养集中生长一代和二代后，15N在预期的子代DNA中的分布是如何的？
5、从生物A中得到了一个基因的DNA序列和其编码的蛋白质的氨基酸序列；从生物B中得到了一个不同基因的DNA序列和其编码的蛋白质序列。试从DNA序列和蛋白质序列的结构特点以及DNA和蛋白质的关系，说明生物是进化来的，而不是不同起源的。
四、问答题：5题，共50分。
1、蛋白质中疏水作用力主要由何驱动？输水作用力与温度有何相关性，并解释之。
2、某酶分别催化两种不同的底物发生同样的反应。如果该酶对底物A的Km与Vmax值为0.1mM和100U/mg（1U的酶为每秒钟转换1μm底物的酶量），对底物B的Km与Kcat值为5μm和50min-1，该酶的分子量为50kDa。假设两种底物同时存在且浓度相同，该酶催化两种底物的速度之比如何？
3、试述胆固醇在人体中的三种生物学功能，列出胆固醇从乙酰辅酶A合成过程中的五个中间物，并说明LDL在胆固醇代谢中的作用。
4、Thomas Cech 发现了四膜虫核糖体RNA（rRNA）的前体能够自我剪切为成熟分子而不需要结合任何四膜虫的蛋白质。如果你是Thomas Cech ，如何设计实验证明这一发现。
5、你克隆到一个蛋白质，序列如下：
1 MESADFYEVE PRPPMSSHLQ SPPHAPSNAR LWLWSPGRGPR AAPSPTCRPG
AAGRICEHET
61 SIDISAYIDP AAFNDEFLAD LFQHSRQQEK AKAAAGPAGG GGDFDYPGAP
AGPGGAVMSA 121 GAHGPPPGYG CAAAGYLDGR LEPLYERVGA PALRPLVIKQ
EPREEDEAKQ LALAGLFPYQ 181 PPPPPPPPHP HASPAHLAAP HLQFQIAHCG
PTPPPTPVPS PHAAPALGAA GLPGPGSALK 240 GLAGAHPDLR TGGGGGGGSGA
GAGKAKKSVD PDKAKQRNVE LTQQKVELTS DNDRLRKRVE 301 QLSREADTLR
GIFRQLPESS VKLAMATARL ARGGGTLAGR PPGLWRPRGW
FRVAGSGCPG 361
RASQD
根据已知的研究结构表明它是一个转录因子。从序列计算得到的分子量为40kDa，但从蛋白质超离心沉降方法得到的分子量是80kDa，你认为最可能的原因是什么？请根据你得出的假说设计实验，并预测如果假说正确时的实验结构。根据氨基酸的序列，你认为什么特点使得这个蛋白质发生了你所提出的假说中的现象，并设计实验加以验证。
中国科学院2006年攻读硕士学位研究生入学试题答案
一、选择题
1、+ 首先来看蛋白质变性的概念：在理化因素作用下，蛋白质分子内的二硫键和非共价键被破坏，天然构象发生变化，引起蛋白质理化性质和活性的改变。蛋白质变性的实质：蛋白质分子中的二硫键和次级键被破坏，变性不涉及共价键的断裂。2、+ 如杆菌肽。3、- Kcat型专一性不可逆抑制剂这种抑制剂是根据酶的催化过程来设计的，它们与底物类似，既能与酶结合也能被催化发生反应，在其分子中具有潜伏反应基因，该基团会被酶催化而活化，并立即与酶活性中心某基团进行不可逆结合，使酶受抑制。此种抑制专一性强，又是经酶催化后引起，被称为自杀性底物。4、+。5、- 反例：Ras就是信号转到中的一种G蛋白，Ras蛋白是由一条多肽链组成的单体蛋白。6、+ 用红外光谱研究血清白蛋白在水溶液中的二级结构构象的变化。7、+ 丙氨酸属于手性化合物，具有光化学活性。8、-。9、+。10、- 在酶浓度不变时，不同的底物浓度与反应速度的关系为一矩形双曲线，即当底物浓度较低时，反应速度的增加与底物浓度增加成正比；此后，随底物浓度的增加，反应速度的增加量逐渐减少；最后，当底物浓度增加到一定量时，反应速度达到最大值，不再随底物浓度的增加而增加。11、-。12、+ 去垢剂是一端沁水一端疏水的两性小分子，是分离与研究膜蛋白的常用试剂。13、+。14、-。15、+ 单核巨噬细胞：因其表面具有CD4受体，所以也易被HIV侵犯，研究发现HIV感染的单核巨噬细胞有播散HIV感染的作用，它可以携带HIV进入中枢神经系统。在脑细胞中受HIV感染的主要是单核巨噬细胞，如小胶质细胞。16、+。17、- 与核糖体小亚基16sRNA结合。18、- 葡萄糖-6-磷酸酶是内质网的标志酶。19、+。20、+。
二、选择题
1、B 肌原纤维由粗肌丝和细肌丝组装而成，粗肌丝的成分是肌球蛋白，细肌丝的主要成分是肌动蛋白，辅以原肌球蛋白和肌钙蛋白。2、A 参与蛋白质组成的是L-型氨基酸绝大多数形成稳定的右手螺旋，个别是左手螺旋。3、C。4、D。5、D。6、D。7、C。8、B。9、D。10、D。11、D。12、C。13、C。14、C。15、C。16、D。17、C 基因定位的连锁分析是根据基因在染色体上呈直线排列，不同基因相互连锁成连锁群的原理，即应用被定位的基因与同一染色体上另一基因或遗传标记相连锁的特点进行定位。18、D。19、B。20、B ABC转运器最早在细菌质膜上的一种转运三磷酸腺苷酶，属于一个庞大而多样的蛋白家族。由于这个蛋白家族的每个成员都含有2个高度保守的ATP结合区，故命名为ABC转运器。通过结合ATP发生二聚化，ATP水解后解聚，通过构象的改变将与之结合的底物转移至膜的另一侧。21、B。22、C。23、A。24、C。25、C （17-15）×1000×10.4/3.54=5880。26、C。27、A。28、C。29、A。30、B（20-4）/4=4。
三、简答题
1、该肽含有Trp是芳香族氨基酸，在近紫外区有吸收峰λmax=280，会在280nm左右波长下有吸收峰。由于吸收辐射能而被提升到激发电子态的分子通过激发能的非辐射转移即荧光发射。因此荧光的波长要比激发光长。芳香族氨基酸如Trp，荧光发射光谱在348nm附近有发射峰，呈现较弱的荧光。
2、当胰岛素与其受即受体酪氨酸激酶体结合后，就激活胞内的酪氨酸蛋白激酶活性。激活一系列激酶，最终使蛋白磷酸酶1（PP1）活化。蛋白磷酸酶1（PP1）使糖原合酶和糖原磷酸化酶去磷酸化。即糖原合酶被激活而磷酸化酶失活。表现出的整体的生物学效应就是促进糖原合成，抑制分解。
糖尿病的发生直接原因是由于血液中胰岛素含量的不足。胰岛素缺乏，葡萄糖不能正常进入细胞滞留在血液中。而此时胰岛血糖素的浓度超过了胰岛素的浓度，一方面导致肝脏中过果糖-2，6-二磷酸的浓度下降，使糖酵解受到抑制又刺激了葡糖异生作用；另一方面又加速了糖原的降解，产生的过量葡萄糖也进入血液，这样就造成血液中的糖浓度很高，通过肾脏时，多余的糖无法被肾小管重吸收而排入尿中导致了糖尿病。
3、方法一：分光光度法。主要利用底物或产物在紫外或可见光部分的光吸收不同。选择一适当波长，测定反应过程中反映进行情况。细胞色素C再还原和氧化型的光吸收不同。当细胞色素氧化酶氧化细胞色素C时，测定光吸收的变化就可以测定酶的活力了；方法二：同位素测定法。用放射性同位素的底物，经酶作用所产生的产物，通过适当的分离，测定产物的脉冲数换算出酶的活力。用氧18标记的氧气作为底物，经酶作用后还原为含氧18的水。反应后将底物产物分离，测定脉冲数换算成酶活力。
4、如果是全保留复制机制，生长一代产生两种DNA分子各一个。一个分子双链是N15，另一个双链是N14生长二代，产生4个分子两种DNA，一分子全部含N15和3分子全部含N14没有杂和的。
5、DNA均由含ATCG四种碱基的脱氧核糖核苷酸组成，蛋白质均由20种氨基酸组成；在DNA序列与氨基酸组成对比上，三个dNTP对应一个氨基酸，且有些相同的氨基酸对应相同的三联密码子，可以推测 DNA指导蛋白质合成基本上使用同一套遗传密码，两者DNA有相同的上游控制序列，相同的起始密码子和终止密码子。在这个意义上说明生物是由进化而来的，而不是不同起源的。
四、问答题：
1、介质中球状蛋白质的折叠总是倾向与把疏水残基埋藏在分子的内部，这一现象称为疏水作用。它在稳定蛋白质的三维结构方面占有突出地位。疏水作用其实并不是疏水基团之间有什么吸引力的缘故，而是疏水基团或疏水侧链出自避开水的需要而被迫接近。蛋白质溶液系统的熵增加是疏水作用的主要动力。当疏水化合物或基团进入水中，它周围的水分子将排列成刚性的有序结构，即所谓的笼型结构。与此相反的过程使排列有序的水分子被破坏，这部分水分子被排入自由水中，这样水的混乱度增加，即熵增加，因此疏水作用是熵驱动的自发
过程。 疏水作用在生理温度范围内随温度升高而加强，T的升高与熵增加具有相同得效果，但超过一定的温度后50~60度又趋减弱。因此超过这个温度疏水基团周围的水分子有序性降低，因而有利于疏水基团进入水中。
2、在生理条件下，大多数的酶不被底物所饱和，且底物浓度与Km相比要小得多 v=[Kcat/Km][E][S]
KcatA=100U/mg=100umol/mg·min=100umol·50kDa/0.001mol=5000/min Va/Vb=[KcatA/KcatB][KmA/KmB]=5
3、胆固醇的功能：⑴生物膜的组成成分，对调节膜流动性有很大作用⑵作为激素的前体，在体内转化为类固醇激素⑶形成胆汁盐促进脂类在小肠的消化吸收。
胆固醇合成中的五个中间物：乙酸、甲羟戊酸、异戊二烯衍生物、角鲨烯、羊毛固醇。
LDL，介导胆固醇的转运，将胆固醇从血液运送到靶组织细胞内；抑制靶组织的胆固醇及LDL受体的合成。
HDL，可以减少胆固醇的沉积，防止血栓形成。HDL可以回收从死亡，衰老细胞更新的细胞膜被降解血浆脂蛋白等释放到血浆中的胆固醇。其上的蛋白将其酯化为胆固醇只并将它转移到LDL。
4、先制备编码rRNA前体的DNA片段，可以将编码这个前体的DNA克隆到大肠杆菌质粒中，扩增后提取质粒。在体外构建一个RNA转录体系，转录出RNA前体。提取体系中RNA，在分有或无四膜虫蛋白质两组别，其中一组用加热，有机溶剂和蛋白酶来变性蛋白质，纯化前rRNA。待反应充分后，电泳分离，分别观察结果，如果发现在有无蛋白质的条件下，前体RNA都被分成几个不同的条带而且带型一样，可以证明前体RNA能自我剪接，而且不受四膜虫蛋白质影响。然后可以用电用来检测条带，是否发生了自剪切。条带可剪切回收，分析RNA序列，得到剪接位点。
5、最可能的原因是该转录因子是二聚体，且由相同的两个亚基构成。可以分离纯化蛋白质，用SDS-PAGE鉴定，如果凝胶上只有一条带且分子量为40kDa即可证明。
根据氨基酸的序列，相互作用281到344，每七个氨基酸有一个亮氨酸，且在该蛋白序列中富含脯氨酸和谷氨酸，这些特点说明该转录因子可能是亮氨酸拉链，依赖亮氨酸侧链间的疏水相互作用形成二聚体。
可以采用基因工程技术，定点突变每七次出现的亮氨酸残基，如果不能再形成二聚体便可以证明该推测。