2025年大學(xué)《分子科學(xué)與工程》專業(yè)題庫——分子檢測與生物技術(shù)考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分。請將正確選項的代表字母填在題干后的括號內(nèi)）1.下列哪一項不是PCR技術(shù)的基本要素？A.模板DNAB.特異性引物C.DNA聚合酶D.RNA引物E.退火溫度2.在核酸雜交實(shí)驗(yàn)中，提高探針與靶核酸結(jié)合效率的關(guān)鍵因素之一是？A.溫度升高B.緩沖液離子強(qiáng)度降低C.探針與靶序列的互補(bǔ)性D.探針的長度增加E.樣本pH值偏低3.與普通PCR相比，巢式PCR顯著降低了非特異性擴(kuò)增的機(jī)率，主要原因在于？A.使用了熱穩(wěn)定引物B.擴(kuò)增子大小更小C.進(jìn)行了兩次獨(dú)立的擴(kuò)增，且第二次擴(kuò)增使用了新的內(nèi)部引物D.增加了DNA聚合酶的量E.引物退火溫度更高4.用于檢測核酸序列中特定位點(diǎn)的限制性內(nèi)切酶，其識別的核苷酸序列具有的特點(diǎn)是？A.長度通常大于20bpB.通常是回文序列C.只含有A、T堿基D.不具有特異性E.堿基組成隨機(jī)5.在基因芯片技術(shù)中，固相支持物上固定的是？A.單條核酸鏈B.蛋白質(zhì)分子C.抗體分子D.寡核苷酸探針或cDNA片段E.DNA聚合酶6.能夠?qū)崿F(xiàn)核酸序列定量的PCR技術(shù)是？A.RFLP-PCRB.巢式PCRC.實(shí)時熒光定量PCR(qPCR)D.數(shù)字PCR(dPCR)E.PCR-ELISA7.下列哪項技術(shù)通常不直接依賴于核酸雜交原理？A.SouthernBlottingB.NorthernBlottingC.WesternBlottingD.DNA芯片雜交E.探針標(biāo)記的核酸電泳8.在生物信息學(xué)中，BLAST工具主要用于？A.設(shè)計PCR引物B.預(yù)測蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)C.比對查詢序列與數(shù)據(jù)庫中序列的相似性D.合成DNA片段E.調(diào)控基因表達(dá)9.下列關(guān)于基因克隆載體的描述，錯誤的是？A.必須能在宿主細(xì)胞中穩(wěn)定復(fù)制B.必須含有選擇標(biāo)記基因C.必須能夠兼容宿主細(xì)胞的復(fù)制系統(tǒng)D.必須是編碼蛋白質(zhì)的基因E.常見的有質(zhì)粒、噬菌體、病毒載體等10.進(jìn)行ELISA實(shí)驗(yàn)時，如果使用酶標(biāo)二抗檢測一抗結(jié)合的抗原，則該ELISA類型屬于？A.直接法B.間接法C.競爭法D.雙抗體夾心法E.發(fā)光法二、填空題（每空1分，共15分。請將答案填在橫線上）1.PCR技術(shù)的核心是___的合成，該過程由___催化，需要___、___和___作為原料。2.核酸探針通常是一段標(biāo)記了___或___的___鏈，通過與樣品中的目標(biāo)核酸序列進(jìn)行___，可實(shí)現(xiàn)對特定基因或序列的___。3.基因芯片根據(jù)其檢測對象不同，可分為___芯片和___芯片兩大類。4.實(shí)時熒光定量PCR(qPCR)通過___技術(shù)監(jiān)測PCR過程中的熒光信號變化，實(shí)現(xiàn)對起始模板量的___。5.基因編輯技術(shù)CRISPR-Cas9系統(tǒng)中的Cas9蛋白發(fā)揮___作用，而向?qū)NA(gRNA)則負(fù)責(zé)___。6.蛋白質(zhì)印跡(WesternBlotting)技術(shù)中，將蛋白質(zhì)樣品進(jìn)行___后，轉(zhuǎn)移至___上，再與___結(jié)合進(jìn)行檢測。7.在進(jìn)行分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)時，為防止___污染，常需采取___、___等措施。三、名詞解釋（每題3分，共12分）1.退火2.基因重組3.生物信息學(xué)4.分子診斷四、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述PCR技術(shù)的反應(yīng)體系和主要步驟。2.比較凝膠電泳和毛細(xì)管電泳在分離核酸片段方面的主要區(qū)別。3.簡述qPCR和dPCR在實(shí)現(xiàn)核酸定量方面的原理差異。4.簡述基因克隆的基本過程，包括關(guān)鍵步驟和所使用的工具。五、論述題（每題7分，共14分）1.論述PCR技術(shù)在現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)研究中的廣泛應(yīng)用及其意義。2.結(jié)合實(shí)例，論述分子檢測技術(shù)在食品安全監(jiān)測或疾病快速診斷中的重要性及應(yīng)用前景。試卷答案一、選擇題1.D2.C3.C4.B5.D6.C7.C8.C9.D10.B二、填空題1.DNA，DNA聚合酶，dNTPs（或脫氧核苷三磷酸），模板DNA，引物2.放射性同位素，熒光素，核酸（DNA或RNA），雜交，檢測/定位/定量3.DNA，蛋白質(zhì)4.苂光染料（如SYBRGreen或探針），絕對/相對5.切割/編輯基因，引導(dǎo)Cas9蛋白到目標(biāo)DNA位點(diǎn)6.SDS（或聚丙烯酰胺凝膠電泳），固相膜（如PVDF膜或NC膜），特異性抗體7.外源（或環(huán)境），無菌操作，個人防護(hù)（如戴手套口罩）三、名詞解釋1.退火：指在PCR或核酸雜交等過程中，較低溫度下，單鏈核酸（引物、探針、模板）之間通過堿基互補(bǔ)配對形成雙鏈的過程。2.基因重組：指將不同來源的DNA片段通過體外重組技術(shù)連接在一起，形成新的DNA分子的過程，常用于基因克隆和構(gòu)建重組表達(dá)載體。3.生物信息學(xué)：是一門交叉學(xué)科，利用計算機(jī)科學(xué)和統(tǒng)計學(xué)方法，收集、存儲、檢索、分析和解釋生物信息（如基因序列、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)等），以揭示生命活動規(guī)律和解決生物學(xué)問題的學(xué)科。4.分子診斷：利用分子生物學(xué)技術(shù)（如PCR、基因測序、核酸芯片等）對疾病相關(guān)的分子標(biāo)志物（如基因突變、病原體核酸、表達(dá)水平變化等）進(jìn)行檢測和鑒定，用于疾病的早期診斷、病因檢測、分型、預(yù)后判斷和療效監(jiān)測等。四、簡答題1.PCR技術(shù)的反應(yīng)體系通常包括：模板DNA、特異性引物（一對）、DNA聚合酶（常用熱穩(wěn)定酶如Taq酶）、dNTPs（脫氧核苷三磷酸）、緩沖液（提供optimalpH和離子強(qiáng)度）以及Mg2+（作為酶輔因子）。主要步驟包括：變性（高溫，如95℃），使模板DNA雙鏈解開；退火（低溫，如50-65℃），引物與模板DNA的互補(bǔ)序列結(jié)合；延伸（中溫，如72℃），DNA聚合酶以dNTP為原料，在引物3'端延伸合成新的DNA鏈。此過程在熱循環(huán)儀中重復(fù)進(jìn)行（通常30-40個循環(huán)），使目標(biāo)DNA片段呈指數(shù)級擴(kuò)增。2.凝膠電泳通常使用固體支持物（如瓊脂糖或聚丙烯酰胺凝膠），樣品加載在凝膠孔中，在電場作用下，帶電核酸片段按大小進(jìn)行分離。毛細(xì)管電泳使用毛細(xì)管作為分離通道，通常不含或含少量凝膠，分離效率更高，分析時間更短，可結(jié)合激光誘導(dǎo)熒光檢測，靈敏度更高，適用于復(fù)雜樣本和微量樣本分析。兩者在分離原理（電泳）、應(yīng)用（核酸片段分析）上相似，主要區(qū)別在于支持介質(zhì)、分離效率、運(yùn)行速度和自動化程度等方面。3.qPCR通過實(shí)時監(jiān)測PCR過程中熒光信號的積累，實(shí)現(xiàn)核酸定量。其原理基于熒光染料（如SYBRGreen，與雙鏈DNA結(jié)合發(fā)熒光）或特異性熒光探針（如TaqMan探針，在延伸時釋放熒光）的信號變化。信號隨PCR產(chǎn)物增加而線性增長，通過建立標(biāo)準(zhǔn)曲線或使用絕對定量/相對定量方法，可計算出發(fā)始模板量。dPCR則將樣本分割成大量微反應(yīng)單元，使得每個單元內(nèi)模板分子隨機(jī)分布。經(jīng)過PCR擴(kuò)增后，部分單元含有模板并擴(kuò)增，部分單元不含模板。通過閾值法或泊松分布統(tǒng)計，可以精確估算原始模板拷貝數(shù)，理論上不受PCR擴(kuò)增效率影響，精度更高，尤其適用于稀有突變檢測。4.基因克隆的基本過程包括：①提取并純化目標(biāo)基因片段（或PCR擴(kuò)增獲得）；②選擇合適的克隆載體（如質(zhì)粒），并在限制性內(nèi)切酶作用下切割載體，產(chǎn)生兼容的末端；③用DNA連接酶將目標(biāo)基因片段與載體連接，形成重組質(zhì)粒；④將重組質(zhì)粒導(dǎo)入宿主細(xì)胞（如大腸桿菌）中，通過轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)導(dǎo)或電穿孔等方式；⑤利用選擇標(biāo)記（如抗生素抗性基因）篩選出成功導(dǎo)入重組質(zhì)粒的轉(zhuǎn)化子細(xì)胞；⑥對篩選出的陽性克隆進(jìn)行擴(kuò)增、提取和鑒定（如酶切分析、測序），最終獲得大量純化的目標(biāo)基因或表達(dá)重組蛋白。五、論述題1.PCR技術(shù)因其高效、特異、快速和簡便等優(yōu)點(diǎn)，在現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)研究中得到了極其廣泛的應(yīng)用。其核心在于能夠體外特異性地擴(kuò)增微量或痕量的DNA片段。在疾病診斷方面，PCR可用于病原體（病毒、細(xì)菌、真菌等）的快速檢測和分型，以及腫瘤相關(guān)基因突變（如K-ras,BRAF）的檢測，為早期診斷、精準(zhǔn)治療和預(yù)后評估提供依據(jù)。在遺傳學(xué)研究方面，PCR是基因定位、基因功能分析、遺傳病篩查和親子鑒定等研究的重要工具。在生物工程領(lǐng)域，PCR是基因克隆、基因編輯（如與Cas9結(jié)合）和重組蛋白表達(dá)的基礎(chǔ)。此外，實(shí)時熒光定量PCR(qPCR)和數(shù)字PCR(dPCR)等衍生技術(shù)在基因組表達(dá)分析、拷貝數(shù)變異檢測、稀有突變檢測等方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用?？傊琍CR技術(shù)極大地推動了分子生物學(xué)和生物醫(yī)學(xué)科學(xué)的進(jìn)步，成為不可或缺的研究手段。2.分子檢測技術(shù)基于核酸、蛋白質(zhì)等生物大分子的特異性檢測原理，能夠直接檢測病原體的核酸、分析腫瘤標(biāo)志物、評估基因表達(dá)狀態(tài)等，具有高靈敏度、高特異性和快速便捷等優(yōu)點(diǎn)，在食品安全監(jiān)測和疾病快速診斷中顯示出重要性和廣闊的應(yīng)用前景。在食品安全領(lǐng)域，分子檢測技術(shù)可用于快速、準(zhǔn)確地檢測食品中的致病微生物（如沙門氏菌、李斯特菌）、病毒（如諾如病毒）、寄生蟲以及非法添加物或轉(zhuǎn)基因成分，有效保障公眾健康，防