2025年大學《化學生物學》專業(yè)題庫——生物大分子研究方法探析考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分）1.下列哪種層析方法主要利用蛋白質(zhì)分子量的大小進行分離？A.離子交換層析B.凝膠過濾層析C.反相層析D.親和層析2.下列哪種技術可以用于測定蛋白質(zhì)的一級結構？A.SDSB.質(zhì)譜C.圓二色譜D.熒光光譜3.X射線晶體學主要用于研究什么？A.蛋白質(zhì)的二級結構B.蛋白質(zhì)的三級結構C.蛋白質(zhì)的四級結構D.核酸的二級結構4.表面等離子共振技術主要用于研究什么？A.蛋白質(zhì)的分離純化B.蛋白質(zhì)的鑒定C.蛋白質(zhì)與其他分子的相互作用D.蛋白質(zhì)的結構與功能關系5.PCR技術主要用于做什么？A.蛋白質(zhì)的分離純化B.核酸的分離純化C.核酸的鑒定D.核酸序列的測定6.Southernblot技術主要用于研究什么？A.蛋白質(zhì)的表達B.核酸的表達C.DNA片段D.RNA片段7.熒光共振能量轉(zhuǎn)移技術可以用于研究什么？A.蛋白質(zhì)的分子量B.蛋白質(zhì)的構象C.蛋白質(zhì)與其他分子的相互作用距離D.蛋白質(zhì)的表達水平8.下列哪種方法可以用于測定核酸的長度？A.薄層色譜B.凝膠電泳C.高效液相色譜D.核酸測序9.核磁共振波譜學主要用于研究什么？A.蛋白質(zhì)的二級結構B.蛋白質(zhì)的三級結構C.核酸的二級結構D.脂質(zhì)的結構10.親和層析的原理是什么？A.蛋白質(zhì)分子量的大小B.蛋白質(zhì)電荷的性質(zhì)C.蛋白質(zhì)與特定配體的特異性結合D.蛋白質(zhì)的疏水性二、填空題（每空1分，共10分）1.________是指蛋白質(zhì)或核酸在電場中移動的速率。2.________是指蛋白質(zhì)或核酸分子中氨基酸或核苷酸的排列順序。3.________是指蛋白質(zhì)或核酸的三維空間結構。4.________是指利用分子間特定的親和力進行分離純化的方法。5.________是指核酸分子中堿基對的排列順序。三、簡答題（每題5分，共30分）1.簡述凝膠過濾層析的原理及其應用。2.簡述SDS技術的原理及其應用。3.簡述X射線晶體學測定蛋白質(zhì)結構的原理。4.簡述表面等離子共振技術的原理及其應用。5.簡述PCR技術的原理及其應用。6.簡述凝膠電泳技術在核酸研究中的應用。四、論述題（每題10分，共20分）1.比較蛋白質(zhì)的幾種主要分離純化方法的原理、優(yōu)缺點及應用范圍。2.設計一個實驗方案，用于研究某個蛋白質(zhì)與其他分子的相互作用。請說明實驗目的、原理、主要步驟和預期結果。試卷答案一、選擇題1.B2.B3.B4.C5.B6.C7.C8.B9.B10.C二、填空題1.電泳遷移率2.一級結構3.三維結構4.親和層析5.序列三、簡答題1.凝膠過濾層析的原理及其應用。解析：凝膠過濾層析的原理是分子篩效應，即利用填充劑中具有不同孔徑的凝膠顆粒，根據(jù)蛋白質(zhì)分子的大小不同，使其在層析柱中具有不同的遷移速率，從而實現(xiàn)分離。大分子物質(zhì)不能進入凝膠顆粒的孔隙，先流出層析柱；小分子物質(zhì)可以進入孔隙，路徑更長，后流出層析柱。應用：主要用于蛋白質(zhì)的初步分離純化，去除雜蛋白、鹽離子等雜質(zhì)。2.SDS技術的原理及其應用。解析：SDS（十二烷基硫酸鈉聚丙烯酰胺凝膠電泳）技術的原理是，利用SDS（十二烷基硫酸鈉）使蛋白質(zhì)變性并帶上均勻的負電荷，從而消除蛋白質(zhì)分子大小對電荷的影響，主要根據(jù)蛋白質(zhì)分子量的大小進行分離。應用：主要用于蛋白質(zhì)的鑒定、純度鑒定、分子量測定、蛋白質(zhì)亞基組成分析等。3.X射線晶體學測定蛋白質(zhì)結構的原理。解析：X射線晶體學原理是，將蛋白質(zhì)晶體置于X射線束中，晶體中的原子會散射X射線，產(chǎn)生衍射圖樣。通過解析衍射圖樣，可以得到晶體中原子在三維空間中的位置，從而構建出蛋白質(zhì)的三維結構模型。4.表面等離子共振技術的原理及其應用。解析：表面等離子共振（SPR）技術原理是，在金屬表面激發(fā)表面等離子體共振，共振產(chǎn)生的電磁場會與吸附在表面的分子發(fā)生相互作用，導致共振峰的偏移或強度變化。通過監(jiān)測這種變化，可以實時檢測和分析分子間的相互作用。應用：主要用于研究蛋白質(zhì)與配體（如小分子化合物、其他蛋白質(zhì)等）的特異性結合動力學參數(shù)，如解離常數(shù)、結合速率常數(shù)、解離速率常數(shù)等。5.PCR技術的原理及其應用。解析：PCR（聚合酶鏈式反應）技術原理是，利用一對特異性引物，在DNA聚合酶的作用下，通過變性、退火、延伸三個步驟的循環(huán)，特異性地擴增目的DNA片段。應用：主要用于DNA的擴增、檢測、克隆、測序等。6.凝膠電泳技術在核酸研究中的應用。解析：凝膠電泳技術是核酸分析中最常用的技術之一。原理是核酸（DNA或RNA）是帶負電荷的大分子，在電場中會向正極移動，遷移速率受分子大小和構象的影響。應用：主要用于核酸的分離純化、鑒定、片段大小分析、Southernblot、Northernblot等后續(xù)實驗的前處理。四、論述題1.比較蛋白質(zhì)的幾種主要分離純化方法的原理、優(yōu)缺點及應用范圍。解析：蛋白質(zhì)分離純化方法多種多樣，主要方法包括：*凝膠過濾層析（分子篩層析）：原理是分子篩效應。優(yōu)點是操作簡單、樣品損傷小、適用范圍廣。缺點是分辨率不高、洗脫體積大。應用：主要用于蛋白質(zhì)的初步純化、脫鹽、緩沖液交換等。*離子交換層析：原理是蛋白質(zhì)分子與離子交換樹脂上的帶電基團之間的靜電相互作用。優(yōu)點是分辨率較高、可進行多次循環(huán)純化。缺點是操作條件要求嚴格、可能造成蛋白質(zhì)變性和失活。應用：主要用于蛋白質(zhì)的中間純化和最終純化。*反相層析：原理是蛋白質(zhì)分子與反相層析樹脂之間的疏水相互作用。優(yōu)點是分辨率高、速度快、適用于復性蛋白質(zhì)的純化。缺點是樣品易變性、對緩沖液條件敏感。應用：主要用于蛋白質(zhì)的最終純化和制備。*親和層析：原理是利用蛋白質(zhì)分子與特定配體之間的特異性結合。優(yōu)點是分辨率極高、純化倍數(shù)高。缺點是成本較高、對緩沖液條件敏感。應用：主要用于蛋白質(zhì)的最終純化，特別是目的蛋白含量較低的樣品。比較而言，凝膠過濾層析適用于初步純化和樣品預處理；離子交換層析和反相層析適用于中間純化和最終純化；親和層析適用于高純度目的蛋白的制備。選擇哪種方法取決于目的蛋白的性質(zhì)、含量、純化目的等因素。2.設計一個實驗方案，用于研究某個蛋白質(zhì)與其他分子的相互作用。請說明實驗目的、原理、主要步驟和預期結果。解析：*實驗目的：研究蛋白質(zhì)X與配體Y之間的相互作用。*原理：利用表面等離子共振（SPR）技術，實時監(jiān)測蛋白質(zhì)X與配體Y之間的結合和解離過程，并得到結合動力學參數(shù)。*主要步驟：1.將蛋白質(zhì)X固定在SPR傳感芯片的表面。2.將配體Y的溶液以一系列不同濃度進行連續(xù)注入芯片。3.利用SPR儀器監(jiān)測芯片表面結合事件，即配體Y與蛋白質(zhì)X結合導致共振信號的變化。4.記錄結合曲線，并利用軟件進行數(shù)據(jù)擬合，得到結合動力學參數(shù)，如解離常數(shù)（KD）、結合速率常數(shù)（ka）、解離速率常數(shù)（kd）等。5.（可選）進行競爭結合實驗，驗證相互作用的特異性。*預期結果：如果蛋白質(zhì)X與配體Y之間存在相