2025年大學(xué)《生物科學(xué)》專(zhuān)業(yè)題庫(kù)——生物科學(xué)專(zhuān)業(yè)的實(shí)驗(yàn)技術(shù)應(yīng)用考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。請(qǐng)將正確選項(xiàng)前的字母填在答題紙上。）1.下列哪種酶是PCR反應(yīng)中不可或缺的關(guān)鍵酶，其作用是合成新的DNA鏈？A.DNA連接酶B.限制性?xún)?nèi)切酶C.DNA聚合酶D.RNA聚合酶2.在進(jìn)行基因克隆時(shí)，為了將外源DNA片段插入到載體（如質(zhì)粒）中，并使其能夠穩(wěn)定存在和復(fù)制，通常需要使用特定的酶。這種酶是？A.DNA聚合酶B.限制性?xún)?nèi)切酶C.DNA連接酶D.多聚酶鏈反應(yīng)酶3.電泳技術(shù)是生物科學(xué)研究中常用的分離技術(shù)。根據(jù)分離對(duì)象的不同，電泳可以分為多種類(lèi)型。主要用于分離蛋白質(zhì)混合物，并根據(jù)蛋白質(zhì)分子量大小不同進(jìn)行分離的是？A.瓊脂糖凝膠電泳B.聚丙烯酰胺凝膠電泳（PAGE）C.毛細(xì)管電泳D.凝膠過(guò)濾層析4.在微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中，為了從環(huán)境樣品中分離獲得純種微生物，常用的基本操作是？A.溶血試驗(yàn)B.平板劃線分離C.生化反應(yīng)鑒定D.序列分析5.用于觀察細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)的最主要工具是？A.光學(xué)顯微鏡B.電子顯微鏡C.熒光顯微鏡D.相差顯微鏡6.在進(jìn)行基因測(cè)序時(shí)，Sanger測(cè)序法利用了哪種核苷酸的特性？A.鏈終止子（dideoxynucleotides）B.引物結(jié)合C.DNA聚合酶延伸D.脫氧核糖7.細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)是生物醫(yī)學(xué)研究的重要基礎(chǔ)。在體外培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞時(shí)，通常需要使用含有特定成分的培養(yǎng)基。這種培養(yǎng)基最基本必須包含的是？A.胰島素B.氨基酸、維生素、無(wú)機(jī)鹽、糖C.血清D.酶8.WesternBlot技術(shù)是一種廣泛應(yīng)用于檢測(cè)生物樣品中特定蛋白質(zhì)的技術(shù)。在將蛋白質(zhì)從凝膠轉(zhuǎn)移到固相膜（如PVDF膜或NC膜）后，下一步通常進(jìn)行的操作是？A.用DNA探針雜交B.用特異性抗體孵育C.用熒光標(biāo)記的streptavidin孵育D.用酶標(biāo)二抗孵育9.基因編輯技術(shù)CRISPR/Cas9系統(tǒng)，在生物醫(yī)學(xué)研究中展現(xiàn)出巨大的潛力。其核心的“導(dǎo)航”元件是？A.Cas9蛋白B.gRNA（引導(dǎo)RNA）C.CRISPR序列D.DNA連接酶10.在進(jìn)行高通量測(cè)序數(shù)據(jù)分析時(shí)，常用的生物信息學(xué)工具或方法是？A.光學(xué)顯微鏡成像B.DNA序列比對(duì)C.手工繪圖D.顯微鏡計(jì)數(shù)二、填空題（每空1分，共15分。請(qǐng)將答案填在答題紙上。）1.PCR技術(shù)的全稱(chēng)是________鏈?zhǔn)椒磻?yīng)技術(shù)，其基本原理是利用________酶的活性，在引物的作用下特異性地?cái)U(kuò)增DNA片段。2.限制性?xún)?nèi)切酶識(shí)別并切割DNA分子上的特定序列，這些特定的序列被稱(chēng)為_(kāi)_______位點(diǎn)。不同的限制性?xún)?nèi)切酶識(shí)別的序列通常是________（相同/不同）的。3.在細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中，為了觀察細(xì)胞內(nèi)的特定結(jié)構(gòu)或分子，常使用________顯微鏡，利用標(biāo)記的________或________對(duì)目標(biāo)進(jìn)行可視化。4.蛋白質(zhì)凝膠電泳后，將蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)移到固相膜是進(jìn)行WesternBlot等后續(xù)分析的必要步驟，這一過(guò)程稱(chēng)為_(kāi)_______。常用的轉(zhuǎn)移方法有________轉(zhuǎn)移和________轉(zhuǎn)移。5.基因芯片技術(shù)是一種高通量檢測(cè)技術(shù)，它可以在________上固定大量________，用于同時(shí)檢測(cè)生物樣品中成千上萬(wàn)個(gè)________或________的表達(dá)水平或序列信息。三、名詞解釋?zhuān)啃☆}3分，共15分。請(qǐng)將答案填在答題紙上。）1.分子克隆2.電鏡制樣3.酶動(dòng)力學(xué)4.單細(xì)胞測(cè)序5.生物信息學(xué)四、簡(jiǎn)答題（每小題5分，共20分。請(qǐng)將答案填在答題紙上。）1.簡(jiǎn)述PCR反應(yīng)體系中通常需要包含哪些主要成分及其作用。2.與傳統(tǒng)的光學(xué)顯微鏡相比，電子顯微鏡在觀察能力上有哪些顯著優(yōu)勢(shì)？3.在進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)，無(wú)菌操作的重要性體現(xiàn)在哪些方面？4.簡(jiǎn)述WesternBlot技術(shù)檢測(cè)蛋白質(zhì)的基本流程（至少包括三個(gè)關(guān)鍵步驟）。五、論述題（每小題10分，共30分。請(qǐng)將答案填在答題紙上。）1.論述基因編輯技術(shù)CRISPR/Cas9在基礎(chǔ)研究和應(yīng)用領(lǐng)域可能帶來(lái)的重要影響。2.以一項(xiàng)具體的生物學(xué)研究目的為例（如鑒定某基因的功能），設(shè)計(jì)一個(gè)包含核心實(shí)驗(yàn)技術(shù)的初步研究方案，并說(shuō)明選擇這些技術(shù)的理由。3.討論生物安全在生物科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究和教學(xué)中的重要性，并列舉至少三項(xiàng)實(shí)驗(yàn)室中必須遵守的生物安全規(guī)范。試卷答案一、選擇題1.C2.C3.B4.B5.B6.A7.B8.B9.B10.B二、填空題1.多聚酶，DNA聚合2.限制性?xún)?nèi)切，不同3.熒光，抗體4.轉(zhuǎn)膜，半干式，濕式5.固定化探針/分子，基因，mRNA三、名詞解釋1.分子克?。褐笇⑻囟―NA片段（目的基因）插入到克隆載體（如質(zhì)粒）中，然后轉(zhuǎn)化到宿主細(xì)胞（如細(xì)菌）內(nèi)進(jìn)行擴(kuò)增，從而獲得大量相同DNA片段的技術(shù)。2.電鏡制樣：指將生物樣品（如細(xì)胞、組織、大分子）制備成適合在電子顯微鏡下觀察的形式，通常涉及固定、脫水、包埋、超薄切片、染色等步驟。3.酶動(dòng)力學(xué)：研究酶促反應(yīng)的速度（速率）以及影響反應(yīng)速率的各種因素（如底物濃度、酶濃度、溫度、pH、抑制劑、激活劑等）的科學(xué)。4.單細(xì)胞測(cè)序：指對(duì)單個(gè)細(xì)胞中的基因組、轉(zhuǎn)錄組、蛋白質(zhì)組等生物分子進(jìn)行測(cè)序的技術(shù)，能夠揭示細(xì)胞異質(zhì)性。5.生物信息學(xué)：是一門(mén)交叉學(xué)科，利用計(jì)算機(jī)科學(xué)和統(tǒng)計(jì)學(xué)方法分析、解釋和整合生物數(shù)據(jù)（如基因組、轉(zhuǎn)錄組、蛋白質(zhì)組數(shù)據(jù)），以獲取生物學(xué)知識(shí)。四、簡(jiǎn)答題1.PCR反應(yīng)體系通常需要包含：①模板DNA：含有目標(biāo)序列的DNA片段。②引物：兩段短的、與模板DNA互補(bǔ)的寡核苷酸鏈，用于定義擴(kuò)增區(qū)域。③DNA聚合酶：如Taq酶，負(fù)責(zé)在引物3'端延伸新的DNA鏈。④dNTPs（脫氧核糖核苷三磷酸）：提供合成新DNA鏈的堿基（A,T,C,G）。⑤PCR緩沖液：提供合適的離子環(huán)境（如Mg2?），穩(wěn)定DNA和酶。⑥水：作為反應(yīng)的溶劑。2.電子顯微鏡相比光學(xué)顯微鏡的優(yōu)勢(shì)在于：①分辨率極高，可達(dá)納米級(jí)別，遠(yuǎn)超光學(xué)顯微鏡的衍射極限（約200納米），能夠觀察細(xì)胞內(nèi)的亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)甚至大分子復(fù)合物。②放大倍數(shù)極高，可以達(dá)到數(shù)萬(wàn)甚至數(shù)十萬(wàn)倍，可以清晰地觀察到微小的細(xì)節(jié)。3.細(xì)胞培養(yǎng)要求無(wú)菌操作，重要性體現(xiàn)在：①防止環(huán)境中雜菌的污染，避免雜菌與目標(biāo)細(xì)胞競(jìng)爭(zhēng)營(yíng)養(yǎng)、產(chǎn)生毒素或影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，確保實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性。②防止目標(biāo)細(xì)胞被雜菌感染死亡，保證細(xì)胞培養(yǎng)的順利進(jìn)行。③對(duì)于后續(xù)可能進(jìn)行的分子操作或應(yīng)用（如藥物測(cè)試），污染可能導(dǎo)致結(jié)果誤判或產(chǎn)品被污染。4.WesternBlot檢測(cè)蛋白質(zhì)的基本流程：①蛋白質(zhì)電泳：將樣品中的蛋白質(zhì)通過(guò)凝膠電泳（如SDS）按分子量大小進(jìn)行分離。②蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)移：將凝膠上的蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)移到一個(gè)固相膜（如PVDF膜或NC膜）上。③封閉：用封閉液處理膜，使膜上的非特異性位點(diǎn)（如堿性氨基酸殘基）被封閉，防止后續(xù)抗體非特異性結(jié)合。④一抗孵育：用特異性識(shí)別目標(biāo)蛋白質(zhì)的單克隆抗體（一抗）與膜上的蛋白質(zhì)孵育。⑤洗滌：洗去未結(jié)合的一抗。⑥二抗孵育：用能與二抗結(jié)合且?guī)в袠?biāo)記（如酶或熒光基團(tuán)）的抗體（二抗）孵育。⑦洗滌：洗去未結(jié)合的二抗。⑧檢測(cè)：通過(guò)化學(xué)發(fā)光、熒光等方式檢測(cè)膜上標(biāo)記蛋白的位置，從而檢測(cè)到目標(biāo)蛋白質(zhì)。五、論述題1.CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)可能帶來(lái)的重要影響：①在基礎(chǔ)研究方面，它提供了一種強(qiáng)大、便捷、精確的基因操作工具，可以用于敲除、敲入、激活或抑制特定基因，從而幫助科學(xué)家更深入地理解基因功能、調(diào)控網(wǎng)絡(luò)和生命奧秘。②在應(yīng)用方面，它在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域可用于培育抗病、抗蟲(chóng)、耐逆或高產(chǎn)的新品種；在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，可用于治療遺傳性疾病、癌癥、感染性疾病等（如基因矯正），具有巨大的潛力；在生物制造領(lǐng)域，可用于改造微生物以生產(chǎn)藥物、燃料或化學(xué)品。2.研究目的：鑒定某基因X的功能。初步研究方案：①首先，利用生物信息學(xué)方法預(yù)測(cè)基因X編碼的蛋白質(zhì)功能，查找其可能參與的通路和相互作用蛋白。②設(shè)計(jì)特異性引物，通過(guò)PCR技術(shù)擴(kuò)增基因X的全長(zhǎng)cDNA序列，并將其克隆到表達(dá)載體中。③將構(gòu)建好的表達(dá)載體轉(zhuǎn)化到合適的宿主細(xì)胞（如大腸桿菌、酵母或哺乳動(dòng)物細(xì)胞系）中。④通過(guò)基因敲除或干擾技術(shù)（如CRISPR/Cas9或RNA干擾）構(gòu)建基因X的突變體或敲低細(xì)胞系。⑤在野生型和突變體細(xì)胞系中，通過(guò)WesternBlot、qRT-PCR等方法檢測(cè)基因X及其編碼蛋白的表達(dá)水平。⑥利用細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)（如細(xì)胞增殖、凋亡、遷移、分化實(shí)驗(yàn)）或特定功能檢測(cè)模型（如報(bào)告基因assay,信號(hào)通路assay），比較野生型和突變體細(xì)胞在相關(guān)生物學(xué)行為上的差異。⑦結(jié)合結(jié)果分析，推斷基因X在所研究生物學(xué)過(guò)程中的功能。選擇這些技術(shù)的理由：PCR和克隆技術(shù)是基因操作的基礎(chǔ)；基因敲除/干擾可研究基因的負(fù)向或正向功能；蛋白檢測(cè)和細(xì)胞功能實(shí)驗(yàn)是驗(yàn)證基因功能的關(guān)鍵手段。3.生物安全的重要性：生物安全是指在生物實(shí)驗(yàn)、研究和應(yīng)用過(guò)程中，為保護(hù)實(shí)驗(yàn)人員、環(huán)境以及公眾免受有害生物因子（如病原微生物、有毒生物材料等）的危害而采取的一系列措施和管理制度。遵守生物安全規(guī)范對(duì)于防止實(shí)驗(yàn)室感染、環(huán)境污染、生物恐怖主義等具有至關(guān)重要的作用。實(shí)驗(yàn)室中必須遵守的生物安全規(guī)范：①進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室必須穿戴合適的個(gè)人防護(hù)裝備（如實(shí)驗(yàn)服、手套、口罩），并根據(jù)操作風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)佩戴護(hù)目鏡或