2025年大學(xué)《化學(xué)》專業(yè)題庫(kù)——化學(xué)生物學(xué)研究與發(fā)展趨勢(shì)考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。請(qǐng)將正確選項(xiàng)的字母填入括號(hào)內(nèi)）1.下列哪項(xiàng)不屬于化學(xué)生物學(xué)通常的研究范疇？A.研究生物大分子的結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系B.開發(fā)基于生物機(jī)制的化學(xué)分析方法C.探究環(huán)境污染物對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響D.設(shè)計(jì)和合成用于生物過(guò)程的分子探針2.在化學(xué)生物學(xué)研究中，分子探針的主要功能是？A.直接參與并催化生物化學(xué)反應(yīng)B.通過(guò)與生物分子相互作用來(lái)檢測(cè)、標(biāo)記或調(diào)控生物過(guò)程C.作為藥物分子的前體，在體內(nèi)代謝后發(fā)揮藥效D.用于分離和純化生物大分子3.下列哪種技術(shù)通常不直接用于酶的定向進(jìn)化？A.遞變誘變（Error-PronePCR）B.DNAShufflingC.量子點(diǎn)標(biāo)記D.易錯(cuò)PCR（Error-ProofPCR）4.基于鎖鑰模型（Lock-and-KeyModel）設(shè)計(jì)的酶抑制劑，其設(shè)計(jì)關(guān)鍵在于？A.誘導(dǎo)酶發(fā)生構(gòu)象變化B.與酶活性位點(diǎn)以外的區(qū)域緊密結(jié)合C.模擬酶天然底物的結(jié)構(gòu)特征，精確契合活性位點(diǎn)D.通過(guò)非共價(jià)鍵與酶形成非常穩(wěn)定的復(fù)合物5.在藥物設(shè)計(jì)中，定量構(gòu)效關(guān)系（QSAR）模型主要用于？A.發(fā)現(xiàn)新的藥物靶點(diǎn)B.預(yù)測(cè)化合物的藥理活性及其構(gòu)效關(guān)系C.設(shè)計(jì)基因編輯工具D.分析藥物在體內(nèi)的代謝途徑6.下列哪種疾病的治療是化學(xué)生物學(xué)領(lǐng)域的重要研究方向？A.甲狀腺功能減退癥B.青光眼C.肌萎縮側(cè)索硬化癥（ALS）D.原發(fā)性醛固酮增多癥7.基因編輯技術(shù)CRISPR-Cas9在化學(xué)生物學(xué)研究中的應(yīng)用不包括？A.精確修飾基因序列以研究基因功能B.在細(xì)胞中引入特定的化學(xué)修飾C.用于篩選具有特定功能的分子D.開發(fā)新型的基因治療載體8.“精準(zhǔn)化學(xué)”（PrecisionChemistry）在化學(xué)生物學(xué)中的含義是？A.精確合成結(jié)構(gòu)復(fù)雜的化學(xué)物質(zhì)B.基于個(gè)體差異，開發(fā)高度特異性的化學(xué)干預(yù)策略C.利用最精確的儀器進(jìn)行化學(xué)分析D.研究極其精密的化學(xué)合成反應(yīng)機(jī)理9.下列哪項(xiàng)不是計(jì)算化學(xué)生物學(xué)常用的方法？A.分子動(dòng)力學(xué)模擬（MDSimulation）B.量子化學(xué)計(jì)算（QuantumChemicalCalculation）C.基因測(cè)序分析D.分子對(duì)接（MolecularDocking）10.隨著化學(xué)生物學(xué)的發(fā)展，其研究帶來(lái)的一個(gè)重要倫理問(wèn)題是？A.化學(xué)合成成本過(guò)高B.研究人員專業(yè)知識(shí)不足C.利用基因編輯技術(shù)可能帶來(lái)的脫靶效應(yīng)和長(zhǎng)期影響D.實(shí)驗(yàn)動(dòng)物使用量的增加二、填空題（每空2分，共20分。請(qǐng)將答案填入橫線處）1.化學(xué)生物學(xué)是化學(xué)與________的交叉學(xué)科，旨在從化學(xué)的角度理解生命現(xiàn)象。2.用于標(biāo)記生物分子以便于檢測(cè)或追蹤的分子稱為________。3.通過(guò)改造天然酶或設(shè)計(jì)人工酶來(lái)改變其催化性能的技術(shù)稱為________。4.基于生物靶點(diǎn)（如酶或受體）的結(jié)構(gòu)，通過(guò)化學(xué)方法設(shè)計(jì)、合成具有特定生物活性的小分子化合物的過(guò)程，通常稱為________。5.利用計(jì)算機(jī)模擬和數(shù)據(jù)分析技術(shù)研究生物分子結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系的學(xué)科分支，稱為________。6.基于結(jié)構(gòu)生物學(xué)成果，通過(guò)將藥物分子與靶點(diǎn)結(jié)合的模擬，來(lái)指導(dǎo)藥物設(shè)計(jì)和優(yōu)化的策略，稱為________。7.能夠特異性識(shí)別和切割DNA特定序列的分子工具，如CRISPR-Cas9系統(tǒng)中的Cas9蛋白，可稱為________。8.將化學(xué)方法與基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)等技術(shù)相結(jié)合，研究生命活動(dòng)分子基礎(chǔ)的新興領(lǐng)域，可稱為________。9.靶向特定癌細(xì)胞相關(guān)分子，抑制其功能或誘導(dǎo)其凋亡的抗癌藥物策略，體現(xiàn)了化學(xué)生物學(xué)在________治療中的應(yīng)用。10.在化學(xué)生物學(xué)研究中，理解生物過(guò)程的化學(xué)原理，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行化學(xué)干預(yù)，體現(xiàn)了該領(lǐng)域的________特點(diǎn)。三、簡(jiǎn)答題（每題5分，共15分）1.簡(jiǎn)述化學(xué)方法在研究信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路中的作用。2.簡(jiǎn)要說(shuō)明“化學(xué)生物傳感”的概念及其至少一個(gè)應(yīng)用實(shí)例。3.簡(jiǎn)述利用計(jì)算化學(xué)方法進(jìn)行藥物設(shè)計(jì)的基本步驟。四、論述題（每題7分，共14分）1.論述近年來(lái)基因編輯技術(shù)在藥物研發(fā)和疾病治療中的應(yīng)用前景與潛在挑戰(zhàn)。2.結(jié)合具體實(shí)例，論述化學(xué)生物學(xué)如何推動(dòng)了對(duì)特定重大疾?。ㄈ绨┌Y或神經(jīng)退行性疾?。┌l(fā)病機(jī)制的理解和干預(yù)策略的發(fā)展。試卷答案一、選擇題1.C2.B3.D4.C5.B6.C7.B8.B9.C10.C二、填空題1.生物學(xué)2.分子探針3.酶工程4.藥物設(shè)計(jì)5.計(jì)算化學(xué)生物學(xué)6.基于結(jié)構(gòu)的藥物設(shè)計(jì)7.核酸酶（或分子剪刀）8.化學(xué)生物組學(xué)9.精準(zhǔn)（或靶向）10.化學(xué)原理指導(dǎo)下的干預(yù)三、簡(jiǎn)答題1.答：化學(xué)方法可合成探針（如熒光分子、親和分子）標(biāo)記信號(hào)通路中的關(guān)鍵分子（如蛋白質(zhì)、第二信使），利用光譜、成像等技術(shù)實(shí)時(shí)追蹤信號(hào)分子在細(xì)胞內(nèi)的動(dòng)態(tài)變化和相互作用；可設(shè)計(jì)和合成抑制劑或激活劑，精確干預(yù)信號(hào)通路中的某個(gè)環(huán)節(jié)，研究其功能和調(diào)控機(jī)制；可通過(guò)化學(xué)合成和修飾改造信號(hào)分子或受體，改變其活性或特性；可利用計(jì)算化學(xué)模擬信號(hào)通路中分子的結(jié)構(gòu)、相互作用和反應(yīng)機(jī)理。2.答：化學(xué)生物傳感是指利用化學(xué)方法（通常是設(shè)計(jì)具有特定識(shí)別位點(diǎn)的分子探針）構(gòu)建能夠?qū)ι矬w系中的特定生物分子（如酶、蛋白、核酸、離子、小分子）進(jìn)行選擇性識(shí)別和可檢測(cè)信號(hào)轉(zhuǎn)化的器件或系統(tǒng)。其應(yīng)用實(shí)例：利用酶作為識(shí)別元件，結(jié)合顯色反應(yīng)或電化學(xué)信號(hào)，開發(fā)快速檢測(cè)疾病標(biāo)志物（如葡萄糖、HbA1c）或環(huán)境污染物（如重金屬離子）的生物傳感器。3.答：藥物設(shè)計(jì)的基本步驟通常包括：①靶點(diǎn)確認(rèn)與結(jié)構(gòu)獲?。捍_定藥物作用的生物靶點(diǎn)（如酶、受體），并通過(guò)實(shí)驗(yàn)（如X射線晶體學(xué)、核磁共振）或計(jì)算方法獲取其高分辨率三維結(jié)構(gòu)；②虛擬篩選/先導(dǎo)化合物發(fā)現(xiàn)：利用計(jì)算方法（如基于結(jié)構(gòu)的藥物設(shè)計(jì)、定量構(gòu)效關(guān)系QSAR、分子對(duì)接）從大的化合物庫(kù)中篩選或設(shè)計(jì)具有潛在活性的先導(dǎo)化合物；③活性優(yōu)化：對(duì)先導(dǎo)化合物進(jìn)行化學(xué)結(jié)構(gòu)修飾和改造，利用計(jì)算化學(xué)預(yù)測(cè)其活性變化，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，逐步提高藥物的效力、選擇性、成藥性（如溶解度、代謝穩(wěn)定性）；④ADMET預(yù)測(cè)：利用計(jì)算模型預(yù)測(cè)藥物吸收、分布、代謝、排泄和毒性，指導(dǎo)優(yōu)化過(guò)程。四、論述題1.答：基因編輯技術(shù)（如CRISPR-Cas9）在藥物研發(fā)和疾病治療中的應(yīng)用前景廣闊。前景：可用于創(chuàng)建精確的疾病動(dòng)物模型，用于研究發(fā)病機(jī)制和藥物篩選；可用于直接修復(fù)遺傳缺陷（如基因治療），治療單基因遺傳?。豢捎糜诎邢蛐揎椫掳┗蚧蚰[瘤相關(guān)通路，開發(fā)新型抗癌療法；可用于研究藥物靶點(diǎn)的功能，指導(dǎo)個(gè)性化用藥。潛在挑戰(zhàn)：脫靶效應(yīng)（編輯了非目標(biāo)位點(diǎn)）可能導(dǎo)致不良后果；編輯效率有待提高；長(zhǎng)期安全性（如致癌風(fēng)險(xiǎn)）需進(jìn)一步評(píng)估；倫理問(wèn)題（如生殖系編輯）引發(fā)爭(zhēng)議；治療費(fèi)用高昂，普及難度大。2.答：化學(xué)生物學(xué)通過(guò)多種途徑推動(dòng)了對(duì)重大疾病發(fā)病機(jī)制的理解和干預(yù)。例如，在癌癥研究中，通過(guò)化學(xué)合成和生物化學(xué)方法，解析了致癌基因（如ras）的突變?nèi)绾螌?dǎo)致蛋白質(zhì)持續(xù)活化，以及信號(hào)通路（如MAPK、PI3K-Akt）在癌癥發(fā)生發(fā)展中的作用；利用化學(xué)探針和蛋白質(zhì)組學(xué)，鑒定了驅(qū)動(dòng)癌癥生長(zhǎng)的關(guān)鍵調(diào)控蛋白（如mTOR）；基于對(duì)腫瘤相關(guān)抗原（如HER2）的結(jié)構(gòu)解析，發(fā)展了靶向抗體藥物和抑制劑（如曲妥珠單抗、帕妥珠單抗、洛拉替尼）；計(jì)算化學(xué)生物學(xué)預(yù)測(cè)了新的致癌靶點(diǎn)，并設(shè)計(jì)了靶向小分子抑制劑。這些研究不僅加深了對(duì)癌癥分子機(jī)制的理解，也催生了以靶點(diǎn)為基礎(chǔ)的精準(zhǔn)化學(xué)治療