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中國科學院大學碩士研究生入學考試

《生物專業綜合》考試大綱

本科目滿分150分。本命題科目試題總分值為210分，其中生物化學部分試題小計分值為70分，分子生物學部分試題小計分值為70分，細胞生物學部分試題小計分值為70分。考生可在所有試題中任意選做分值和為150分的試題并明確標示。如果選做的試題分值和超過150分，判卷將按照所選做試題的題號順序依次判卷直到所做題目分值和超過150分的題目的前一題。后面所做試題視作無效考試內容。

一、生物化學部分考試內容

(一)生物化學基礎 (The Foundations of Biochemistry)

1、考試大綱

生物化學研究的對象及內容、研究生化的方法和技術以及與其它學科的關系，生物化學在生命科學中的重要性。生命、細胞與生物分子的關系，以及生物分子存在及反應的環境。

(1) 什么是生物化學，生物化學涵蓋的內容(包括課程設置，授課老師簡介，生物化學在生物醫學中的重要性，以及生物化學與分子生物學/細胞生物學等其他課程的關系等等。)

(2) 為什么學?學什么?如何學?生物化學重大發展年代表

(3) 生物機體是由生物分子構成的

(4) 水是生命的載體

(5) 酸堿化學和緩沖系統

(6) 生物化學中的關鍵技術

(7) 生物化學能告訴你什么

(8) 生物化學不能回答的問題

2、考試要求

了解并掌握“生物化學”的研究內容、方法和生物化學的重要發展歷史。

(二) 蛋白質的結構和功能(Structure and Functions of Proteins)

第一節：氨基酸與蛋白質的一級結構

1、考試大綱

(1)蛋白質概論(蛋白質化學研究簡史)

(2)氨基酸的種類及其理化性質

· 氨基酸的種類

· 氨基酸的基本結構

· 氨基酸的理化性質

重點：蛋白質中的氨基酸：分類、種類、結構和性質。特別是氨基酸的電離性質

(3)氨基酸的鑒定、分離純化

重點：氨基酸的電泳分離和離子交換分離的原理及其運用。

2、考試要求

(1)了解蛋白質化學的研究簡史和掌握蛋白質的功能及其分類

(2)掌握20種基本氨基酸的化學結構和理化性質;掌握氨基酸的鑒定、分離純化方法。

第二節：蛋白質的一級結構

1、考試大綱

(1)蛋白質的結構層次

(2)多肽與肽鏈

(3)蛋白質一級結構的測定

(4)蛋白質氨基酸的序列與生物學功能

(5)多肽與蛋白質的人工合成

2、考試要求

(1)了解蛋白質結構的層次性;

(2)掌握肽鍵的形成和肽鍵的化學特性;

(3)掌握多肽的性質和生物學動能;

(4)掌握蛋白質一級結構的測定;

(5)了解多肽與蛋白質的人工合成。

第三節：蛋白質的高級結構(High-order structure of proteins)

1、考試大綱

(1)研究蛋白質空間結構的方法

重點：研究蛋白質空間結構的主要方法: X-ray晶體衍射，核磁共振波譜法研究液態蛋白質的構象，冷凍電鏡技術

(2)蛋白質的二級結構

重點：肽鍵的結構，多肽鏈主鏈的構象，a-螺旋和β-結構，β-轉角，環形構象。無序結構。

(3)超二級結構與結構域

重點：超二級結構與結構域的特性與生物學功能 (characteristics and biological functions of supersecondary structural motifs and structural domains)

(4)蛋白質的三級結構(線性蛋白和球狀蛋白)

重點：三級結構的某些特征，蛋白質空間結構穩定的因素;蛋白質一級結構與高級結構的關系;推動三級結構形成的動因和維持空間結構穩定的作用力。

(5)寡聚體蛋白質和四級結構

重點：四級結構研究的內容，寡聚體蛋白質亞基的對稱性，亞基組成的測定，寡聚體蛋白質存在的意義。

(6)蛋白質折疊與蛋白質質量控制 (protein folding and protein quality control)

重點：蛋白質的變性與復性，蛋白質折疊，蛋白質結構預測，蛋白質錯誤折疊與疾病

2、考試要求

(1)了解研究蛋白空間結構的技術方法，掌握維持蛋白質高級結構(空間構象)的作用力;

(2)掌握肽平面及蛋白質二級結構特性、α螺旋特性、反平行β折疊、平行β折疊及超二級結構;

(3)掌握蛋白質三級結構的結構特征及其維持蛋白三維空間結構穩定的作用力;理解蛋白質一級結構與高級結構的關系。

(4)掌握蛋白質變性和復性，蛋白質折疊與疾病的關系。

第四節：蛋白質的結構與功能 (Protein structure and function)

1、 考試大綱

(1)蛋白質空間結構與功能的關系

(2)蛋白質的翻譯后修飾

(3)蛋白質結構與功能研究的新技術和新方法

2、考試要求

(1)理解蛋白質結構與作用機制之間的關系。

(2)了解對蛋白質結構進行改造的分子基礎。

(3)了解蛋白質功能的調控途徑。

(4)了解研究蛋白質結構與功能關系的方法。

(5)了解蛋白質組學的研究內容與方法。

(6)掌握蛋白質芯片用于新藥篩選的原理。

第五節：蛋白質的理化性質及分離純化

1、考試大綱

(1)蛋白質的理化性質

· 蛋白質溶液是一種膠體溶液

· 特定的空間構象

· 在大部分pH條件下，蛋白質分子同時存在正負兩種電荷的區域

· 存在疏水和親水區域

(2)幾種常用的電泳

(3)蛋白質分離純化中應用的層析

(4)蛋白質的定量法

(5)蛋白質紫外吸收定量計算

2、考試要求

(1)掌握蛋白質的理化性質及這些性質用于蛋白質分離、純化和鑒定的原理和方法。

(2)掌握蛋白質幾種電泳的原理、方法和數據分析

(3)掌握蛋白質幾種層析技術的原理、方法和數據分析。

(4)掌握握蛋白質的幾種定量原理、方法和計算。

(三) 酶 學

1、考試大綱

(1)酶的基本性質

(2)酶的命名與分類

(3)酶反應動力學

重點講授底物濃度列酶促反應速度的影響和所涉及的動力學參數。

(4)酶的抑制劑

重點講授酶抑制作用的動力學效應及應用。

(5)酶的作用機制

重點講授酶與底物之間的相互識別與作用。

(6)酶活性的調節

重點講授酶的別構調節。

2、考試要求

(1)掌握酶的定義、化學本質、研究簡史和酶的分類與命名。(grasp the definition, chemical properties,history of research, types and naming of enzymes)，

(2)掌握酶催化反應的專一性，酶的組成，某些RNA具有催化活性，催化抗體一一抗體酶。

(3)掌握米-曼氏方程，米氏常數的涵義，Vmax、Km和反應級數的關系，酶單位，轉換數，kcat/Kmi,Km和Vmax的求解，pH對酶活性的影響，溫度對酶活性的影響，多底物酶促動力學等

(4)掌握酶的可逆抑制作用：競爭性抑制，反競爭性抑制，非競爭性抑制，可逆抑制劑在實驗室和臨床上的應用，不可逆抑制作用。

(5)了解酶的底物專一性，酶和底物間的相互作用，酸一堿催化，共價催化，掌握溶菌酶的作用機制，絲氨酸蛋白酶的結構特點與作用機制

(6)掌握酶原的激活，同工酶，多酶復合物和多功能酶，別構酶，共價修飾酶。

(四) 碳水化合物與糖

1、 考試大綱

(1)糖的世界

(2)糖的定義

(3)糖研究的簡史

(4)糖的組成和實驗式、分子式

(5)糖的分類

(6)葡萄糖的化學結構

(7)葡萄糖直鏈結構的證據

(8)差向異構體

(9)糖的旋光性

(10)糖的構型

(11)對映異構體

(12)糖的構型與旋光性

(13)葡萄糖的環狀結構

(14)變旋現象

(15)葡萄糖的構象

(16)其他單糖的結構

(17)單糖的主要化學性質

(18)糖復合物中的單糖

(19)糖復合物中的單糖衍生物

(20)單糖的物理性質

(21)寡糖

(22)多糖

1>淀粉

2>糖元

3>纖維素

4>幾丁質(殼多糖)

5>香菇多糖、茯苓多糖和昆布素

6>右旋糖酐

7>雜多糖

8>透明質酸

9>硫酸軟骨素

10>硫酸皮膚素

11>肝素

(23)結合糖(復合糖，糖復合物)

(24)糖生物學和糖工程學

1>生命科學中的新前沿

2>糖類和血型

糖鏈和細胞表面的特征

3>糖鏈與疾病

糖鏈和多細胞生物的生命現象

2、考試要求

(1)從生物化學角度了解到底哪些東西是糖。

(2)掌握糖的定義、分類和功能。

(3)以葡萄糖為代表掌握糖的結構、構型，了解糖的構象，掌握變旋現象及異頭物的概念。

(4)掌握糖的化學性質和物理性質。

(5)了解糖復合物中的單糖和糖的衍生物。

(6)掌握常見寡糖的結構和功能。

(7)了解多糖的分類特征及常見多糖種類、結構特點和作用。

(8)掌握粘多糖概念、常見粘多糖的結構特點和生物學功能。

(9)了解糖復合物概念、種類和作用。

(10)了解糖生物學和糖工程學的研究內容及進展。

(五)核酸

1、 考試大綱

(1)核酸化學研究史

(2)核酸的種類---DNA與RNA

(3)核酸的化學(1)---堿基、核苷、核苷酸

(4)核酸的結構(2)---核苷酸的連接方式

(5)核酸的物理化學性質

(6)核酸的水解

2、考試要求

(1)了解核酸化學的研究歷史、掌握mRNA、tRNA和rRNA的研究歷史。

(2)掌握DNA及RNA的概念、組成及結構特征。

(3)掌握DNA變性和復性的條件、特征、影響因素及其應用。

(4)掌握cot曲線及分子雜交的概念和應用。

(六)脂質

1、考試大綱

(1) 脂質定義

(2) 脂質功能

(3) 脂質的分類

(4) 脂肪酸

(5) 脂肪酸組裝為穩定聚集體

(6) 甘油三酯

(7) 甘油磷脂

(8) 鞘脂類是鞘氨醇的衍生物

(9) 固醇

(10) 花生四稀酸和前列腺素(Prostaglandins, PG)

(11) 維生素A、D、K、E

(12) 脂質的分離和分析

2、考試要求:

(1)掌握脂類定義、分類和生物學作用。

(2)掌握生物化學中的脂肪酸及必須脂肪酸。

(3)掌握甘油三酯的結構、作用、化學性質和物理性質。

(4)了解蠟的概念、結構特點和生物學作用。

(5)掌握組成生物膜的膜脂、結構、性質。

(6)掌握卵磷脂的結構和生物學功能。

(7)了解鞘脂的概念、結構特征和生物學意義。

(8)掌握膽固醇的結構特點及在體內的生物學作用。

(9)了解異戊二烯類化合物的結構特點和作用。

(10)了解脂類的分離和分析方法。

(七)代謝調控與生物能學

1、考試大綱

(1) 輔酶與能量代謝

(2) 能量代謝中的化學反應機制

(3) 能量代謝的研究技術方法

(4) 生物能學與熱力學原理

(5) 生物氧化還原反應中的自由能變化

(6) ATP在生物能學中的作用

2、考試要求:

(1)掌握生物能的轉換與熱力學定律，細胞需要自由能，化學反應中自由能的變化，化學反應中的標準自由能的變化與平衡常數，標準自由能的變化可以預示化學反應的方向，實際的自由能的變化取決于反應物和產物的濃度，化學反應中的標準自由能的變化是可以相加的;

(2)掌握氧化還原反應與氧化還原電勢，生物氧化反應的電子載體;

(3)了解生物體的高能磷酸化合物，ATP水解時標準自由能的變化，ATP是細胞產能反應和需能反應的主要化學偶聯物，ATP具有較高的磷酸基轉移勢。

(八) 糖酵解和磷酸戊糖途徑

1、考試大綱

(1)糖酵解

(2)糖酵解的調節

(3)其他己糖進入糖酵解反應的途徑

(4)磷酸戊糖途徑

2、考試要求

(1)了解糖酵解的反應順序，糖酵解反應的化學計量，丙酮酸在無氧下的代謝去向，2，3-二磷酸甘油酸的代瓣;

(2)掌握磷酸果糖激酶的活性調節，己糖激酶的活性調節，丙酮酸激酶的活性調節。

(3)了解磷酸戊糖途徑的基本過程，磷酸戊糖途徑的化學計量，磷酸戊糖途徑的運轉程度及調節，葡萄糖-6-磷酸的利用取決于細胞對NADPH與5-磷酸核糖和ATP的需要。

(九)糖原代謝和糖異生作用

1、考試大綱

(1)糖原的降解

(2)糖原的合成

(3)糖原代謝的調節

(4)葡萄糖的異生作用

(5)糖異生作用的調節

2、考試要求

(1)掌握糖原磷酸化酶的結構和作用機制，糖原脫支酶，磷酸葡萄糖變化酶;

(2)了解UDP葡萄糖是糖基轉移的活潑形式，糖原合酶催化糖原合成，糖原分支的產生;

(3)掌握糖原磷酸化酶和糖原合酶的別構調節，糖原磷酸化酶和糖原合酶的共價修飾調節，糖原磷酸化酶合糖原合酶的酶促級聯調節，激素對糖原代謝的影響;

(4)了解葡萄糖異生作用的前體，葡萄糖異生作用的途徑，糖異生作用的能量消耗，Cori循環;

(5)了解乙酰CoA是糖異生作用的重要促進劑，AMP和檸檬酸是糖異生作用的重要效應物，果糖-2，6-二磷酸對糖異生作用的調節。

(十)檸檬酸循環

1、考試大綱

(1)丙酮酸的氧化

(2)檸檬酸循環

(3)檸檬酸循環的調節

重點：檸檬酸循環的化學計量、檸檬酸循環雙向功能和擰檬酸循環的調節。

2、考試要求

(1)了解丙酮酸脫氫酶復合物，丙酮酸脫氫酶復合物催化的反應，輔酶A是重要的酰基載體;

(2)了解檸檬酸循環的發現，檸檬酸循環的反應歷程，檸檬酸循環的生物學意義，檸檬酸循環中間物的回補，乙醛酸循環;

(3)掌握丙酮酸脫氫酶復合物的調節，檸檬酸循環本身的調節。

(十一)氧化磷酸化和光合磷酸化

1、 考試大綱

(1)線粒體的結構與功能

(2)電子傳遞鏈

(3)氧化磷酸化

重點：電子傳遞鏈的組織結構及電子傳遞順序，氧化還原反應與ATP的產生的機制。

2、考試要求

(1)了解線粒體的形態和結構，線粒體的跨膜轉運系統;

(2)掌握電子傳遞鏈及其組成，電子傳遞鏈的組織結構及電子傳遞順序，電子傳遞中的質子的跨膜轉移和能量的產生，電子傳遞抑制劑;

(3)掌握化學滲透學說，ATP合酶，P/O比，氧化磷酸化解偶聯。

(十二)光合作用

1、 考試大綱

(1)光反應

(2)碳固定——碳同化

重點：光反應電子產生與傳遞的機制，碳同化的過程以及光反應與碳同化的關系。

2、考試要求

(1)了解葉綠體的結構和功能，光合色素和光吸收，光合系統，氧的產生，電子躍遷與傳遞，質子梯度的產生，光臺磷酸化;

(2)掌握暗反應CO2的同化過程：C3和C4途徑;光呼吸。

(十三)脂質代謝

1、考試大綱

(1)脂質的消化、吸收與轉運

(2)脂肪酸氧化

(3)酮體代謝

重點講授脂肪酸氧化與能量產生以及酮體代謝的意義

2、考試要求

(1)了解脂質的消化，脂類的吸收，脂類的轉運，體內脂肪的動員;

(2)掌握脂肪酸β氧化學說，脂肪酸的活純，脂肪酸的跨膜轉運，脂肪酸的β-氧化，不飽和脂肪酸的氧化，奇數碳原子脂肪酸的氧化;

(3)了解酮體的生成，酮體的氧化，酮體生成的生理和病理意義。

(十四)脂質的生物合成

1、考試大綱

(1)脂肪酸和甘油三酯的合成

(2)膜脂的合成

(3)膽固醇的合成與代謝

重點講授脂肪酸生物合成的乙酰CoA和NADPH的來源以及與糖分解代謝的關系;HMG-CoA reductase表達、活性、及穩定性調控。

2、考試要求

(1)了解乙酰CoA的跨膜轉運，乙酰CoA的羧化，NADPH的來源，脂肪酸合酶結構及所催化的反應，軟脂酸碳鏈延長，脂肪酸合成的調節，甘油三酯的合成;

(2)掌握甘油磷脂的合成，鞘脂類的合成;

(3)了解細胞膽固醇濃度調節轉錄因子SREBP的活化及膽固醇合成酶的表達調控，膽酸的合成。

(十五)激素與代謝

1、考試大綱

(1)激素概念

(2)神經內分泌系統的信號

(3)激素的作用

(4)激素的分類

水溶性激素-肽類激素(Peptide Hormones),胺類激素(Amine Hormones)

脂溶性激素-類固醇激素(Steroid Hormones), 二十烷類激素(Eicosanoids),腎上腺素(Epinephrine)

(十六)蛋白降解與氨基酸代謝

1、考試大綱

(1)蛋白質在體內的降解：細胞外途徑，細胞內途徑。

(2)氨基酸的脫氨基作用

(3)鳥氨酸循環

(4)氨基酸的分解代謝

(5)氨基酸轉變為生物活性物質

(6)氨基酸的生物合成

2、 考試要求

(1) 掌握蛋白質在體內的降解途徑。

(2)了解氧化脫氨基作用：L-氨基酸氧化酶與D-氨基酸氧化酶，L-谷氨酸脫氫酶;轉氨基作用，聯合脫氨基作用。

(3) 掌握氨的排泄，尿素的合成，氨的轉運，高氨血癥與氨中毒。

(4)了解形成丙酮酸的氨基酸代謝途徑，形成a-酮戊二酸的氨基代謝途徑，形成琥珀酰CoA的氨基酸代謝途徑，形成草酰乙酸的氨基酸代謝途徑，形成乙酰CoA乙酰乙酸或延胡索酸的氨基酸代謝途徑。

(5)了解生物胺類物質的形成，氨基酸與一碳單位，氨基酸衍生物和其他含氮化合物。掌握氨基酸生物合成的碳源，氨基酸生物合成的氮源：氨基酸的生物合成。

(6)了解氨基酸的生物合成的氮源和碳源以及氨是怎樣參入的。

(十八)氨基酸和核苷酸的生物合成

1、 考試大綱

(1)氨基酸的生物合成

(2)氨基酸生物合成的調節

(3)氨基酸的相互轉化

(4)嘌呤核苷酸的生物合成

(5)嘧啶核苷酸豹生物合成

(6)脫氧核苷酸的生物合成

(7)核苷酸的降解

2、 考試要求

(1)掌握脂肪族氨基酸的生物合成，芳香族氨基酸及組氨酸的生物合成。

(2)掌握次黃嘌呤核苷酸的合成，腺嘌呤核苷酸和烏嘌呤核苷酸的合成，抑制劑對嘌呤核苷酸的合成的影響，嘌呤核苷酸合成的補救途徑，嘌呤核苷酸的合成的調節

(3)掌握尿嘧啶核苷酸的合成，胞嘧啶核苷酸的合成，抑制劑對嘧啶核苷酸的合成的影響，嘧啶核苷酸的合成的調節

(4)了解核糖核苷酸還原酶，脫氧胸嘧啶核苷酸的合成

(5)了解抑制劑在核苷酸的生物合成的應用以及所揭示的問題

(6)掌握嘌呤核苷酸的降解，尿酸的去向，嘧啶核營酸的降解。

(十九) DNA與RNA的結構與功能

1、 考試大綱

(1)DNA的二級結構及其生物學功能，

(2)DNA超螺旋結構，

(3)DNA包裝與染色質結構，

(4)DNA的序列分析

(5)RNA分子的結構

(6)RNA的種類與生物學功能

(7)Crick的中心法則

(8)RNA的加工類型

2、考試要求

(1)掌握DNA雙螺旋結構及物理參數，了解核酸三級結構。

(2)掌握DNA序列測定方法。

(3)掌握核酸限制性內切酶。

(4)掌握PCR反應的原理和實驗方法。

(5)掌握RNA分子的結構特征、理化性質、空間結構特點，了解內含子及其作用。

(6)了解RNA的種類與功能。

(7)掌握中心法則及其內容。

(8)理解和掌握RNA加工及其作用。

3、參考書目

(1)王鏡巖等《生物化學》(第三版，高等教育出版社，2002年)。

(2) Nelson and Cox, Lehninger Principles of Biochemistry(Sixth edition)(Worth Publishers, 2012)。

二、分子生物學部分

(一)概論

1、分子生物學的起源、發展、核酸的發現

2、核酸是遺傳物質、DNA的雙螺旋結構

(二)染色體的基本構成

3、核小體

4、端粒、著絲粒

(三)DNA

5、DNA的復制

(1)DNA復制原理

(2)參與DNA復制酶及蛋白質復合物

(3)原核細胞DNA復制

(4)真核細胞DNA復制

6、DNA損傷修復

(1)DNA損傷的類型

(2)DNA損傷應答(損傷信號識別和修復)

(3)DNA損傷類型的鑒定方法

(4)DNA損傷修復異常導致的人類疾病

7、DNA的重組

8、轉座子

(1)轉座子的定義

(2)轉座子的發現歷史

(3)轉座子類型與特性

(4)轉座機制

(5)轉座子的遺傳效應與應用

(四)轉錄與RNA加工

9、轉錄

(1)RNA的分類

(2)RNA聚合酶

(3)RNA的轉錄合成

(4)mRNA的5’-端與3’-端加工

10、RNA剪接機制和功能

11、RNA的修飾與降解

12、Ribozyme

(五)翻譯

13、遺傳密碼

14、tRNA

15、核糖體基本結構

16、翻譯的起始、延伸和終止

17、翻譯調控與應激

(六)基因的表達調控

18、原核生物的基因表達調控元件和機理

19、真核生物的基因表達調控

(1)啟動子

(2)增強子

(3)通用轉錄因子

(4)序列專一性轉錄因子

(5)共轉錄因子

(6)染色質對轉錄的調控

(七)現代分子生物學技術

20、基因克隆

21、重組DNA技術

22、基因敲除

(八)參考書目

1、現代分子生物學(第4版)，高等教育出版社，2013年，朱玉賢、李毅、鄭曉峰、郭紅衛 編著. ISBN 978-7-04-035158-3

2、基因X，科學出版社，2013年，J.E.克雷布斯，E.S.戈爾茨坦，S.T.基爾帕特里克 著;江松敏 譯. ISBN：9787030362766

三、細胞生物學部分

(一)考試大綱

1、緒論和細胞生物學歷史

2、細胞生物學研究方法

3、細胞質膜

4、線粒體和葉綠體

5、物質的跨膜運輸

6、細胞質基質與內膜系統

7、蛋白質分選與膜泡運輸

8、細胞信號轉導

9、細胞骨架

10、細胞核與染色質

11、核糖體

12、細胞周期與細胞分裂

13、細胞增殖調控與腫瘤細胞

14、細胞分化與胚胎發育

15、細胞死亡與細胞衰老

16、細胞的社會聯系

(二)參考書目

1、細胞生物學(第4版) ，高等教育出版社，翟中和著. ISBN: 9787040321753.

2、Bruce Alberts et al., Molecular Biology of the Cell-6th ed., Garland

3、Science Taylor & Francis Group, 2014. ISBN：Y9780815345244.