生物化学与分子生物学 考试大纲.doc

中科院研究生院硕士研究生入学考试生物化学与分子生物学考试大纲一、 考试内容1. 蛋白质化学 考试内容l 蛋白质的化学组成，20种氨基酸的简写符号l 氨基酸的理化性质及化学反应 l 蛋白质分子的结构（一级、二级、高级结构的概念及形式）l 蛋白质一级结构测定的一般步骤l 蛋白质的理化性质及分离纯化和纯度鉴定的方法l 蛋白质的变性作用 l 蛋白质结构与功能的关系考试要求l 了解氨基酸、肽的分类l 掌握氨基酸与蛋白质的物理性质和化学性质l 了解蛋白质一级结构的测定方法 （目前关于蛋白质一级结构测定的新方法和新思路很多，而教科书和教学中涉及的可能不够广泛，建议只让学生了解即可）l 理解氨基酸的通式与结构l 理解蛋白质二级和三级结构的类型及特点，四级结构的概念及亚基l 掌握肽键的特点l 掌握蛋白质的变性作用l 掌握蛋白质结构与功能的关系2. 核酸化学 考试内容l 核酸的基本化学组成及分类l 核苷酸的结构l DNA和RNA一级结构的概念和二级结构要特点；DNA的三级结构l RNA的分类及各类RNA的生物学功能l 核酸的主要理化特性l 核酸的研究方法考试要求l 全面了解核酸的组成、结构、结构单位以及掌握核酸的性质l 全面了解核苷酸组成、结构、结构单位以及掌握核苷酸的性质l 掌握DNA的二级结构模型和核酸杂交技术l 了解microRNA的序列和结构特点 （近年来针对非编码RNA的研究越来越深入，建议增加相关考核）3. 糖类结构与功能 考试内容l 糖的主要分类及其各自的代表l 糖聚合物及其代表和它们的生物学功能l 糖链和糖蛋白的生物活性考试要求l 掌握糖的概念及其分类 l 掌握糖类的元素组成、化学本质及生物学功用l 理解旋光异构l 掌握单糖、二糖、寡糖和多糖的结构和性质l 掌握糖的鉴定原理4. 脂质与生物膜 考试内容l 生物体内脂质的分类，其代表脂及各自特点l 甘油脂、磷脂以及脂肪酸特性。油脂和甘油磷脂的结构与性质l 生物膜的化学组成和结构，“流体镶嵌模型”的要点考试要求l 了解脂质的类别、功能l 熟悉重要脂肪酸、重要磷脂的结构 l 掌握甘油脂、磷脂的通式以及脂肪酸的特性l 掌握油脂和甘油磷脂的结构与性质5. 酶学 考试内容l 酶的作用特点l 酶的作用机理l 影响酶促反应的因素（米氏方程的推导）l 酶的提纯与活力鉴定的基本方法l 熟悉酶的国际分类和命名l 了解抗体酶、核酶和固定化酶的基本概念和应用考试要求l 了解酶的概念 l 掌握酶活性调节的因素、酶的作用机制l 了解酶的分离提纯基本方法l 熟悉酶的国际分类（第一、二级分类）l 了解特殊酶，如溶菌酶、丝氨酸蛋白酶催化反应机制l 掌握酶活力概念、米氏方程以及酶活力的测定方法l 了解抗体酶、核酶的基本概念l 掌握固定化酶的方法和应用6. 维生素和辅酶考试内容l 维生素的分类及性质l 各种维生素的活性形式、生理功能考试要求l 了解水溶性维生素的结构特点、生理功能和缺乏病l 了解脂溶性维生素的结构特点和功能7. 激素考试内容l 激素的分类l 激素的化学本质；激素的合成与分泌l 常见激素的结构和功能（甲状腺素、肾上腺素、胰岛素、胰高血糖素）l 激素作用机理考试要求l 了解激素的类型、特点l 理解激素的化学本质和作用机制l 了解常见激素的结构和功能l 理解第二信使学说8新陈代谢和生物能学考试内容l 新陈代谢的概念、类型及其特点l ATP与高能磷酸化合物 l ATP的生物学功能l 电子传递过程与ATP的生成l 呼吸链的组分、呼吸链中传递体的排列顺序考试要求l 理解新陈代谢的概念、类型及其特点l 了解高能磷酸化合物的概念和种类l 理解ATP的生物学功能l 掌握呼吸链的组分、呼吸链中传递体的排列顺序l 掌握氧化磷酸化偶联机制9. 糖的分解代谢和合成代谢 考试内容l 糖的代谢途径，包括物质代谢、能量代谢和有关的酶l 糖的无氧分解、有氧氧化的概念、部位和过程l 糖异生作用的概念、场所、原料及主要途径l 糖原合成作用的概念、反应步骤及限速酶l 糖酵解、丙酮酸的氧化脱羧和三羧酸循环的反应过程及催化反应的关键酶l 光合作用的概况l 光呼吸和C4途径考试要求l 全面了解糖的各种代谢途径，包括物质代谢、能量代谢和酶的作用l 理解糖的无氧分解、有氧氧化的概念、部位和过程l 了解糖原合成作用的概念、反应步骤及限速酶l 掌握糖酵解、丙酮酸的氧化脱羧和三羧酸循环的途径及其限速酶调控位点l 掌握磷酸戊糖途径及其限速酶调控位点l 了解光合作用的总过程l 理解光反应过程和暗反应过程l 了解单糖、蔗糖和淀粉的形成过程10. 脂类的代谢与合成 考试内容l 脂肪动员的概念、限速酶；甘油代谢l 脂肪酸的b-氧化过程及其能量的计算l 酮体的生成和利用l 胆固醇合成的部位、原料及胆固醇的转化及排泄l 血脂及血浆脂蛋白考试要求l 全面了解甘油代谢：甘油的来源合去路，甘油的激活l 了解脂类的消化、吸收及血浆脂蛋白l 理解脂肪动员的概念、各级脂肪酶的作用、限速酶l 掌握脂肪酸氧化过程及能量生成的计算l 掌握脂肪的合成代谢l 理解脂肪酸的生物合成途径l 了解磷脂和胆固醇的代谢11. 核酸的代谢 考试内容l 嘌呤、嘧啶核苷酸的分解代谢与合成代谢的途径l 外源核酸的消化和吸收l 碱基的分解 l 核苷酸的生物合成l 常见辅酶核苷酸的结构和作用考试要求l 了解外源核酸的消化和吸收 l 理解碱基的分解代谢l 理解核苷酸的分解和合成途径l 掌握核苷酸的从头合成途径l 了解常见辅酶核苷酸的结构和作用12. DNA，RNA和遗传密码考试内容l DNA复制的一般规律 l 参与DNA复制的酶类与蛋白质因子的种类和作用（重点是原核生物的DNA聚合酶）l DNA复制的基本过程 l 真核生物与原核生物DNA复制的比较l 转录基本概念；参与转录的酶及有关因子l 原核生物的转录过程l RNA转录后加工的意义l mRNA、tRNA、 rRNA和非编码RNA的后加工 l 逆转录的过程 l 逆转录病毒的生活周期和逆转录病毒载体的应用 （利用逆转录病毒载体特性制作的载体在分子生物学实验中的应用越来越广泛，无论是基因治疗还是iPS中都有它的身影，建议作为考试内容）l RNA的复制：单链RNA病毒的RNA复制，双链RNA病毒的RNA复制l RNA传递加工遗传信息l 染色体与DNA染色体染色体概述真核细胞染色体的组成原核生物基因组l DNA的转座转座子的分类和结构特征转座作用的机制转座作用的遗传学效应真核生物中的转座子转座子Tnl0的调控机制考试要求l 理解DNA的复制和DNA损伤的修复基本过程l 掌握参与DNA复制的酶与蛋白质因子的性质和种类l 掌握DNA复制的特点l 掌握真核生物与原核生物DNA复制的异同点l 掌握DNA的损伤与修复的机理l 全面了解RNA转录与复制的机制l 掌握转录的一般规律l 掌握RNA聚合酶的作用机理l 理解原核生物的转录过程l 掌握启动子的作用机理l 了解真核生物的转录过程l 理解RNA转录后加工过程及其意义l 掌握逆转录的过程l 掌握逆转录病毒载体的应用l 理解RNA的复制l 掌握RNA传递加工遗传信息13. 蛋白质的合成和转运考试内容l mRNA在蛋白质生物合成中的作用、原理和密码子的概念、特点l tRNA、核糖体在蛋白质生物合成中的作用和原理l 参与蛋白质生物合成的主要分子的种类和功能l 蛋白质生物合成的过程l 翻译后的加工过程l 真核生物与原核生物蛋白质合成的区别l 蛋白质合成的抑制剂 考试要求l 全面了解蛋白质生物合成的分子基础l 掌握翻译的步骤l 掌握翻译后加工过程l 理解真核生物与原核生物蛋白质合成的区别l 理解蛋白质合成抑制因子的作用机理14. 细胞代谢和基因表达调控考试内容l 细胞代谢的调节网络l 酶活性的调节l 细胞信号传递系统l 原核生物和真核生物基因表达调控的区别l 真核生物基因转录前水平的调节l 真核生物基因转录活性的调节和转录因子的功能l 操纵子学说（原核生物基因转录起始的调节）l 翻译水平上的基因表达调控l 原核基因表达调控原核基因调控总论转录调节的类型启动子与转录起始（要求熟练掌握，灵活运用）RNA聚合酶与启动子的相互作用环腺苷酸受体蛋白对转录的调控乳糖操纵子酶的诱导lac体系受调控的证据操纵子模型（要求熟练掌握，灵活运用）lac操纵子DNA的调控区域lac操纵子中的其他问题色氨酸操纵子trp操纵子的阻遏系统弱化子与前导肽trp操纵子弱化机制的实验依据阻遏作用与弱化作用的协调其他操纵子半乳糖操纵子阿拉伯糖操纵子组氨酸操纵子recA操纵子多启动子调控的操纵子入噬菌体基因表达调控入噬菌体入噬菌体基因组溶原化循环和溶菌途径的建立O区入噬菌体的调控区及入阻遏物的发现C I蛋白和Cro蛋白转录后调控稀有密码子对翻译的影响重叠基因对翻译的影响Poly(A)对翻译的影响翻译的阻遏RNA的高级结构对翻译的影响RNARNA相互作用对翻译的影响魔斑核苷酸水平对翻译的影响考试要求l 理解代谢途径的交叉形成网络和代谢的基本要略l 理解酶促反应的前馈和反馈、酶活性的特异激活剂和抑制剂l 掌握细胞膜结构对代谢的调节和控制作用l 了解细胞信号传递和细胞增殖调节机理l 掌握操纵子学说的核心l 理解转录水平上的基因表达调控和翻译水平上的基因表达调控15 基因工程和蛋白质工程考试内容l 基因工程的简介l DNA克隆的基本原理l 基因的分离、合成和测序l 克隆基因的表达l 基因来源、人类基因组计划及核酸顺序分析l 基因的功能研究（针对基因功能的相关研究技术如基因敲除和RNA干扰是近年来的研究热点，是基础研究与技术结合的典范）l RNA和DNA的测序方法及其过程l 蛋白质工程考试要求l 掌握基因工程操作的一般步骤，l 掌握各种水平上的基因表达调控l 理解研究基因功能的一些方法和原理l 了解人类基因组计划及核酸顺序分析 l 掌握RNA和DNA的测序方法及其过程l 了解蛋白质工程的进展16. 真核生物基因调控原理考试内容l 真核细胞的基因结构基因家族(gene family)真核基因的断裂结构真核生物DNA水平的调控（要求熟练掌握，灵活运用）l 顺式作用元件与基因调控（要求熟练掌握，灵活运用）BrittenDavidson模型染色质结构对转录的影响启动子及其对转录的影响增强子及其对转录的影响l 反式作用因子对转录的调控（要求熟练掌握，灵活运用）CAAT区结合蛋白CTFNFlTATA和GC区结合蛋白RNA聚合酶及其下游启动区结合蛋其他转录因子及分子机制转录因子介导的基因表达的级联调控（发育生物学的核心问题就是同样的基因组是如何实现时空特异表达的，转录因子在这其中起到了重要的作用，这是细胞信号转导和细胞分化的研究热点之一）l 激素及其影响固醇类激素的作用机理多肽激素的作用机理激素的受体l 其他水平上的基因调控RNA的加工成熟翻译水平的调控蛋白质的加工成熟17. 高等动物的基因表达考试内容l 表观遗传学的概念和研究范畴l 基因表达与DNA甲基化（要求熟练掌握，灵活运用）DNA的甲基化DNA甲基化对基因转录的抑制机理DNA甲基化与X染色体失活DNA甲基化与转座及细胞癌变的关系l 基因表达与组蛋白修饰（组蛋白修饰的种类和对基因表达的影响）l 蛋白质磷酸化与信号传导（要求熟练掌握，灵活运用）l 免疫球蛋白的分子结构l 分子伴侣的功能l 原癌基因及其调控（掌握） l 癌基因和生长因子的关系考试要求l 熟练掌握基因表达与DNA甲基化和组蛋白修饰l 熟练掌握蛋白质磷酸化与信号传导l 掌握原癌基因及其调控18. 病毒的分子生物学（一般了解）考试内容l 人免疫缺损病毒HIV HIV病毒粒子的形态结构和传染l 乙型肝炎病毒HBV肝炎病毒的分类地位及病毒粒子结构l SV40病毒SV40基因的转录调控考试要求l 掌握SV40基因的转录调控19. 植物基因工程（一般了解）考试内容l 工程的基本原理（农杆菌Ti质粒法、直接转化法）l 植物抗逆和抗生物胁迫的分子生物学20. 基因工程产业化的现状与展望 （一般了解）考试内容l 基因治疗二、考试方法和考试时间硕士研究生入学生物化学与分子生物学考试为笔试，考试时间为3小时。试卷务必书写清楚、符号和西文字母运用得当。不得在试题上答卷。三、 主要参考教材（参考书目）生物化学（2002年第三版），上、下册 王镜岩等编著，高等教育出版社 基因VIII（中文版），Benjamin Lewin，科学出版社 （分子生物学主要参考教材建议以基因VIII为主）编制单位：中国科学院研究生院编制日期：2010年8月15日编制单位：中国科学院研究生院编制日期：2006年6月6日修订日期：2008年7月6日