的雙鍵可與氫、溴、碘等發(fā)生加成反應。膽固醇易與毛地黃糖苷結合而沉淀，這一特性可以用于膽固醇的定量測定。 （3）糖脂：是指糖基通過其半縮醛羥基以糖苷鍵與脂質連接的化合物。①鞘糖脂：依據(jù)糖基是否含有唾液酸或硫酸基成分，鞘糖脂又可分為中性鞘糖脂和酸性鞘糖脂。鞘糖脂的疏水尾部伸入膜的脂雙層，極性糖基露在細胞表面，它們不僅是血型抗原，而且與組織和器官的特異性，細胞之間的識別有關。酸性鞘糖脂，糖基部分含有唾液酸或硫酸基的鞘糖脂。②甘油糖脂：是糖基二酰甘油，它是二酰甘油分子sn3位上的羥基與糖基以糖苷鍵連接而成。植物的葉綠體和微生物的質膜含有大量的甘油糖脂。5．何為必需脂肪酸？哺乳動物體內所需的必需脂肪酸都有哪些？解答：哺乳動物體內能夠自身合成飽和及單不飽和脂肪酸，但不能合成機體必需的亞油酸、亞麻酸和花生四烯酸等多不飽和脂肪酸。6．何為生物膜？主要組成是什么？各有何作用？解答：任何細胞都以一層薄膜將其內容物與環(huán)境分開，這層薄膜稱為細胞的質膜。所有這些膜雖然組分和功能不同，但在電鏡下卻表現(xiàn)出大體相同的形態(tài)、厚度6～9nm的3片層結構。（1） 膜脂：其中磷脂、糖脂、固醇等脂質物質都屬于兩性分子。脂質體的形成將細胞內外環(huán)境分開。而且與細胞識別、種的特異性、組織免疫性等有密切的關系。7．一些藥物必須在進入活細胞后才能發(fā)揮藥效，但它們中大多是帶電荷或有極性的，因此不能靠被動擴散跨膜。解答：脂質體是脂雙層膜組成的封閉的、內部有空間的囊泡。 6 酶1．作為生物催化劑，酶最重要的特點是什么？解答：作為生物催化劑，酶最重要的特點是具有很高的催化效率以及高度專一性。j 異構酶類；k 水解酶類；l 轉移酶類；m 氧化還原酶類中的脫氫酶；n 合成酶類；o 裂合酶類；p 氧化還原酶類中的氧化酶；q 轉移酶類；r 水解酶類；s 合成酶類（又稱連接酶類）。根據(jù)誘導契合學說，經過誘導之后，酶與底物在結構上的互補性是酶催化底物反應的前提條件，酶只能與對應的化合物契合，從而排斥了那些形狀、大小等不適合的化合物，因此酶對底物具有嚴格的選擇性，即酶具有高度專一性。解答：參考本章第5節(jié)內容。接下來，你用定點誘變的方法研究了組成該酶的某些氨基酸殘基對酶活性的影響作用：（1）你將第65位的精氨酸突變?yōu)楣劝彼幔l(fā)現(xiàn)該酶的底物專一性發(fā)生了較大的改變，試解釋原因；（2）你將第108位的絲氨酸突變?yōu)楸彼幔l(fā)現(xiàn)酶活力完全失去，試解釋原因；（3）你認為第65位的精氨酸與第108位的絲氨酸在酶的空間結構中是否相互靠近，為什么？解答：（1）第65位的氨基酸殘基可能位于酶活性部位中的底物結合部位，對酶的專一性有較大影響，當該氨基酸殘基由精氨酸突變?yōu)楣劝彼岷?，其帶電性質發(fā)生了改變，不再具有與原底物之間的互補性，導致酶的專一性發(fā)生改變。（3）第65位的精氨酸與第108位的絲氨酸在酶的空間結構中應相互靠近，因為這兩個氨基酸殘基都位于酶的活性部位，根據(jù)酶活性部位的特點，參與組成酶活性部位的氨基酸殘基在酶的空間結構中是相互靠近的。7．利用底物形變和誘導契合的原理，解釋酶催化底物反應時，酶與底物的相互作用。酶與底物同時發(fā)生變化的結果是酶與底物形成一個互相契合的復合物，并進一步轉換成過渡態(tài)形式，在過渡態(tài)形式中，酶活性部位的構象與底物過渡態(tài)構象十分吻合，從而降低活化能，增加底物的反應速率。解答：在酶促反應酸堿催化中，酶活性部位的一些功能基團可以作為廣義酸給出質子（例如谷氨酸殘基不帶電荷的側鏈羧基、賴氨酸殘基帶正電荷的側鏈氨基等），底物結合質子，形成特定的過渡態(tài)，由于形成該過渡態(tài)所需活化能相比于非酶促反應更低，因此反應速率加快；另外一些功能基團可以作為廣義堿從底物接受質子（例如谷氨酸殘基帶負電荷的側鏈羧基、賴氨酸殘基不帶電荷的側鏈氨基等），底物失去質子后，形成過渡態(tài)所需的活化能比非酶促反應低，因此反應速率加快。由于該共價復合物形成與分解的反應所需活化能均比非酶促反應低，因此反應速率被加快。解答：參考本章第6節(jié)內容。（2）如何確定在實驗中測得的酶促反應速率是真正的初速率？（3）在實驗中使用了一種抑制劑，下表中是在分別存在與不存在抑制劑I的情況下測定的對應不同底物濃度的酶促反應速率，請利用表中的數(shù)據(jù)計算其各自對應的Km與Vmax值，并判斷抑制劑的類型。利用NADH的摩爾吸光系數(shù)（可從相關文獻查到，或用已知濃度的NADH溶液自行測定），計算出單位時間內NADH的增加量，用于表示酶活力。（3）用LineweaverBurk雙倒數(shù)作圖法，結果如下：Km與Vmax值抑制劑濃度[I] = 0[I] = 10 mmol/LKm/(mmolL1) Vmax/(mmolL1min1)抑制劑的類型：競爭性可逆抑制劑。12．試通過一種反競爭