4．对。
5．错。具有两个或两个以上肽键的物质才具有类似于双缩脲的结构，具有双缩脲反应，而二肽只具有一个肽键，所以不具有双缩脲反应。
6．错。二硫键是由两个半胱氨酸的巯基脱氢氧化而形成的，所以两个半胱氨酸只能形成一个二硫键。
7．对。
8．错。蛋白质的空间结构包括二级结构、三级结构和四级结构三个层次，三级结构只是其中一个层次。
9．错。维持蛋白质三级结构的作用力有氢键、离子键、疏水键、范德华力以及二硫键，其中最重要的是疏水键。
IO.错。具有四级结构的蛋白质，只有所有亚基以特定的适当方式组装在一起时才具有生物活性，缺少一个亚基或单独一个亚基存在时都不具有生物活性。
11．错。蛋白质变性是由于维持蛋白质构象稳定的作用力（次级键和二硫键）被破坏，从而使蛋白质空间结构被破坏并丧失生物活性的现象。次级键被破坏以后，蛋白质结构松散，原来聚集在分子内部的疏水性氨基酸侧链伸向外部，减弱了蛋白质分子与水分子的相互作用，因而使溶解度降低。 12.错。蛋白质二级结构的稳定性是由链内氢键维持的，如a一螺旋结构和口一折叠结构中的氢键均起到稳定结构的作用。但并非肽链中所有的肽键都参与氢键的形成，如脯氨酸与相邻氨基酸形成的肽键，以及自由回转中的有些肽键不能形成链内氢键。
一、名词解释
1．盐析(salting out)：在高浓度的盐溶液中，无机盐离子从蛋白质分子的水膜中夺取水分子，破坏水膜，使蛋白质分子相互结合而发生沉淀。这种现象称为盐析。
2．透析法(dialysis)：利用小分子经过半透膜可以扩散到水（或缓冲液）中而大分子不能通过半透膜的原理将小分子与生物大分子分开的一种分离纯化技术。
3．天然构象( natural conformation)：蛋白质可以形成各种各样的立体结构，即构象。在生理条件下，蛋白质表现出能量最低的稳定形态，是其发挥生物功能所必需的，称为天然构象。
4．别构效应( allosteric effect)：又叫做变构效应，是指配基与寡聚蛋白分子中的1个亚基结合后改变了其构象，并导致相邻其他亚基构象和功能的改变，最终使蛋白质生物活性改变的现象。 5．协同效应(synergism or synergistic effect)：
变构效应的一种特殊类型，是亚基之间的一种相互作用。指寡聚蛋白的某一个亚基与配基结合时可以改变其他亚基构象，进而改变蛋白质生物活性的现象。协同效应有两种：正协同效应和负协同效应。
6．亚基( subunit)：组成蛋白质四级结构的最小单位，又称为亚单位。它通常由一条肽链组成，不同亚基之间以非共价键相连。
7．蛋白质变性( denaturation)与复性(renaturation)： 在某些理化因素作用下，蛋白质的一级结构保持不变，空间结构发生改变，即由天然状态（折叠态）变成了变性状态（伸展态），从而引起生物功能的丧失以及物理、化学性质的改变，这种现象被称为蛋白质的变性。变性后的蛋白质在适当条件下可以恢复折叠状态，并恢复原有的生物活性，这种现象称为蛋白质的复性。
8．Lowry法：蛋白质与酚试剂反应生成蓝色物质，可用于蛋白质定量。该法称福林一酚法，又称Lowry法，是蛋白质定量的经典方法。
9．凝胶电泳(gel electrophoresis)：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。
10.凝胶层析(gel chromatography)：
凝胶层析又称为分子筛层析或凝胶过滤，是根据分子大小分离蛋白质混合物最有效的方法之一。凝胶层析所用的介质是凝胶珠，其内部是多孔的网状结构。凝胶的网孑L大小决定了凝胶的分级范围。当带有多种成分的样品溶液在凝胶内运动时，分子量大的物质不能进入凝胶孔内，在凝胶间几乎是垂直地向下运动，而分子量小的物质则进入凝胶孔内进行“绕道”运行，这样分子量大的物质先出来，分子量小的物质后出来，从而达到分离的目的。
五、简答题
1．比较肌红蛋白和血红蛋白的氧合曲线，并加以简单说明。 1．答：血红蛋白和肌红蛋白与氧结合时表现出不同的结合模式。血红蛋白的氧结合曲线是S形曲线，而肌红蛋白的氧结合曲线是双曲线。S形曲线说明在血红蛋白分子与氧结合的过程中，其亚基之间存在相互作用。血红蛋白四聚体在开始与氧结合时，其氧亲和力很低，即与氧结合的能力很小。一旦其中一个亚基与氧结合，亚基的三级结构发生变化，并逐步引起其余亚基三级结构的改变，从而提高其余亚基与氧的亲和力；同样道理，当一个氧与血红蛋白亚基分离后，能降低其余亚基与氧的亲和力，有助于氧的释放。而肌红蛋白则不具有这方面的作用。 2．使蛋白质沉淀有哪些方法？各有何用途？ 2．答：使蛋白质沉淀的方法有以下几种。
①盐析：高浓度的中性盐类可以脱去蛋白质分子表面的水膜，并中和蛋白质分子的电荷，从而使蛋白质由于盐析作用从溶液中沉淀下来。常用这种方法来分离纯化蛋白质。
②有机溶剂沉淀：高浓度的乙醇、丙酮等有机溶剂能够脱去蛋白质分子的水膜，同时降低溶液的介电常数，使蛋白质从溶液中沉淀。不同蛋白质沉淀所需要的有机溶剂浓度一般是不同的，可用于蛋白质的分离。
③重金属盐沉淀：在碱性溶液中，蛋白质分子中的负离子基团（如-COO-）可以与重金属盐（如乙酸铅、氯化高汞、硫酸铜等）的正离子结合形成难溶的蛋白质重金属盐，从溶液中沉淀下来。临床上可利用这种特性抢救重金属盐中毒的病人和动物。
④生物碱试剂沉淀：生物碱试剂（如苦味酸、单宁酸、三氯乙酸、钨酸等）在pH值小于蛋白质等电点时，其酸根负离子能与蛋白质分子上的正离子相结合，成为溶解度很小的蛋白盐，从溶液中沉淀下来。临床化验时，常用上述生物碱试剂除去血浆中的蛋白质，以减少干扰。
3．在一抽提液中含有三种蛋白质，其特性如下： 蛋白质 相对分子质量 等电点 A 20000 8.5 B 21000 5.9 C 5000 6.O 设计一个方案来分离纯化这三种蛋白质。
3．由于这三种蛋白质的相对分子质量相差较大，可用凝胶过滤的方法将这三种蛋白质分开并纯化。又由于蛋白质A与蛋白质B的等电点不同，可用离子交换柱层析将蛋白质A与蛋白质B分开并纯化。
六、论述题 1．用什么试剂可以将胰岛素链间的二硫键打开与还原？蛋白质变性时为了防止生成的-SH基重新被氧化，可加入何种试剂来保护？
1．答：将二硫键打开有两种方法。
①氧化法。加入过甲酸，将二硫键氧化为磺酸基。
②还原法。是最常用的方法，使用巯基试剂，如p-巯基乙醇，可使参与二硫键的2个半胱氨酸还原为带有游离巯基的半胱氨酸，为了使反应能顺利进行，通常加入一些变性剂，如高浓度的尿素等。加入过量的还原剂可以防止还原所得的巯基被重新氧化。
2．简要说明为什么大多数球状蛋白质在溶液中具有如下性质？ ①在低pH时沉淀。
②当离子强度从零增至高值时，先是溶解度增加，然后溶解度降低，最后沉淀。 ③在给定离子强度的溶液中，等电pH值时溶解度呈现最小。 ④加热时沉淀。
⑤当介质的介电常数因加入与水混溶的非极性溶剂而下降时，溶解度降低。 ⑥如果介电常数大幅度下降以至介质以非极性溶剂为主，则产生变性。
2．答：①在低pH时氨基被质子化，使蛋白质带有大量的净电荷，这样造成分子内的电荷排斥，引起很多蛋白质的变性，并由于疏水内部暴露于水环境而变得不溶解。
②增加盐浓度，开始时能稳定带电基团，但是当盐浓度进一步增加时，盐离子便与蛋白质分子竞争水分子，因此降低了蛋白质的溶剂化，这样又促进蛋白质分子间的极性作用和疏水相互作用，从而导
致沉淀。
③蛋白质在等电点时分子间的静电排斥力最小。
④由于加热使蛋白质变性，因此暴露出疏水内部，溶解度降低。
⑤非极性溶剂能降低表面极性基团的溶剂化作用，因此促进蛋白质之间的氢键形成，以代替蛋白质与水之间形成的氢键，使溶解度降低。
⑥低介电常数能稳定暴露于溶剂中的非极性基团，因此促进蛋白质的伸展，从而引起变性。
第四章
二、选择题
1．热变性的DNA分子在适当条件下可以复性，条件之一是( )。
A．骤然冷却； B缓慢冷却； C．浓缩； D．加入浓的无机盐
2．在适宜条件下，核酸分子两条链通过杂交作用可自行形成双螺旋，取决于( )。 A. DNA的Tm值； B.序列的重复程度； C．核酸链的长短； D．碱基序列的互补 3．核酸中核苷酸之间的连接方式是( )。
A.2?，5?-磷酸二酯键； B.氢键； C.3?，5?-磷酸二酯键； D.糖苷键 4．tRNA的分子结构特征是( )
A．有反密码环和3?端有-CCA序列； B．有密码环；
C．有反密码环和5'端有-CCA序列； D．5?端有-CCA序列
5．下列关于DNA分子中的碱基组成的定量关系哪个是不正确的？( ) A.C+A—G+T; B. C=G; C.A—T; D. C+G=A+T
6．下面关于Watson-Crick DNA双螺旋结构模型的叙述中哪一项是正确的？( ) A．两条单链的走向是反平行的； B.碱基A和G配对； C．碱基之间共价结合； n磷酸戊糖主链位于双螺旋内侧
7．具5?-CpGpGpTpAp-3?顺序的单链DNA能与下列哪种RNA杂交？( ) A.5?-GpCpCpAp-3?; B.5?-GpCpCpApUp-3?； C-5?-UpApCpCpGp-3';D. 5'-TpApCpCpGp_3' 8．RNA和DNA彻底水解后的产物( )。
A．核糖相同，部分碱基不同； B碱基相同，核糖不同； C．碱基不同，核糖不同； D．碱基不同，核糖相同 9．下列关于mRNA描述哪项是错误的？( )
A．原核细胞的mRNA在翻译开始前需加“PolyA”尾； B.真核细胞mRNA在3?端有特殊的“尾”结构； C．真核细胞mRNA在5?端有特殊的“帽子”结构； D.原核细胞mRNA在转录后无需任何加工 10．tRNA的三级结构是( )
A．三叶草形结构； B.倒L形结构； C．双螺旋结构； D．发夹结构 11．维系DNA双螺旋稳定的最主要的力是( )
A．氢键； B.离子键； C．碱基堆积力； n范德华力 12. Tm是指( )的温度
A．双螺旋DNA达到完全变性时； B.双螺旋DNA开始变性时； C．双螺旋DNA结构失去1/2时； D.双螺旋结构失去1/4时 13.稀有核苷酸碱基主要见于( )。
A. DNA; B.mRNA; C.tRNA; D.rRNA
14.双链DNA解链温度的增加，提示其中碱基含量高的是( ) A．A和G; BC和T; C．A和T; D．C和G 15.核酸变性后，可发生哪种效应？( ) A.减色效应； B.增色效应；
C．失去对紫外线的吸收能力； D．最大吸收峰波长发生转移 16.某双链DNA纯样品含15%的A，该样品中G的含量为( )
A. 35%; B. 15%； C.30%; D.20% 三、判断题（在题后括号内注明“对”或“错”）
1．杂交双链是指DNA双链分开后两股单链的重新结合。( ) 2．tRNA的二级结构是倒L形。( )
3．DNA分子中的G+C的含量愈高，其熔点(Tm)值愈大。( )
4．如果DNA一条链的碱基顺序是CTGGAC，则互补链的碱基序列为GACCTG。( ) 5．在tRNA分子中，除四种基本碱基(A、G、C、U)外，还含有稀有碱基。( )
6．-种生物所有体细胞DNA的碱基组成均是相同的，可作为该种生物的特征。( ) 7．核酸探针是指带有标记的一段核酸单链。( ) 8．DNA是遗传物质，而RNA则不是。( ) 9．作为遗传物质的DNA都是双链的。( )
10.进化程度越高的生物其细胞中DNA含量越大。( )
一、名词解释
1．DNA的变性(denaturation)和复性(renaturation):
DNA变性是DNA双链解链分离成两条单链的现象。而DNA复性是变性DNA在适当条件下，两条彼此分开的单链重新按照碱基互补配对原则形成双链结构的过程。 2．分子杂交( molecular hybridization)：
不同的DNA片段之间，DNA片段与RNA片段之间，如果彼此间的核苷酸排列顺序互补则可以复性，形成新的双螺旋结构。这种按照互补碱基配对而使来源不同的两条多核苷酸链相互结合的过程称为分子杂交。
3．增色效应和减色效应(hyperchromic effect，hypochromic effect)：
增色效应指当双螺旋DNA熔解（解链）时，在260nm处紫外吸收增加的现象；减色效应指随着核酸复性，紫外吸收降低的现象。 4．回文序列( palindrome)：
双链DNA中的一段倒置重复序列，当该序列的双链被打开后，可形成局部“+”字形结构。这段序列被称为回文序列。
5．Tm值(melting temperature)：
通常将50%的DNA分子发生变性时的温度称为解链温度或熔解温度。 6．Chargaff定律(chargaff' srule)：
在双链DNA中，腺嘌呤与胸腺嘧啶、鸟嘌呤与胞嘧啶的摩尔比均接近l，即A-T，G=C或A+G。这是由Chargaff首先发现的，被称为Chargaff定律。DNA的碱基组成具有种的特异性，但没有组织和器官的特异性。另外生长发育阶段、营养状态和环境的改变都不影响DNA的碱基组成。 四、简答题
1．DNA和RNA在化学组成、分子结构、细胞内分布和生理功能上的主要区别是什么？
1．答：组成DNA的碱基有A、T、C、G四种，戊糖为D-2-脱氧核糖，DNA分子常为双链结构，包括一级结构、二级结构、三级结构等。DNA在细胞内主要存在于细胞核中，组成染色质（染色体），此外线粒体中也有少部分DNA。DNA的生理功能主要是作为遗传物质，通过复制将遗传信息由亲代传给子代。
组成RNA的碱基有A、U、C、G四种，戊糖为D-核糖。RNA为单链线形分子，可自身回折形成局部双螺旋（二级结构），进而折叠（三级结构）。RNA分为三类：tRNA、rR]NA和mRNA，主要分布于细胞质中的核糖体上。RNA的功能与遗传信息的表达有关，如转录、翻译。某些病毒的基因组为RNA，此外RNA还有催化功能。
2．DNA双螺旋结构的基本特点有哪些？这些特点能解释哪些最重要的生命现象？
2．答：按Watson-Crick模型，DNA的双螺旋结构特点如下。两条反向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，而亲水的糖一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0.34nm，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结构稳定的力主要是碱基堆积力和氢键；双螺旋结构表面有两条螺形凹沟，一大一
小。
解释生命活动：双螺旋DNA是储存遗传信息的分子，通过半保留复制，储存遗传信息；通过转录和翻译表达出生命活动所需信息。
3．比较tRNA、rRNA和mRNA的结构和功能。
3．答：不同类型的RNA分子可自身回折形成发卡、局部双螺旋区，形成二级结构（茎环结构、内部环结构、分支环结构和中心环结构等），并折叠产生三级结构，除tRNA外，几乎全部细胞中的RNA与蛋白质形成核蛋白复合物。
①tRNA的二级结构为三叶草形，三级结构为倒L形。三叶草结构由氨基酸臂、二氢尿嘧啶环（D环）、反密码子环、额外环和假尿嘧啶环（T cr/, C环）等5个部分组成。
tRNA的功能：在蛋白质生物合成过程中，起转运氨基酸、识别密码子和合成起始的作用，另在DNA反转录合成及其他代谢和基因表达调控中也起重要作用。
②rRNA与蛋白质组装成核糖体，rRNA催化肽键合成，蛋白质维系rRNA构象。
③成熟mRNA的5?端有帽子结构，3?端有poly (A)尾巴结构。mRNA的功能是把遗传信息从DNA转移到核糖体，以进行蛋白质合成。
4．从两种不同细菌提取的DNA样品，其腺嘌呤脱氧核苷酸分别占其核苷酸总数的32%和17%，计算这两种不同来源DNA四种核苷酸的相对百分组成。两种细菌中哪一种是从温泉(64℃)中分离出来的？为什么？
4．答：①第一个样品，T%=32%，G%=C%=[（100-32×2）／2]%=18%；第二个样品，T%=17%，G%=C%=[(100 - 17×2)／2]%=33%。
②根据经验公式XG+C =（Tm - 69.3）× 2.44，第一个样品的Tm=84.05，第二个样品的Tm=96.35。因为Tm值代表双链DNA熔解彻底变成单链DNA的温度范围的中点温度，Tm值离64℃越远的样品在温泉中越稳定，所以从该温度温泉中分离的样品是第二个。 五、论述题
1.谈谈你所知道的核酸研究进展情况及其对生命科学发展的影响。
DNA是生物体重要的遗传物质。1869年，Miescher从人体的细胞核分离出一种含磷的有机化合物，命名为“核素”，被公认为是关于核酸的最早发现。1953年2月28日Watson和Crick建立了日后被追认为分子生物学诞生标志的DNA双螺旋结构模型。1973年，Berg首创了DNA重组技术。1977年Allan和Walter以及Frederick分别独立地研究成功DNA测序的方法。1990年人类基因组计划(human genome project，HGP)正式启动。2001年初，人类基因组全序列测定基本完成。人类基因组图谱为今后基因的结构与功能、表达和调控的研究奠定了基础，“功能基因组学”时代已经到来了。
RNA研究也有很长的历史。20世纪50年代发现了mRNA、tRNA、rRNA。21世纪的80年代核酶的发现，首先突破了统治生物化学科学超过半个世纪的一个信条一“酶即是蛋白质”。之后，反义RNA、小干扰RNA以及microRNA等的发现开创了RNA研究的新纪元。 核酸研究对生命科学的发展具有极其重要的意义。首先随核酸研究发展起的各种实验手段是科学家们多角度研究生命活动的必备工具。核酸研究建立起诸如基因工程、DNA测序、DNA芯片、反义RNA及RNA干扰技术，为疾病诊断、药物筛选、基因发现及功能研究等奠定了坚实的基础。总之，人类对生命科学的最终理解离不开核酸研究。
二、填空题
1．糖的主要功能有——、—__、____。 1．能源，结构，信息传递
2．同分异构体主要包括——、——、——、____、____。 2．结构异构，立体异构，几何异构，旋光异构，差向异构
3．根据Seliwanoff反应，将糖与浓酸作用后再与间苯二酚反应，若是酮糖就显____色，若是醛糖就显____色。 3．鲜红，淡红
4．单糖与强酸作用可以主要生成____。 4．糠醛
5．麦芽糖的糖苷键为____。 5．葡萄糖a-1,4-葡萄糖苷键
6．在直链淀粉中，还原端和非还原端的数量各为____、____。而支链淀粉中还原端和非还原端的数量为____、____。 6．1个，1个，1个，多个
7．结构最简单的糖是____和____。 7．甘油醛，二羟丙酮 8．没有构型的糖是____。8．二羟丙酮