2025年大學(xué)《分子科學(xué)與工程》專業(yè)題庫——分子科學(xué)與工程的生物技術(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(xiàng)字母填在題干后的括號內(nèi)）1.下列哪項(xiàng)技術(shù)通常利用限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶來構(gòu)建基因文庫？(A)基因測序(B)PCR擴(kuò)增(C)基因克隆(D)基因編輯2.在酶工程中，固定化酶相比游離酶的主要優(yōu)點(diǎn)之一是：(A)酶的穩(wěn)定性降低(B)酶的活性中心易失活(C)易于酶與底物分離，可重復(fù)使用(D)需要更高的反應(yīng)溫度3.中心法則描述的是：(A)DNA復(fù)制的過程(B)蛋白質(zhì)合成的過程(C)遺傳信息從DNA流向RNA再到蛋白質(zhì)的傳遞過程(D)基因重組的發(fā)生機(jī)制4.下列哪項(xiàng)不屬于細(xì)胞工程的技術(shù)范疇？(A)動物細(xì)胞融合(B)基因槍轉(zhuǎn)化(C)植物組織培養(yǎng)(D)干細(xì)胞分化誘導(dǎo)5.PCR技術(shù)的核心原理是：(A)DNA的復(fù)制(B)RNA的轉(zhuǎn)錄(C)蛋白的翻譯(D)基因的重組6.下列哪種物質(zhì)是構(gòu)成DNA和RNA的基本單位？(A)脂肪酸(B)氨基酸(C)核苷酸(D)糖原7.生物傳感器通常由哪兩部分組成？(A)生物敏感元件和信號轉(zhuǎn)換器(B)微反應(yīng)器和分離膜(C)活性酶和底物(D)吸附層和電解質(zhì)8.在發(fā)酵工程中，下列哪個階段通常發(fā)生在培養(yǎng)過程結(jié)束后？(A)菌種接種(B)發(fā)酵控制(C)下游工程（產(chǎn)物分離純化）(D)營養(yǎng)物補(bǔ)充9.能夠特異性識別和切割DNA特定序列的酶是：(A)DNA聚合酶(B)RNA聚合酶(C)限制性核酸內(nèi)切酶(D)DNA連接酶10.干細(xì)胞具有的特點(diǎn)是：(A)只能分化成一種特定類型的細(xì)胞(B)已經(jīng)分化，失去分裂能力(C)具有自我更新能力和多向分化潛能(D)必須在體外培養(yǎng)才能存活二、填空題（每空1分，共15分。請將答案填在橫線上）1.基因工程的核心是__________的構(gòu)建與表達(dá)。2.酶固定化常用的方法包括__________法、吸附法、包埋法等。3.細(xì)胞培養(yǎng)分為__________培養(yǎng)和__________培養(yǎng)兩種主要方式。4.PCR技術(shù)中，用于合成新DNA鏈的酶是__________酶。5.生物信息學(xué)是利用計算機(jī)技術(shù)研究生物信息的__________、存儲、檢索和分析的學(xué)科。6.生物醫(yī)用材料應(yīng)具備__________、生物相容性、降解性（如需）等特性。7.生物催化相比化學(xué)催化具有__________、條件溫和、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)。8.基因測序技術(shù)的主要目的之一是確定__________的序列。9.基因診斷是利用__________檢測個體遺傳物質(zhì)的存在、缺失或變異。10.組織工程旨在構(gòu)建具有特定功能的__________結(jié)構(gòu)。三、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述PCR技術(shù)的基本步驟。2.簡述酶固定化技術(shù)的優(yōu)勢。3.簡述基因工程在藥物開發(fā)中的應(yīng)用。4.簡述細(xì)胞培養(yǎng)在生物技術(shù)領(lǐng)域的基本應(yīng)用。四、論述題（每題12.5分，共25分）1.論述基因編輯技術(shù)（如CRISPR/Cas9）的原理及其在分子科學(xué)與工程領(lǐng)域中的潛在應(yīng)用。2.論述生物技術(shù)在開發(fā)可持續(xù)能源或處理環(huán)境污染方面的應(yīng)用前景。---試卷答案一、選擇題1.(C)*解析：基因文庫的構(gòu)建需要將目標(biāo)DNA片段插入到載體（如質(zhì)粒）中，這個過程依賴于限制性核酸內(nèi)切酶識別特定序列并切割DNA，以及DNA連接酶將載體與目標(biāo)片段連接起來。選項(xiàng)A測序是讀取序列；選項(xiàng)BPCR是擴(kuò)增特定片段；選項(xiàng)D基因編輯是精確修改序列。2.(C)*解析：固定化酶的主要優(yōu)點(diǎn)是將酶固定在載體上，使得酶與產(chǎn)物容易分離，并且可以反復(fù)使用，提高了經(jīng)濟(jì)效益和反應(yīng)效率。選項(xiàng)A、B、D描述的是固定化酶相比游離酶可能存在的缺點(diǎn)。3.(C)*解析：中心法則是指遺傳信息在生物體內(nèi)流動的方向，即從DNA轉(zhuǎn)錄成RNA，再從RNA翻譯成蛋白質(zhì)。選項(xiàng)A是DNA復(fù)制，選項(xiàng)B是翻譯，選項(xiàng)D是基因重組。4.(B)*解析：動物細(xì)胞融合、植物組織培養(yǎng)、干細(xì)胞分化誘導(dǎo)都屬于細(xì)胞工程范疇，旨在在細(xì)胞水平上進(jìn)行操作和改造。基因槍轉(zhuǎn)化是將外源DNA直接導(dǎo)入植物或動物細(xì)胞的技術(shù)，更偏向于遺傳轉(zhuǎn)化或基因工程的操作手段，而非細(xì)胞工程的核心定義。5.(A)*解析：PCR（聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)）是模擬體內(nèi)DNA復(fù)制過程，在體外特異性地擴(kuò)增DNA片段的技術(shù)。6.(C)*解析：DNA和RNA都是由核苷酸（由一分子糖、一分子磷酸和一分子含氮堿基組成）連接而成的長鏈聚合物。7.(A)*解析：生物傳感器通常由能夠識別特定目標(biāo)物（生物敏感元件，如酶、抗體、核酸適配體）和將生物信號轉(zhuǎn)換為可測量信號（信號轉(zhuǎn)換器，如電極、光學(xué)系統(tǒng)）兩部分組成。8.(C)*解析：下游工程是指在生物發(fā)酵過程結(jié)束后，對目標(biāo)產(chǎn)物進(jìn)行分離、純化、濃縮和制劑化等一系列操作的過程。菌種接種是開始階段；發(fā)酵控制是進(jìn)行階段；營養(yǎng)物補(bǔ)充也是進(jìn)行階段。9.(C)*解析：限制性核酸內(nèi)切酶（限制性內(nèi)切酶）是原核生物中存在的一種能識別并切割雙鏈DNA特定位點(diǎn)的酶。10.(C)*解析：干細(xì)胞是指具有自我更新能力和多向分化潛能的原始細(xì)胞，可以根據(jù)需要分化成各種特化的細(xì)胞類型。二、填空題1.基因2.化學(xué)交聯(lián)3.體外，固體支持4.DNA聚合5.獲取與處理6.可降解性7.高效性8.基因/遺傳9.核酸（或DNA/RNA）10.組織或器官三、簡答題1.簡述PCR技術(shù)的基本步驟。*解析：PCR基本步驟包括：①變性：加熱使雙鏈DNA解開成為單鏈；②退火：降低溫度，使引物與兩條單鏈DNA的互補(bǔ)序列結(jié)合；③延伸：在DNA聚合酶作用下，以單鏈DNA為模板，合成新的DNA鏈。重復(fù)以上步驟多次，使目標(biāo)DNA片段呈指數(shù)級擴(kuò)增。2.簡述酶固定化技術(shù)的優(yōu)勢。*解析：酶固定化技術(shù)優(yōu)勢包括：①提高酶的穩(wěn)定性，減少失活；②易于從反應(yīng)體系中分離回收酶，降低成本，實(shí)現(xiàn)重復(fù)使用；③可提高酶的耐溫和耐酸堿性；④便于實(shí)現(xiàn)酶的連續(xù)化、自動化操作，易于放大到工業(yè)規(guī)模。3.簡述基因工程在藥物開發(fā)中的應(yīng)用。*解析：基因工程在藥物開發(fā)中應(yīng)用廣泛，如：①生產(chǎn)治療性蛋白質(zhì)藥物（如胰島素、干擾素、生長激素等）；②生產(chǎn)疫苗（如重組蛋白疫苗、病毒載體疫苗）；③基因治療（通過替換、修復(fù)或補(bǔ)充缺陷基因來治療遺傳?。虎芾霉こ叹a(chǎn)藥物前體或中間體。4.簡述細(xì)胞培養(yǎng)在生物技術(shù)領(lǐng)域的基本應(yīng)用。*解析：細(xì)胞培養(yǎng)是生物技術(shù)的基礎(chǔ)支撐技術(shù)，基本應(yīng)用包括：①藥物研發(fā)：用于藥物篩選、藥效學(xué)和藥代動力學(xué)研究、毒理學(xué)測試；②生物制品生產(chǎn)：大規(guī)模培養(yǎng)生產(chǎn)疫苗、單克隆抗體、細(xì)胞因子等；③生命科學(xué)研究：作為模型系統(tǒng)研究細(xì)胞增殖、分化、衰老、凋亡等基本生命過程；④組織工程與再生醫(yī)學(xué)：提供種子細(xì)胞用于構(gòu)建組織或器官替代物。四、論述題1.論述基因編輯技術(shù)（如CRISPR/Cas9）的原理及其在分子科學(xué)與工程領(lǐng)域中的潛在應(yīng)用。*解析：CRISPR/Cas9原理：利用一段與目標(biāo)DNA序列互補(bǔ)的向?qū)NA（gRNA）將Cas9核酸酶引導(dǎo)至特定基因組位點(diǎn)，Cas9酶在該位點(diǎn)切割DNA雙鏈，產(chǎn)生斷裂。細(xì)胞自身的修復(fù)機(jī)制（非同源末端連接NHEJ或同源定向修復(fù)HDR）會修復(fù)斷裂，從而實(shí)現(xiàn)基因的敲除、插入或修正。潛在應(yīng)用：①基因功能研究：精確敲除或修改基因，研究其功能；②疾病模型構(gòu)建：創(chuàng)建人類或動物疾病模型；③基因治療：修復(fù)致病基因，治療遺傳性疾?。虎茏魑锔牧迹禾岣咦魑锂a(chǎn)量、抗病性、營養(yǎng)價值等；⑤生物材料研發(fā)：改造微生物或細(xì)胞以生產(chǎn)特定材料；⑥合成生物學(xué)：構(gòu)建具有新功能的基因線路或合成全新基因組。2.論述生物技術(shù)在開發(fā)可持續(xù)能源或處理環(huán)境污染方面的應(yīng)用前景。*解析：生物技術(shù)在可持續(xù)能源開發(fā)方面的應(yīng)用前景：①生物燃料生產(chǎn)：利用光合作用或微生物發(fā)酵生產(chǎn)乙醇、丁醇、生物柴油、氫氣等可再生能源，減少對化石燃料的依賴。②生物質(zhì)轉(zhuǎn)化：開發(fā)高效酶或微生物菌株，將農(nóng)林廢棄物等非糧生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為高附加值化學(xué)品或燃料。③生物傳感器用于能源監(jiān)測：實(shí)時監(jiān)測水質(zhì)、空氣質(zhì)量等環(huán)境參數(shù)。應(yīng)用前景：有望提供清潔、可持續(xù)的能源解決方案，助力實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)。*解析：生物技術(shù)在處理環(huán)境污染方面的應(yīng)用前景：①生物