2025年大學(xué)《分子科學(xué)與工程》專業(yè)題庫(kù)——生物大分子的植物學(xué)研究考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題1.下列哪種植物蛋白復(fù)合體是光合作用光系統(tǒng)II的核心組分？A.磷酸化酶B.Cytb6f復(fù)合體C.粒體鐵氧還蛋白D.D1/D2蛋白復(fù)合體2.在植物中，RNA干擾（RNAi）的主要機(jī)制涉及哪種小RNA？A.microRNA(miRNA)B.longnon-codingRNA(lncRNA)C.smallinterferingRNA(siRNA)D.transferRNA(tRNA)3.構(gòu)成植物細(xì)胞壁主要結(jié)構(gòu)骨架的多糖是？A.半纖維素B.果膠C.纖維素D.木質(zhì)素4.植物在受到干旱脅迫時(shí)，常常合成大量LEA（LateEmbryogenesisAbundant）蛋白，這些蛋白的主要功能是？A.參與光合作用B.防御病原菌C.維持細(xì)胞脫水狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)完整性D.調(diào)控DNA復(fù)制5.下列哪項(xiàng)技術(shù)通常用于大規(guī)模分離和鑒定細(xì)胞或組織中的蛋白質(zhì)？A.基因測(cè)序B.基因芯片C.質(zhì)譜分析(MassSpectrometry)D.RNA干擾6.植物線粒體和葉綠體基因組通常具有哪些特點(diǎn)？A.大小相對(duì)較小，編碼蛋白質(zhì)相對(duì)較少B.僅含有核基因C.復(fù)制方式與核基因組相同D.編碼的蛋白質(zhì)全部在細(xì)胞質(zhì)中合成7.激素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路中，受體蛋白通常位于？A.細(xì)胞核內(nèi)B.細(xì)胞膜上C.細(xì)胞質(zhì)溶膠中D.細(xì)胞外基質(zhì)8.蛋白質(zhì)糖基化的主要生物學(xué)意義之一是？A.提高蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性B.促進(jìn)蛋白質(zhì)的降解C.降低蛋白質(zhì)的溶解度D.減少蛋白質(zhì)的翻譯速率9.在分子生物學(xué)研究中，PCR技術(shù)最重要的應(yīng)用之一是？A.基因測(cè)序B.蛋白質(zhì)純化C.基因擴(kuò)增D.RNA編輯10.下列哪項(xiàng)是植物合成生物學(xué)的主要目標(biāo)？A.完全解析植物所有基因的功能B.利用工程化微生物為植物生產(chǎn)所需物質(zhì)C.研究植物體內(nèi)所有生物大分子的結(jié)構(gòu)D.阻止植物基因突變二、填空題1.植物葉綠體中的DNA被稱為_(kāi)_______DNA，主要編碼與________相關(guān)的蛋白質(zhì)和rRNA。2.植物細(xì)胞壁的初級(jí)結(jié)構(gòu)主要由纖維素微纖絲、半纖維素和________構(gòu)成。3.植物防御反應(yīng)中，某些蛋白抑制劑可以通過(guò)________抑制病原菌的蛋白酶活性來(lái)發(fā)揮作用。4.激動(dòng)素是一種重要的植物激素，其主要生理功能包括促進(jìn)________分化和誘導(dǎo)________。5.RNA干擾的核心機(jī)制是通過(guò)________介導(dǎo)的序列特異性切割靶標(biāo)mRNA。6.在蛋白質(zhì)翻譯后修飾中，泛素化通常與蛋白質(zhì)的________相關(guān)。7.利用限制性內(nèi)切酶切割DNA并連接到載體上，是________技術(shù)的基礎(chǔ)。8.淀粉是植物儲(chǔ)存能量的主要形式，它是由葡萄糖單元通過(guò)________鏈和________鏈連接而成的多糖。9.蛋白質(zhì)組學(xué)是研究生物體在特定時(shí)間、特定條件下________的學(xué)科。10.植物通過(guò)產(chǎn)生次生代謝產(chǎn)物中的________等化合物來(lái)抵御植食性昆蟲和病原微生物的侵襲。三、名詞解釋1.分子伴侶(MolecularChaperone)2.轉(zhuǎn)錄組學(xué)(Transcriptomics)3.蛋白質(zhì)互作(Protein-ProteinInteraction)4.次生代謝(SecondaryMetabolism)5.基因編輯(GeneEditing)四、簡(jiǎn)答題1.簡(jiǎn)述植物細(xì)胞核DNA、葉綠體DNA和線粒體DNA在結(jié)構(gòu)、復(fù)制和遺傳上的主要區(qū)別。2.簡(jiǎn)述植物中蛋白質(zhì)磷酸化和去磷酸化在信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)中的作用機(jī)制。3.簡(jiǎn)述利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的DNA片段的基本原理和關(guān)鍵步驟。4.簡(jiǎn)述植物細(xì)胞壁在支持和保護(hù)植物體方面的重要功能。五、論述題1.論述miRNA和siRNA在植物生長(zhǎng)發(fā)育和環(huán)境適應(yīng)中可能發(fā)揮的調(diào)控作用。2.論述蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)在現(xiàn)代植物科學(xué)研究中的重要意義及其面臨的挑戰(zhàn)。---試卷答案一、選擇題1.D2.C3.C4.C5.C6.A7.B8.A9.C10.B二、填空題1.葉綠體，光合作用2.果膠3.抑制4.氣孔，細(xì)胞分裂5.siRNA(或小干擾RNA)6.降解(或降解與分選)7.蛋白質(zhì)組8.α-1,4，α-1,69.細(xì)胞內(nèi)全部蛋白質(zhì)10.生物堿(或氨基酸衍生物，或酚類化合物，或萜類化合物等合理答案)三、名詞解釋1.分子伴侶：是一類協(xié)助蛋白質(zhì)正確折疊、防止錯(cuò)誤折疊或聚集，并參與蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)的蛋白質(zhì)，本身不參與最終形成的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)。2.轉(zhuǎn)錄組學(xué)：是研究生物體在一定時(shí)間、特定條件下所有基因轉(zhuǎn)錄本（mRNA）表達(dá)水平及其調(diào)控規(guī)律的學(xué)科，旨在全面了解基因表達(dá)的時(shí)空模式。3.蛋白質(zhì)互作：指兩種或兩種以上蛋白質(zhì)分子通過(guò)非共價(jià)鍵相互結(jié)合，形成穩(wěn)定的復(fù)合物，從而改變各自的結(jié)構(gòu)、功能或定位，是執(zhí)行復(fù)雜生物學(xué)功能的基礎(chǔ)。4.次生代謝：是指植物（以及微生物和動(dòng)物）在生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中，通過(guò)代謝途徑合成除了滿足自身基本生命活動(dòng)（如生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖）所必需的初級(jí)代謝產(chǎn)物（如糖、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、核酸）之外的其他有機(jī)化合物的過(guò)程。5.基因編輯：是指利用特定的技術(shù)手段（如CRISPR/Cas9系統(tǒng)），在基因組特定位點(diǎn)進(jìn)行精準(zhǔn)的插入、刪除、替換等基因修飾，從而改變生物體遺傳信息的技術(shù)。四、簡(jiǎn)答題1.答：植物細(xì)胞核DNA是主要遺傳物質(zhì)，通常為大型環(huán)狀染色體，復(fù)制于細(xì)胞核內(nèi)，通過(guò)有絲分裂和減數(shù)分裂傳遞；葉綠體DNA(ctDNA)和線粒體DNA(mtDNA)都較小，通常為環(huán)狀，位于葉綠體和線粒體內(nèi)，具有獨(dú)立的復(fù)制系統(tǒng)和遺傳密碼，其復(fù)制和表達(dá)受細(xì)胞核基因控制，且遺傳方式常表現(xiàn)為母系遺傳（尤其是mtDNA）。三者在大小、基因組成（編碼蛋白質(zhì)、rRNA、tRNA的種類和數(shù)量不同）、復(fù)制機(jī)制、遺傳規(guī)律等方面存在顯著差異。2.答：蛋白質(zhì)磷酸化是指在激酶的作用下，將磷酸基團(tuán)共價(jià)連接到蛋白質(zhì)特定氨基酸殘基（主要是絲氨酸、蘇氨酸、酪氨酸）上的過(guò)程；去磷酸化則是由磷酸酶催化，將磷酸基團(tuán)從蛋白質(zhì)上移除的過(guò)程。磷酸化和去磷酸化是可逆的修飾，它們可以改變蛋白質(zhì)的構(gòu)象、電荷狀態(tài)，進(jìn)而影響蛋白質(zhì)的活性、穩(wěn)定性、定位以及與其他分子的互作，從而在細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路中發(fā)揮關(guān)鍵的調(diào)控作用，使細(xì)胞能夠?qū)?nèi)外環(huán)境變化做出快速響應(yīng)。3.答：PCR(聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng))技術(shù)的基本原理是利用一對(duì)特異性引物，在DNA聚合酶的作用下，通過(guò)變性-退火-延伸的循環(huán)過(guò)程，選擇性擴(kuò)增樣品中特定DNA片段。關(guān)鍵步驟包括：①變性：加熱樣品至高溫（通常95℃），使DNA雙鏈解旋成單鏈；②退火：降低溫度（通常50-65℃），使引物與目標(biāo)DNA片段的互補(bǔ)序列結(jié)合；③延伸：在適溫（通常72℃）下，DNA聚合酶以dNTP為原料，沿著模板鏈合成新的互補(bǔ)鏈，形成雙鏈DNA。重復(fù)以上循環(huán)，目標(biāo)DNA片段呈指數(shù)級(jí)擴(kuò)增。4.答：植物細(xì)胞壁是包圍在細(xì)胞最外層的結(jié)構(gòu)，其主要功能包括：①支持與維持細(xì)胞形態(tài)，防止細(xì)胞過(guò)度膨脹；②保護(hù)細(xì)胞免受機(jī)械損傷、病原菌侵染和環(huán)境脅迫（如滲透壓變化）；③參與細(xì)胞間的通訊和相互作用（如通過(guò)胞外矩陣）；④作為物質(zhì)運(yùn)輸?shù)钠琳虾屯ǖ?；⑤影響植物體的整體結(jié)構(gòu)和發(fā)育。五、論述題1.答：miRNA和siRNA都是小分子RNA(sRNA)，通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則與靶標(biāo)mRNA結(jié)合，參與基因表達(dá)調(diào)控。它們?cè)谥参锷L(zhǎng)發(fā)育和環(huán)境適應(yīng)中發(fā)揮重要作用：①調(diào)控植物發(fā)育：參與調(diào)控分生組織維持、器官形成（如葉、花）、光形態(tài)建成、性別決定等過(guò)程。②應(yīng)激響應(yīng)：參與植物對(duì)干旱、鹽脅迫、高溫、低溫、病原菌、昆蟲等生物和非生物脅迫的響應(yīng)和適應(yīng)過(guò)程。③代謝調(diào)控：影響次生代謝產(chǎn)物的合成，如參與調(diào)控抗性物質(zhì)的產(chǎn)生。④信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)：參與某些激素信號(hào)通路（如乙烯、茉莉酸）的調(diào)控。miRNA通常靶向mRNA的3'非編碼區(qū)，導(dǎo)致mRNA降解或翻譯抑制；siRNA（尤其是雙鏈siRNA）通常通過(guò)RNA干擾途徑，導(dǎo)致靶標(biāo)mRNA的降解。它們通過(guò)精細(xì)調(diào)控基因表達(dá)，在植物生命活動(dòng)中發(fā)揮著關(guān)鍵的平衡和調(diào)控作用。2.答：蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)在現(xiàn)代植物科學(xué)研究中具有重要意義：①全面揭示蛋白質(zhì)信息：可以高通量地鑒定和定量細(xì)胞或組織中的蛋白質(zhì)，了解蛋白質(zhì)的種類、數(shù)量、翻譯后修飾狀態(tài)及其時(shí)空分布，從而更全面地理解植物的生命活動(dòng)規(guī)律。②揭示蛋白質(zhì)功能網(wǎng)絡(luò)：通過(guò)分析蛋白質(zhì)表達(dá)譜、互作譜等，可以構(gòu)建蛋白質(zhì)功能網(wǎng)絡(luò)，揭示蛋白質(zhì)在信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、代謝通路、發(fā)育調(diào)控等過(guò)程中的作用及其相互關(guān)系。③識(shí)別標(biāo)志物：有助于發(fā)現(xiàn)與植物生長(zhǎng)發(fā)育、抗病性、適應(yīng)性等相關(guān)的標(biāo)志蛋白，為分子育種和疾病診斷提供依據(jù)。④研究響應(yīng)機(jī)制：可以系統(tǒng)研究植物在環(huán)境脅迫、病原菌侵染等外界刺激下的蛋白質(zhì)組變化，揭示植物響應(yīng)機(jī)制。