2025年大學《分子科學與工程》專業(yè)題庫——分子科學與工程的生物分子分析技術(shù)考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分。請將正確選項字母填入括號內(nèi)）1.下列哪項技術(shù)通常用于測定DNA片段的精確長度？(A)質(zhì)譜分析(B)基因芯片(C)毛細管電泳(D)流式細胞術(shù)2.Sanger測序法的基本原理是？(A)DNA聚合酶鏈式反應(yīng)(B)核酸分子雜交(C)寡核苷酸引物延伸與ddNTP摻入(D)限制性內(nèi)切酶識別與切割3.以下哪種技術(shù)主要基于抗體與抗原之間的高度特異性結(jié)合來檢測目標分子？(A)PCR(B)原位雜交(C)ELISA(D)基因測序4.蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)指的是？(A)蛋白質(zhì)的折疊方式(B)氨基酸序列(C)蛋白質(zhì)在電泳中的遷移率(D)蛋白質(zhì)的空間構(gòu)象5.WesternBlot技術(shù)通常用于檢測什么？(A)DNA序列(B)特定蛋白質(zhì)(C)RNA表達水平(D)脫氧核糖核酸酶活性6.下列哪種方法是二代測序（NGS）的核心技術(shù)之一？(A)變性梯度凝膠電泳(B)熒光染料標記(C)可逆終止子測序(D)限制性片段長度多態(tài)性分析7.用于檢測特定DNA序列在細胞或組織中的定位的技術(shù)是？(A)基因測序(B)基因芯片(C)FISH（熒光原位雜交）(D)RT-PCR8.蛋白質(zhì)組學研究的核心目標之一是？(A)鑒定單個基因的功能(B)定量分析細胞或組織中所有蛋白質(zhì)的表達譜(C)測定DNA復(fù)制速率(D)研究單個酶的催化動力學9.限制性內(nèi)切酶識別的序列通常具有什么特征？(A)隨機分布(B)僅為AT富集(C)僅為GC富集(D)特定的回文結(jié)構(gòu)10.生物信息學在生物分子分析技術(shù)中主要應(yīng)用于？(A)設(shè)計實驗方案(B)操縱實驗儀器(C)分析和解讀實驗數(shù)據(jù)(D)合成DNA或蛋白質(zhì)二、填空題（每空1分，共15分。請將答案填入橫線內(nèi)）1.利用限制性內(nèi)切酶切割DNA，并用電泳等技術(shù)分離片段，根據(jù)片段大小進行基因圖譜構(gòu)建的方法稱為______。2.蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)主要是指蛋白質(zhì)鏈局部的空間構(gòu)象，常見的有______和______兩種形式。3.在蛋白質(zhì)印跡（WesternBlot）中，將蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)移至固相載體的過程稱為______。4.基因芯片（又稱DNA芯片或微陣列）能夠______地在固相支持物上檢測大量基因的表達或遺傳信息。5.流式細胞術(shù)是一種可以對單個細胞進行______、______和______進行定量分析的技術(shù)。6.實現(xiàn)DNA雙鏈分離，以便于測序或其他操作的常用方法是______。7.ELISA（酶聯(lián)免疫吸附測定）利用酶標記的抗體或抗原，通過______的顯色深淺來定量待測物質(zhì)。三、名詞解釋（每題3分，共15分。請給出簡潔、準確的定義）1.分子雜交2.質(zhì)譜（MS）3.PCR（聚合酶鏈式反應(yīng)）4.生物信息學5.篩選四、簡答題（每題5分，共20分。請簡要回答下列問題）1.簡述Sanger測序法的基本步驟。2.與傳統(tǒng)的Sanger測序相比，二代測序（NGS）具有哪些主要優(yōu)勢？3.簡述ELISA技術(shù)的基本原理及其主要應(yīng)用類型。4.解釋什么是限制性內(nèi)切酶，并說明其在分子生物學研究中的重要性。五、論述題（10分。請就下列問題進行較為深入的論述）結(jié)合你所學的知識，比較凝膠電泳和毛細管電泳在分離生物分子（如DNA、蛋白質(zhì)）方面各有何主要特點和區(qū)別？在哪些應(yīng)用場景下，你更傾向于選擇其中一種技術(shù)？并說明理由。試卷答案一、選擇題1.(C)2.(C)3.(C)4.(B)5.(B)6.(C)7.(C)8.(B)9.(D)10.(C)二、填空題1.SouthernBlotting2.α-螺旋，β-折疊3.轉(zhuǎn)移4.同時檢測5.物理特性，生物標志物，細胞成分6.變性7.顯色底物三、名詞解釋1.分子雜交：指帶有互補核苷酸序列的核酸分子（DNA與DNA，RNA與RNA，DNA與RNA）在一定條件下，通過堿基配對原則結(jié)合形成雙鏈分子的過程。2.質(zhì)譜（MS）：一種利用電場或磁場將帶電離子根據(jù)其質(zhì)荷比（m/z）分離，并進行檢測和分析的科學技術(shù)，可用于測定分子的分子量、結(jié)構(gòu)信息等。3.PCR（聚合酶鏈式反應(yīng)）：一種在體外快速、特異性地擴增特定DNA片段的技術(shù)，通過模擬DNA復(fù)制過程（變性、退火、延伸），能在短時間內(nèi)獲得大量目標DNA。4.生物信息學：一門交叉學科，利用計算機科學和統(tǒng)計學方法，獲取、存儲、分析和管理生物數(shù)據(jù)（如基因組、蛋白質(zhì)組數(shù)據(jù)），以揭示生命規(guī)律。5.篩選：指利用特定的分子探針、試劑或方法，從大量生物材料（如基因組文庫、蛋白質(zhì)庫）中鑒定和分離出具有特定生物學功能或特性的分子（如目的基因、特定蛋白質(zhì)）的過程。四、簡答題1.Sanger測序法的基本步驟包括：①變性：將雙鏈DNA變性為單鏈，作為模板；②退火：加入特異性引物和四種脫氧核糖核苷酸（dNTPs）以及少量各一種的帶有熒光標記的終止子（ddNTPs）；③延伸：DNA聚合酶以模板鏈為模板，在引物處合成新的DNA鏈，當延伸到遇到ddNTP時停止；④電泳：將合成停止后產(chǎn)生的不同長度的片段進行凝膠電泳分離；⑤讀?。簷z測電泳結(jié)果，根據(jù)熒光標記的終止子所對應(yīng)的dNTP，讀出模板鏈的堿基序列。2.二代測序（NGS）的主要優(yōu)勢包括：①高通量：能夠一次性對數(shù)百萬甚至數(shù)十億個DNA片段進行測序，大大提高了測序通量；②高通量測序成本相對較低：隨著技術(shù)發(fā)展，單位堿基測序成本顯著下降；③適用范圍廣：可用于全基因組測序、轉(zhuǎn)錄組測序、宏基因組測序等多種應(yīng)用；④數(shù)據(jù)信息豐富：除了序列信息，還可提供序列變異、結(jié)構(gòu)變異等信息。3.ELISA技術(shù)的基本原理是利用抗原抗體之間的高度特異性結(jié)合反應(yīng)。其基本步驟通常包括：①固相包被：將捕獲抗原或抗體包被在固相載體（如酶標板）表面；②結(jié)合：加入待測樣本，其中的目標抗原或抗體與固相上的捕獲分子結(jié)合；③洗滌：洗去未結(jié)合的物質(zhì)；④標記物結(jié)合：加入酶標記的抗體或抗原（或酶標記的第二抗體），與固相上的目標分子結(jié)合；⑤洗滌：再次洗去未結(jié)合的標記物；⑥顯色：加入底物，酶催化底物發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生顏色變化；⑦定量：通過測定顏色深淺（吸光度值），從而定量待測抗原或抗體的含量。主要應(yīng)用類型包括：SandwichELISA（夾心法），用于檢測蛋白質(zhì)；DirectELISA（直接法），用于檢測抗原；IndirectELISA（間接法），用于檢測抗體。4.限制性內(nèi)切酶是能夠識別并切割DNA分子中特定識別序列（通常為回文序列）的酶。其重要性體現(xiàn)在：①DNA片段化：是基因克隆、基因圖譜構(gòu)建、PCR等許多分子生物學技術(shù)的基礎(chǔ)；②基因定位：可用于基因物理圖譜的繪制和特定基因的物理定位；③基因編輯：是基因工程操作的關(guān)鍵工具；④DNA序列分析：可用于DNA測序、酶切圖譜分析等。五、論述題凝膠電泳和毛細管電泳都是基于電場驅(qū)動帶電分子在介質(zhì)中遷移進行分離的技術(shù)，但存在顯著區(qū)別。凝膠電泳通常在固相基質(zhì)（如瓊脂糖、聚丙烯酰胺凝膠）中進行，分離效率受凝膠孔徑和濃度限制，通常分離速度較慢，適用于分離較大片段的DNA（如限制性片段）或相對分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì)，分辨率較高，尤其對于同源蛋白質(zhì)混合物。毛細管電泳在細長的毛細管（通常填充凝膠或裸露）中進行，無固體填料阻礙，分離通道狹小，電場強度高，傳質(zhì)快，因此分離效率高，分析速度快，適用于分離小片段DNA（如短PCR產(chǎn)物）、氨基酸、小分子化合物及小分子蛋白質(zhì)，且易于與檢測器（如UV檢測器、熒光檢測器）耦合實現(xiàn)自動