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一、名词解释

1． 自发突变（spontaneous mutation）。

【答案】自发突变是指由生物体内在因素引起的突变。

2． 碱基互补规律。

【答案】碱基互补规律是碱基在配对过程中遵循的规律，在形成双螺旋结构的过程中，由于各种碱基的大小与结构的不同，

使得碱基之间的互补配对只能在间进行。

3． 活化能（

的最小能量。

4． 细胞色素和之）。 【答案】（由动力学推导出来的）活化能是指化学反应中，由反应物分子到达活化分子所需

是一种含铁卟啉辅基的b 族细胞色素，因为它与一氧化碳结合时，在【答案】细胞色素

450nm 波长处有最大吸收峰而得名。它能与氧直接作用，属于加单氧酶类，反应中一个氧原子进入代谢物使代谢物羟化，另一个氧原子还原为水，因此又称混合功能氧化酶（mixed function oxidase

）。细胞色素氧化还原系统是存在于动植物微粒体膜上的一种非线粒体电子传递链，不与ADP 磷酸化相偶联，不能生成

5． 协同运输。

【答案】协同运输是一类靠间接提供能量完成的主动运输方式。物质跨膜运动所需要的能量来自膜两侧离子浓度梯度。

6． 镰刀形细胞贫血病（sickle-cell anemia）。

【答案】病人的血红蛋白分子与正常人血红蛋白分子的主要差异在P 链上第6位氨基酸残基，正常人为谷氨酸，病人则为缴氨酸。缬氨酸侧链与谷氨酸侧链的性质和在蛋白质分子结构形成中的作用完全不同，所以导致病人的血红蛋白结构异常，红细胞呈镰刀状，当红细胞脱氧时，这种镰刀状细胞明显增加。

7． 复制子（replicon ）。

【答案】复制子是指能够独立的从复制起点到复制终点所包含的DNA 序列进行复制的基因

组单位。

8． 稀有氨基酸。

【答案】稀有氨基酸是组成蛋白质中的20种常见氨基酸以外的其他蛋白质氨基酸，它们是正常氨基酸的衍生物，如5-轻赖氨酸。

二、问答题

9． 对于许多微生物，谷氨酸脱氢酶（GDH ）参与谷氨酸的分解代谢。谷氨酸在它的催化下，产生氨和酮戊二酸。酮戊二酸进入TCA 循环氧化。

（1）当大肠杆菌在以Glu 作为唯一碳源的培养基中生长的时候，GDH 的合成被强烈抑制。在这样的条件下，催化Asp 形成富马酸和氨的天冬氨酸酶（aspartase ）是细胞在Glu 下生长所必需的。为什么? 试用一个循环途径来说明。

（2）当大肠杆菌培养在葡萄糖和氨的培养中，GDH 的合成加速，而且它是有活性的。这时，GDH 在细菌代谢中起什么作用？

【答案】⑴

（2）GDH 催化逆反应，促进氨同化成Glu ，而Glu 作为多种生物合成途径中氨基的供体。

10．简要说明什么是“葡萄糖效应” ？

【答案】“葡萄糖效应”是指在同时存在葡萄糖和乳糖的培养基中培养时，细菌通常优先利用葡萄糖，而不能利用乳糖的现象。只有在葡萄糖被耗尽之后，细菌经过短暂停滞后，才能分解利用乳糖。葡萄糖效应可以用Jacob 和Monod 于1960〜1961年提出、随后得到证明和发展的乳糖操纵子模型作出解释。

11．试述磺胺类药物抗菌的作用原理。

【答案】磺胺类药物与叶酸的组成成分对氨基苯甲酸的化学结构类似。因此磺胺类药物可以与对氨基苯甲酸竞争细菌体内的二氢叶酸还原酶，从而竞争性地抑制该酶的活性，使对于磺胺类药物敏感的细菌很难利用对氨基苯甲酸合成细菌生长所必需的二氢叶酸，最终抑制了细菌的生长、繁殖。人体所必需的叶酸是从食物中获得的，人体不能合成叶酸，故人体服用磺胺类药物只是影响了对磺胺类药物敏感的细菌的生长、繁殖，达到治病的目的。现在常见的增效磺胺类药物还附加了一些二氢叶酸还原酶的抑制剂，使细菌体内的四氢叶酸含量几乎为零，从而増加治疗效果。

12．哪些因素能引起DNA 损伤？生物体是如何进行修复的？这些机制对生物体有何意义？

【答案】（1）引起DNA 损伤的因素有生物因素、物理因素和化学因素等，具体来说，包括

以下方面：①DNA 复 制过程中产生差错；②DNA 重组、病毒基因的整合等导致局部DNA 双螺

旋结构的破坏；③某些物理因子，如紫 外线、电离辐射等；④某些化学因子，如化学诱变剂等。

（2）细胞对DNA 损伤的修复系统有五种：①错配修复；②直接修复；③切除修复；④重组修复；⑤易错修复。

（3）意义：DNA 损伤的修复机制保证了生物遗传信息的稳定，不至于流失或改变。

13．（1）基于对蛋白质基元和结构域研宄所获得的结果，有人说蛋白质的三级结构比一级结构更加保守，可以对以序列分析追踪蛋白质进化上关系的系统提供一种有效的补充。你同意这种观点吗？请说说你的理由。

（2）你认为离子键是推动蛋白质折叠的重要的作甩力吗？请说出你的理由。

【答案】（1）这种观点也有一定的道理。蛋白质发挥功能是靠三级结构，三级结构是由一级结构决定的。但是在生物分子的进化历程中，由于基因发生错义突变的时候，蛋白质的一级结构会发生改变，但是如果氨基酸突变并不影响到蛋白质的折叠时. 蛋白质的功能仍旧可以得到很好的传递。例如，血红蛋白在许多生物中一级结构差异性较大，但是其三级结构都比较类似，三级结构保守性高于一级结构的保守性。

（2）离子键是推动蛋白质折叠的重要的作用力之一。蛋白质折叠的主要作用力是疏水作用，离子键形成之前，正负离子基团之间的静电作用也是促进蛋白质正确折叠的重要作用力。离子键还是稳定蛋白质正确折叠构象的重要作用力。

14．别嘌呤醇为什么可用于治疗“痛风症”？

【答案】“痛风症”基本的生化特征为高尿酸血症。由于尿酸的溶解度很低，尿酸以钠盐或钾盐的形式沉积于软 组织、软骨及关节等处，形成尿酸结石及关节炎（尿酸盐结晶沉积于关节腔内引起的关节炎为痛风性关节炎）； 尿酸盐也可沉积于肾脏成为肾结石。

治疗“痛风症”的药物别嘌呤酸是次黄嘌呤的类似物，可与次黄嘌呤竞争与黄嘌呤氧化酶的结合，别嘌呤醇 氧化的产物是别黄嘌呤，后者的结构又与黄嘌呤相似，可牢固地与黄嘌呤氧化酶的活性中心结合，从而抑制该酶的活性，使次黄嘌呤转变为尿酸的量减少，使尿酸结石不能形成，以达到治疗之目的。

15．有两种微生物，一种生活在热泉中，另外一种生活在南极，你认为这两种微生物的基因组DNA 在碱基组成和三级结构上会有何种差别? 为什么？

【答案】生活在热泉中的微生物基因组DNA 应该含有较高的

环境，基因组DNA 应该含有较高的碱基对，在三级结构上可能会含有正超螺旋，这有利于维持双螺旋结构的稳定。而在生活在南极的微生物，由于处于寒冷的碱基对，三级结构应该是负超螺旋，这会有利于DNA 的在温度较低的环境下也能够解链，从而进行正常的复制和转录等。