2025年大學《化學生物學》專業(yè)題庫——生物大分子結(jié)構(gòu)與功能研究考試時間：______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.下列哪種氨基酸不是蛋白質(zhì)的組成氨基酸？（）A.絲氨酸B.脯氨酸C.胱氨酸D.甘氨酸E.色氨酸2.蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)中，主要依靠氫鍵維持穩(wěn)定的是？（）A.α-螺旋B.β-折疊C.β-轉(zhuǎn)角D.無規(guī)卷曲E.以上都是3.DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)中，一條鏈的堿基A與另一條鏈的堿基是？（）A.TB.GC.CD.AE.U4.下列哪種化學鍵或相互作用在蛋白質(zhì)三級結(jié)構(gòu)的形成和穩(wěn)定中起著主要作用？（）A.肽鍵B.離子鍵C.疏水作用D.氫鍵E.二硫鍵5.核酸中，含有戊糖和磷酸基團的單元是？（）A.氨基酸B.核苷酸C.脫氧核糖核酸D.核糖核酸E.核苷6.下列哪種技術(shù)通常用于測定蛋白質(zhì)的分子量？（）A.X射線晶體學B.核磁共振波譜學（NMR）C.基質(zhì)輔助激光解吸電離飛行時間質(zhì)譜（MALDI-TOFMS）D.圓二色譜（CD）E.凝膠過濾層析（GFC）7.蛋白質(zhì)變性通常指？（）A.蛋白質(zhì)一級結(jié)構(gòu)的改變B.蛋白質(zhì)高級結(jié)構(gòu)的破壞C.蛋白質(zhì)氨基酸序列的改變D.蛋白質(zhì)失去生物學活性E.蛋白質(zhì)亞基的解離8.tRNA的二級結(jié)構(gòu)中，被稱為“三葉草”結(jié)構(gòu)，其主要功能是？（）A.儲存遺傳信息B.識別mRNA上的密碼子C.結(jié)合氨基酸D.作為rRNA的組成部分E.參與DNA復制9.DNA復制過程中，新合成的DNA鏈的延伸方向是？（）A.5'→3'B.3'→5'C.5'→5'D.3'→3'E.5'→3'和3'→5'10.下列哪種生物大分子主要由疏水性氨基酸組成？（）A.血紅蛋白B.細胞膜上的磷脂酰膽堿C.透明質(zhì)酸D.蛋白質(zhì)表面的親水氨基酸殘基E.核酸中的嘌呤堿基二、填空題（每空2分，共20分。請將正確答案填入橫線內(nèi)。）1.蛋白質(zhì)的一級結(jié)構(gòu)是指其氨基酸的__________、__________和__________的線性序列。2.核酸中，含有鳥嘌呤和核糖的是__________酸，含有胸腺嘧啶的是__________酸。3.蛋白質(zhì)的二級結(jié)構(gòu)主要包括__________、__________和__________。4.研究蛋白質(zhì)高級結(jié)構(gòu)常用的生物物理方法是__________和__________。5.疏水相互作用是指非極性分子在水溶液中傾向于__________的傾向，這是蛋白質(zhì)__________結(jié)構(gòu)的主要驅(qū)動力。6.在DNA雙螺旋中，堿基之間通過__________配對，維持雙螺旋的穩(wěn)定。7.核心組蛋白主要參與__________的包裝，形成核小體。8.紅外光譜技術(shù)中，__________峰通常用于判斷蛋白質(zhì)中是否存在α-螺旋結(jié)構(gòu)。9.蛋白質(zhì)的功能往往與其特定的__________密切相關(guān)。10.中心法則描述了遺傳信息在__________、__________和__________之間的流動方向。三、名詞解釋（每題3分，共15分。請給出每個名詞的精確定義。）1.等電點（pI）2.超螺旋（Supercoil）3.分子識別（MolecularRecognition）4.核心組蛋白（CoreHistone）5.莖環(huán)結(jié)構(gòu)（Stem-loopStructure）四、簡答題（每題5分，共20分。請簡要回答下列問題。）1.簡述氫鍵在蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)和三級結(jié)構(gòu)中的重要作用。2.比較DNA和RNA在化學組成和結(jié)構(gòu)上的主要異同點。3.簡述X射線晶體學測定蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)的基本原理。4.疏水作用在生物大分子的自組裝過程中扮演什么角色？五、論述題（每題10分，共20分。請深入闡述下列問題。）1.詳細闡述蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)（從一級到四級）與其生物學功能之間的關(guān)系，并以具體實例說明。2.論述生物化學實驗技術(shù)在研究生物大分子結(jié)構(gòu)與功能中的應(yīng)用，并舉例說明幾種重要的實驗方法及其原理。試卷答案一、選擇題（每題2分，共20分。）1.C2.E3.A4.C5.B6.C7.B8.C9.A10.D二、填空題（每空2分，共20分。）1.種類順序空間2.鳥嘌呤胸腺嘧啶(或DNARNA)3.α-螺旋β-折疊β-轉(zhuǎn)角4.圓二色譜紅外光譜(或CDIR)5.靠近彼此主體6.堿基7.染色質(zhì)8.酰胺I9.結(jié)構(gòu)10.DNA轉(zhuǎn)錄翻譯三、名詞解釋（每題3分，共15分。）1.蛋白質(zhì)在特定pH條件下，凈電荷為零時的pH值。2.DNA雙螺旋在超螺旋酶作用下，繞自身軸或圍繞其他骨架超coils形成的構(gòu)象。3.生物大分子與其特定配體（其他生物大分子或小分子）特異性結(jié)合的能力。4.組成核小體的八聚體，由兩個H2A、兩個H2B、兩個H3和兩個H4組蛋白亞基構(gòu)成。5.RNA鏈中，一段核苷酸序列能通過內(nèi)部堿基配對形成局部雙螺旋結(jié)構(gòu)，兩端的單鏈區(qū)域構(gòu)成“莖”，中間的環(huán)狀區(qū)域構(gòu)成“環(huán)”。四、簡答題（每題5分，共20分。）1.氫鍵是相對較弱的化學鍵，但在蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)中大量存在。在二級結(jié)構(gòu)中，氫鍵主要形成α-螺旋和β-折疊的骨架，連接主鏈上的N-H和C=O基團，提供結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。在三級結(jié)構(gòu)中，氫鍵參與穩(wěn)定α-螺旋和β-折疊的構(gòu)象，并連接不同的結(jié)構(gòu)域或折疊單元，對形成蛋白質(zhì)的緊湊結(jié)構(gòu)至關(guān)重要。在四級結(jié)構(gòu)中，氫鍵也參與亞基間的相互作用，維持寡聚蛋白的整體構(gòu)象。2.相同點：都由核苷酸組成，都含有磷酸基團和含氮堿基。不同點：DNA含有脫氧核糖（缺少2'羥基），RNA含有核糖（具有2'羥基）；DNA通常為雙鏈，RNA通常為單鏈；DNA的堿基是A、T、G、C，RNA的堿基是A、U、G、C。3.X射線晶體學測定蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)的原理是：將蛋白質(zhì)晶體置于單色X射線束中，晶體中的原子會散射X射線，產(chǎn)生衍射現(xiàn)象。通過對衍射圖譜進行記錄和計算，可以解析出晶體內(nèi)原子（包括蛋白質(zhì)原子和水分子的位置）的三維分布，最終得到蛋白質(zhì)分子的高分辨率三維結(jié)構(gòu)模型。4.疏水作用是指非極性分子在水性環(huán)境中傾向于聚集在一起，減少與水接觸表面積的傾向。在生物大分子中，疏水作用是驅(qū)動蛋白質(zhì)折疊形成其天然三維結(jié)構(gòu)的主要力量。蛋白質(zhì)內(nèi)部的疏水氨基酸殘基傾向于聚集在分子內(nèi)部，而親水殘基則暴露于水溶性環(huán)境。這種疏水核心的形成對于穩(wěn)定蛋白質(zhì)的三級和四級結(jié)構(gòu)至關(guān)重要，也影響蛋白質(zhì)與膜、水溶液中其他分子的相互作用。五、論述題（每題10分，共20分。）1.蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)與其功能密切相關(guān)，遵循“結(jié)構(gòu)決定功能”的原則。一級結(jié)構(gòu)（氨基酸序列）是基礎(chǔ)，決定了蛋白質(zhì)的理化性質(zhì)和高級結(jié)構(gòu)。二級結(jié)構(gòu)（α-螺旋、β-折疊等）賦予蛋白質(zhì)局部構(gòu)象和穩(wěn)定性。三級結(jié)構(gòu)是蛋白質(zhì)分子的完整三維形狀，形成了具有特定空間排布的功能位點，如酶的活性中心。四級結(jié)構(gòu)（寡聚體）涉及多個蛋白質(zhì)亞基的組裝，決定了寡聚蛋白的整體功能和調(diào)控機制。例如，血紅蛋白的一級結(jié)構(gòu)差異導致其氧氣結(jié)合能力不同（如正常血紅蛋白與鐮刀型細胞貧血癥血紅蛋白）；核糖體的結(jié)構(gòu)確保了tRNA和mRNA的正確配位，實現(xiàn)高效翻譯；抗體的高度特異性結(jié)合能力源于其可變區(qū)的精確三維結(jié)構(gòu)，能與抗原特異性結(jié)合。2.生物化學實驗技術(shù)在研究生物大分子結(jié)構(gòu)與功能中應(yīng)用廣泛。圓二色譜（CD）通過測量溶液中手性分子（主要是蛋白質(zhì)和核酸）對平面偏振光的旋光性變化，來推斷其二級結(jié)構(gòu)（如α-螺旋、β-折疊含量）和動態(tài)變化。核磁共振波譜學（NMR）能提供蛋白質(zhì)或核酸在溶液中的原子詳細三維坐標，是測定小分子量生物大分子結(jié)構(gòu)的重要方法。X射線晶體學通過分析蛋白質(zhì)晶體對X射線的衍射圖樣，解析晶體中生物大分子的原子高分辨率結(jié)構(gòu)。凝膠過濾層析