2025年大學《分子科學與工程》專業(yè)題庫——分子科學與工程實驗技術(shù)考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。請將正確選項的字母填在括號內(nèi)）1.在進行凝膠電泳分離蛋白質(zhì)時，若欲將目標蛋白從眾多蛋白中有效分離，通常選擇哪種方法？（）A.凝膠濃度越高越好B.使用高電壓加速電泳C.選擇帶電性質(zhì)與目標蛋白電荷差異較大的凝膠基質(zhì)D.采用非變性凝膠并加入分子量標記物2.下列哪種技術(shù)通常不用于核酸的純化？（）A.柱層析B.離心C.超濾D.電泳3.在有機合成或聚合反應(yīng)中，控制反應(yīng)溫度的主要目的是？（）A.提高反應(yīng)速率B.減少副產(chǎn)物生成C.保證反應(yīng)選擇性和產(chǎn)率D.以上都是4.以下哪種儀器主要用于測定物質(zhì)的質(zhì)荷比？（）A.核磁共振波譜儀(NMR)B.紅外光譜儀(IR)C.質(zhì)譜儀(MS)D.X射線衍射儀(XRD)5.進行細胞培養(yǎng)時，CO2培養(yǎng)箱中維持一定CO2濃度的主要目的是？（）A.提供細胞呼吸所需氣體B.調(diào)節(jié)細胞培養(yǎng)環(huán)境的pH值C.促進細胞增殖D.防止細菌污染6.在進行蛋白質(zhì)定量分析時，Bradford法基于的原理是？（）A.蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑發(fā)生顯色反應(yīng)B.蛋白質(zhì)與考馬斯亮藍G-250結(jié)合后顏色變深C.蛋白質(zhì)的紫外吸收特性D.蛋白質(zhì)與苯胺黑結(jié)合后顏色變淺7.下列哪項屬于分子印跡技術(shù)的主要優(yōu)勢？（）A.選擇性高B.成本低廉C.操作簡單快速D.以上都是8.在進行基因擴增（如PCR）時，引物的設(shè)計需要考慮哪些因素？（）A.長度適中（通常18-24nt）B.GC含量適宜（通常40-60%）C.Tm值接近且熔解溫度范圍較窄D.以上都是9.下列哪種層析技術(shù)主要基于分子大小進行分離？（）A.離子交換層析B.凝膠過濾層析（凝膠滲透層析）C.親和層析D.反相層析10.使用透射電子顯微鏡（TEM）觀察樣品時，對樣品的要求通常是？（）A.必須是導電良好的金屬樣品B.樣品需要重原子染色C.樣品厚度需足夠?。ㄍǔＰ∮?00nm）D.樣品需在真空環(huán)境下觀察二、填空題（每空1分，共15分。請將答案填在橫線上）1.分子印跡聚合物（MIPs）具有______和______的特點，使其在傳感器、催化等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。2.在蛋白質(zhì)變性過程中，其______和______通常會發(fā)生改變。3.核酸雜交技術(shù)的基本原理是______之間通過堿基互補配對形成雙鏈復(fù)合物。4.進行高效液相色譜（HPLC）分離時，通常需要根據(jù)待分離物質(zhì)的性質(zhì)選擇______和______。5.細胞培養(yǎng)過程中，無菌操作是防止______和______污染的關(guān)鍵措施。6.X射線衍射（XRD）技術(shù)主要用于研究物質(zhì)的______結(jié)構(gòu)和______結(jié)構(gòu)。7.在酶促反應(yīng)動力學研究中，米氏常數(shù)（Km）表示______。三、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述凝膠過濾層析（凝膠滲透層析）的分離原理及其應(yīng)用范圍。2.簡述PCR技術(shù)的基本原理及其關(guān)鍵步驟。3.簡述電鏡樣品制備過程中，為什么需要對生物樣品進行固定、脫水、染色等步驟？4.簡述在分子生物學實驗中，防止核酸降解需要注意哪些關(guān)鍵環(huán)節(jié)？四、論述題（每題10分，共30分）1.論述影響蛋白質(zhì)電泳分離效果的主要因素有哪些？如何優(yōu)化電泳條件以獲得更好的分離效果？2.論述液相色譜（HPLC）技術(shù)在分子科學與工程領(lǐng)域中的重要作用，并比較常用類型（如HPLC、SFC）的原理和特點。3.論述在進行一項新的分子合成或表征實驗前，進行文獻調(diào)研和實驗設(shè)計規(guī)劃的重要性。五、計算題（共15分）某研究人員使用Bradford法進行蛋白質(zhì)定量，已知標準曲線方程為A595=0.0125*C+0.0032，其中A595為測定吸光度，C為蛋白質(zhì)濃度（mg/mL）?，F(xiàn)樣品測定吸光度為0.425，請計算該樣品的蛋白質(zhì)濃度是多少mg/mL？試卷答案一、選擇題1.D2.B3.D4.C5.B6.B7.A8.D9.B10.C二、填空題1.高選擇性，特異性識別2.溶解度，構(gòu)象3.DNA/RNA鏈4.固定相，流動相5.細菌，支原體6.晶體，非晶體7.底物濃度達到米氏常數(shù)時，酶促反應(yīng)速率達到最大速率的一半三、簡答題1.解析思路：凝膠過濾層析原理基于分子大小。小分子能進入多孔凝膠內(nèi)部，路徑長，停留時間長；大分子只能通過凝膠顆粒間的間隙，路徑短，停留時間短。因此，不同大小的分子以不同的速度通過層析柱而被分離。應(yīng)用范圍：分子量測定、蛋白質(zhì)純化、緩沖液更換、去除雜質(zhì)等。答案要點：分離原理基于分子大??；小分子進入凝膠內(nèi)部路徑長，大分子路徑短；應(yīng)用范圍：分子量測定、蛋白質(zhì)純化、緩沖液更換、去除雜質(zhì)等。2.解析思路：PCR原理利用DNA聚合酶在引物作用下，以dNTP為原料合成互補DNA鏈。關(guān)鍵步驟包括：變性（高溫使模板DNA雙鏈解開）、退火（低溫使引物與模板DNA結(jié)合）、延伸（中溫下DNA聚合酶合成新鏈）。引物設(shè)計需考慮特異性、Tm值等。答案要點：利用DNA聚合酶合成互補鏈；關(guān)鍵步驟：變性、退火、延伸；引物設(shè)計要求：特異性、Tm值。3.解析思路：生物樣品是水基的，直接置于電子束中會因電子與水分子碰撞而汽化，無法成像。固定使樣品結(jié)構(gòu)穩(wěn)定；脫水去除水分；染色利用重金屬鹽（如鈾酸鉍）增加樣品原子序數(shù)，增強對電子的散射能力，使樣品可見。答案要點：生物樣品含水，直接觀察會汽化；固定：穩(wěn)定結(jié)構(gòu)；脫水：去除水分；染色：利用重金屬鹽增加散射能力，使樣品可見。4.解析思路：核酸（DNA/RNA）在環(huán)境中極易被RNase、DNase等酶降解。防止降解需：使用無酶水；使用一次性吸頭、移液器槍頭；操作在冰上；使用DNase/RNase-free試劑和耗材；設(shè)置陰性對照等。答案要點：防止酶（RNase/DNase）污染；使用無酶水/耗材；冰上操作；設(shè)置陰性對照。四、論述題1.解析思路：影響因素包括：凝膠類型和濃度（決定分離范圍）、緩沖液系統(tǒng)（pH、離子強度）、電場強度（影響速度和溫度）、溫度、樣品性質(zhì)（分子量、電荷、形狀、疏水性）。優(yōu)化條件需綜合考慮：選擇合適的凝膠濃度和類型匹配目標分子；優(yōu)化緩沖液pH和離子強度以穩(wěn)定蛋白質(zhì)并減少電荷干擾；選擇合適的電場強度和運行時間防止過熱或分離不佳；考慮樣品預(yù)處理（如變性、復(fù)性）。答案要點：需從凝膠、緩沖液、電場、溫度、樣品性質(zhì)等方面分析影響因素；優(yōu)化策略需綜合考慮，并說明具體措施。2.解析思路：HPLC在分子科學與工程中用于分離、純化、鑒定化合物（小分子、蛋白質(zhì)、多肽等）。HPLC原理基于各組分在固定相和流動相間分配系數(shù)不同而被分離。常用類型：反相HPLC（基于疏水性，流動相通常含有機溶劑）；正相HPLC（基于極性，流動相通常為非極性）；離子交換HPLC（基于電荷）；凝膠過濾HPLC（基于分子大小）；親和HPLC（基于特定相互作用）。比較時需說明各自分離原理、適用范圍和特點。答案要點：說明HPLC在分離、純化、鑒定中的應(yīng)用；闡述不同類型（如反相、離子交換、凝膠過濾）的原理、特點及適用范圍。3.解析思路：文獻調(diào)研可了解研究背景、前人工作、現(xiàn)有技術(shù)局限、潛在研究方向和意義，避免重復(fù)勞動，確立創(chuàng)新點。實驗設(shè)計規(guī)劃則涉及明確研究目標、選擇合適的技術(shù)路線、設(shè)計詳細的實驗步驟、預(yù)測可能結(jié)果和問題、準備所需試劑和設(shè)備、評估實驗可行性等，是確保實驗順利、高效、安全進行的前提。答案要點：分別論述文獻調(diào)研和實驗設(shè)計規(guī)劃的作用；文獻調(diào)研：了解背景、避免重復(fù)、確立創(chuàng)新點；實驗設(shè)計規(guī)劃：明確目標、選擇方法、設(shè)計步驟、評估可行性、確保順利。五、計算題解析思路：這是典型的標準曲線應(yīng)用題。根據(jù)標準曲線方程A595=0.0125*C+0.0032，其中A595是樣品的吸光度（0.425），C是樣品的濃度（未知）。將A595代入方程，解出C即可。具體步驟：首先將吸光度值代入方程，得到