2025年大學(xué)《化學(xué)生物學(xué)》專業(yè)題庫——生物學(xué)教學(xué)與人才培養(yǎng)考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、簡述化學(xué)生物學(xué)中“分子識別”的基本原理，并舉例說明該原理如何在藥物設(shè)計(jì)或疾病診斷中發(fā)揮作用。請結(jié)合具體實(shí)例進(jìn)行闡述。二、現(xiàn)代生物學(xué)教育強(qiáng)調(diào)探究式學(xué)習(xí)和跨學(xué)科融合。請論述在《化學(xué)生物學(xué)》相關(guān)課程教學(xué)中實(shí)施探究式學(xué)習(xí)的優(yōu)勢，并設(shè)計(jì)一個(gè)具體的教學(xué)活動（例如，一個(gè)簡短的課堂實(shí)驗(yàn)、一個(gè)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)的初步方案或一個(gè)引導(dǎo)性討論），展示如何利用化學(xué)生物學(xué)知識開展探究式教學(xué)。三、《化學(xué)生物學(xué)》作為一個(gè)交叉學(xué)科專業(yè)，其人才培養(yǎng)目標(biāo)應(yīng)與時(shí)俱進(jìn)。請分析當(dāng)前生物技術(shù)、醫(yī)藥健康等領(lǐng)域?qū)Α痘瘜W(xué)生物學(xué)》專業(yè)人才的知識、能力和素質(zhì)提出了哪些新的要求？并據(jù)此提出對該專業(yè)課程體系進(jìn)行優(yōu)化的建議。四、CRISPR-Cas9基因編輯技術(shù)是近年來生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的一項(xiàng)革命性突破。請概述該技術(shù)的核心原理及其主要應(yīng)用方向。進(jìn)一步探討這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于生物學(xué)教學(xué)可能帶來的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。五、設(shè)計(jì)一份包含5個(gè)選擇題和2個(gè)簡答題的《化學(xué)生物學(xué)》課程單元測驗(yàn)，主題為“信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的基本概念”。要求明確列出選擇題的選項(xiàng)（A,B,C,D）和對應(yīng)的正確答案，并清晰地闡述每個(gè)簡答題的考查意圖。六、比較“基于問題學(xué)習(xí)（PBL）”與“傳統(tǒng)講授式教學(xué)”在培養(yǎng)《化學(xué)生物學(xué)》專業(yè)學(xué)生高階思維能力方面的差異。以“藥物靶點(diǎn)發(fā)現(xiàn)與驗(yàn)證”為內(nèi)容主題，設(shè)計(jì)一個(gè)PBL教學(xué)模塊的框架，包括核心問題、預(yù)期學(xué)習(xí)成果、關(guān)鍵資源/活動以及評估方式。試卷答案一、答案：分子識別是指生物大分子（如酶、受體、抗體等）與其特異性小分子（如底物、配體、抗原等）通過非共價(jià)鍵（如氫鍵、范德華力、疏水作用、靜電相互作用等）形成穩(wěn)定復(fù)合物的過程，其核心在于結(jié)合位點(diǎn)的形狀、電荷分布和疏水性等特征與配體分子高度互補(bǔ)。在藥物設(shè)計(jì)中，利用分子識別原理，可以通過篩選或設(shè)計(jì)能與疾病相關(guān)靶點(diǎn)（如酶、受體）特異性結(jié)合的小分子化合物，以調(diào)節(jié)其生物活性。例如，設(shè)計(jì)一個(gè)與癌細(xì)胞表面特定受體高親和力結(jié)合的抗體藥物（如利妥昔單抗靶向CD20），可以阻斷信號通路，抑制腫瘤生長。在疾病診斷中，利用分子識別原理開發(fā)診斷試劑，如設(shè)計(jì)特異性抗體檢測血液中的腫瘤標(biāo)志物，或利用適配體識別病原體分子，實(shí)現(xiàn)快速、準(zhǔn)確的診斷。解析思路：本題考查分子識別的基本概念及其應(yīng)用。首先需清晰闡述分子識別的定義、原理（非共價(jià)鍵、特異性、互補(bǔ)性）。其次，結(jié)合具體實(shí)例（藥物設(shè)計(jì)如抗體藥物、疾病診斷如腫瘤標(biāo)志物檢測或適配體應(yīng)用），說明分子識別在藥物開發(fā)（靶向治療）和疾病診斷（特異性檢測）中的核心作用機(jī)制。答案應(yīng)包含原理闡述和實(shí)例分析兩部分，體現(xiàn)知識的理解與應(yīng)用。二、答案：探究式學(xué)習(xí)的優(yōu)勢在于能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性，培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維、問題解決能力和自主學(xué)習(xí)能力。它鼓勵(lì)學(xué)生像科學(xué)家一樣，通過提出問題、設(shè)計(jì)方案、動手實(shí)驗(yàn)、分析數(shù)據(jù)、得出結(jié)論和交流分享的過程，深入理解知識，掌握研究方法。在《化學(xué)生物學(xué)》教學(xué)中實(shí)施探究式學(xué)習(xí)，可以將抽象的分子生物學(xué)過程（如信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、基因表達(dá)調(diào)控）轉(zhuǎn)化為學(xué)生可以探索的問題情境。例如，設(shè)計(jì)一個(gè)教學(xué)活動：提供一系列關(guān)于某種信號通路異常與疾病相關(guān)的文獻(xiàn)片段或數(shù)據(jù)，讓學(xué)生分組探究該通路的關(guān)鍵調(diào)控節(jié)點(diǎn)、突變?nèi)绾斡绊懲坊钚?、以及潛在的藥物干預(yù)靶點(diǎn)?；顒涌梢园ㄎ墨I(xiàn)閱讀、小組討論、模型構(gòu)建（物理或概念模型）、設(shè)計(jì)假設(shè)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)（模擬或虛擬）、成果展示等環(huán)節(jié)。通過這樣的探究，學(xué)生不僅能理解信號通路知識，還能體驗(yàn)科學(xué)研究的基本流程，提升綜合能力。解析思路：本題考查探究式學(xué)習(xí)的理念及其在化學(xué)生物學(xué)教學(xué)中的實(shí)踐。首先需論述探究式學(xué)習(xí)的普遍優(yōu)勢（激發(fā)興趣、培養(yǎng)能力等）。然后聚焦《化學(xué)生物學(xué)》，結(jié)合學(xué)科特點(diǎn)，說明探究式學(xué)習(xí)的適用性。最后，設(shè)計(jì)一個(gè)具體的、可操作的教學(xué)活動方案，體現(xiàn)如何將探究式學(xué)習(xí)應(yīng)用于化學(xué)生物學(xué)知識的傳授和能力培養(yǎng)。方案設(shè)計(jì)需包含情境設(shè)置、活動形式、預(yù)期目標(biāo)等要素。三、答案：當(dāng)前生物技術(shù)、醫(yī)藥健康等領(lǐng)域的發(fā)展對《化學(xué)生物學(xué)》專業(yè)人才提出了更高的要求。知識方面，除了扎實(shí)的化學(xué)、生物學(xué)基礎(chǔ)外，還需要更深入地了解跨學(xué)科知識，如計(jì)算生物學(xué)、生物信息學(xué)、人工智能在生物醫(yī)藥中的應(yīng)用、合成生物學(xué)等。能力方面，除了實(shí)驗(yàn)操作技能，更需要強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析能力、生物大數(shù)據(jù)處理能力、跨學(xué)科項(xiàng)目協(xié)作能力以及快速學(xué)習(xí)新技術(shù)的能力。素質(zhì)方面，要求人才具備更強(qiáng)的創(chuàng)新思維、解決復(fù)雜問題的能力、良好的溝通表達(dá)能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，以及關(guān)注倫理和社會影響的意識。基于此，課程體系優(yōu)化建議包括：增加計(jì)算生物學(xué)、生物信息學(xué)、藥物設(shè)計(jì)、化學(xué)生物學(xué)前沿講座等課程的比重；開設(shè)跨學(xué)科選修課模塊；強(qiáng)化實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)，如增加綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、企業(yè)實(shí)習(xí)、參與教師科研項(xiàng)目的機(jī)會；引入項(xiàng)目式學(xué)習(xí)（PBL）等新型教學(xué)模式，培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力和創(chuàng)新思維。解析思路：本題要求分析人才需求并提優(yōu)化建議。需先基于對當(dāng)前生物醫(yī)藥行業(yè)發(fā)展趨勢的理解，分析該領(lǐng)域?qū)Α痘瘜W(xué)生物學(xué)》人才在知識結(jié)構(gòu)、核心能力、職業(yè)素養(yǎng)等方面的具體新要求。然后，根據(jù)這些要求，提出具體的課程體系優(yōu)化策略，如增加新課程、調(diào)整課程側(cè)重、強(qiáng)化實(shí)踐環(huán)節(jié)、引入新教學(xué)方法等，確保建議具有針對性和可行性。四、答案：CRISPR-Cas9基因編輯技術(shù)的核心原理是利用一段短的RNA分子（向?qū)NA,gRNA）作為“分子剪刀”的導(dǎo)航，識別并結(jié)合到基因組中特定的DNA序列（通過堿基互補(bǔ)配對），隨后Cas9蛋白在該位置切割DNA雙鏈，產(chǎn)生斷裂。細(xì)胞自身的修復(fù)機(jī)制（主要是非同源末端連接NHEJ或同源定向修復(fù)HDR）會修復(fù)斷裂，這個(gè)過程可能引入突變（通過NHEJ），或根據(jù)提供的模板進(jìn)行精確替換或插入（通過HDR），從而實(shí)現(xiàn)對基因的編輯。主要應(yīng)用方向包括基礎(chǔ)科學(xué)研究（基因功能驗(yàn)證、創(chuàng)建疾病模型）、生物技術(shù)（改良農(nóng)作物、開發(fā)新型生物制品）和臨床醫(yī)學(xué)（治療遺傳病、癌癥、感染性疾病等）。應(yīng)用于生物學(xué)教學(xué)帶來的機(jī)遇是使學(xué)生能直觀理解基因編輯的機(jī)制及其巨大潛力，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。挑戰(zhàn)則包括如何向?qū)W生準(zhǔn)確傳達(dá)技術(shù)帶來的倫理和社會問題（如基因改造嬰兒、脫靶效應(yīng)、基因歧視等），以及如何在教學(xué)資源有限的情況下有效展示該技術(shù)的復(fù)雜性和前沿性。解析思路：本題考查一項(xiàng)前沿技術(shù)的原理、應(yīng)用及教學(xué)影響。需分三部分作答：首先清晰解釋Cas9系統(tǒng)的基本工作原理（gRNA導(dǎo)航、Cas9切割、細(xì)胞修復(fù)機(jī)制）。其次列舉該技術(shù)的關(guān)鍵應(yīng)用領(lǐng)域（科研、生物技術(shù)、臨床）。最后，辯證地分析該技術(shù)在生物學(xué)教學(xué)中的積極意義（機(jī)遇）和需要關(guān)注的問題（挑戰(zhàn)），特別是倫理和社會層面。五、答案：選擇題（5題）：1.信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路通常涉及多個(gè)步驟，以下哪個(gè)過程通常發(fā)生在細(xì)胞膜表面？A.DNA復(fù)制B.蛋白質(zhì)翻譯C.第二信使的合成D.蛋白激酶的磷酸化(答案:C)2.cAMP作為一種第二信使，其水平的變化通常由以下哪種酶調(diào)控？A.蛋白激酶A(PKA)B.腺苷酸環(huán)化酶(AC)C.磷酸二酯酶(PDE)D.酪氨酸激酶(答案:B)3.下列哪種分子通常作為信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路中的“開關(guān)”分子？A.膜受體B.蛋白激酶C.G蛋白D.第二信使(答案:C)4.細(xì)胞外信號通過細(xì)胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路最終影響基因表達(dá)，這一過程通常涉及：A.膜電位的變化B.蛋白質(zhì)的磷酸化/去磷酸化C.mRNA的降解D.細(xì)胞器的移動(答案:B)5.神經(jīng)遞質(zhì)與突觸后受體結(jié)合后，可能通過以下哪種方式傳遞信號？A.直接改變細(xì)胞膜離子通道通透性B.激活腺苷酸環(huán)化酶C.引起神經(jīng)遞質(zhì)的釋放D.抑制蛋白質(zhì)合成(答案:A)簡答題（2題）：1.考查意圖：考察學(xué)生對信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路核心概念（如受體類型、第二信使、信號放大）的理解和區(qū)分能力。請簡述受體型酶（如受體酪氨酸激酶）介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路與G蛋白偶聯(lián)受體（GPCR）介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路在信號傳遞初期的關(guān)鍵區(qū)別。(答案要點(diǎn)：受體型酶通常直接具有激酶活性或能招募激酶，信號傳遞直接涉及底物磷酸化放大；GPCR通過激活或抑制G蛋白，進(jìn)而激活下游效應(yīng)酶（如AC、PLC），信號傳遞涉及G蛋白作為中介和放大。)2.考查意圖：考察學(xué)生對信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路組成部分功能及其調(diào)控的理解，以及分析通路復(fù)雜性的能力。一個(gè)典型的細(xì)胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路通常包含多個(gè)信號分子和信號蛋白。請列舉該通路中可能存在的負(fù)反饋機(jī)制，并說明其生物學(xué)意義。(答案要點(diǎn)：可能的負(fù)反饋機(jī)制包括：①信號分子（如激素）的降解加速；②關(guān)鍵信號蛋白（如激酶）的磷酸化失活；③激活下游蛋白的降解；④產(chǎn)生抑制性信號分子。生物學(xué)意義：防止信號過度放大、維持細(xì)胞信號穩(wěn)態(tài)、確保信號精確傳遞和及時(shí)終止。)六、答案：PBL教學(xué)模塊框架：“藥物靶點(diǎn)發(fā)現(xiàn)與驗(yàn)證”*核心問題：如何利用化學(xué)生物學(xué)知識和技術(shù)策略，發(fā)現(xiàn)并驗(yàn)證一個(gè)特定疾?。ɡ?，某種癌癥或神經(jīng)退行性疾?。┑男滤幬锇悬c(diǎn)？*預(yù)期學(xué)習(xí)成果：1.理解藥物靶點(diǎn)的概念及其在藥物開發(fā)中的重要性。2.掌握利用基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、生物信息學(xué)等技術(shù)篩選潛在藥物靶點(diǎn)的常用方法。3.了解體外和體內(nèi)實(shí)驗(yàn)方法驗(yàn)證靶點(diǎn)功能及其與疾病相關(guān)性的基本原理和技術(shù)（如基因敲除/敲降、過表達(dá)、藥物抑制、動物模型等）。4.認(rèn)識藥物靶點(diǎn)發(fā)現(xiàn)與驗(yàn)證過程中的關(guān)鍵挑戰(zhàn)（如靶點(diǎn)驗(yàn)證的復(fù)雜性、脫靶效應(yīng)、倫理問題等）。5.培養(yǎng)信息檢索、數(shù)據(jù)分析、批判性思維、團(tuán)隊(duì)協(xié)作和口頭表達(dá)能力。*關(guān)鍵資源/活動：1.提供關(guān)于所選疾病背景、現(xiàn)有治療手段以及可能靶點(diǎn)領(lǐng)域的文獻(xiàn)資料和研究報(bào)告。2.指導(dǎo)學(xué)生使用公共生物數(shù)據(jù)庫（如GenBank,UniProt,PDB,OMIM,DrugBank）進(jìn)行信息檢索和分析。3.組織專題講座，介紹藥物靶點(diǎn)發(fā)現(xiàn)的前沿技術(shù)和策略（如CRISPR篩選、結(jié)構(gòu)生物學(xué)、計(jì)算藥物設(shè)計(jì)等）。4.設(shè)計(jì)模擬實(shí)驗(yàn)或分析真實(shí)數(shù)據(jù)集，讓學(xué)生練習(xí)篩選、分析和驗(yàn)證靶點(diǎn)的過程。5.學(xué)生分組進(jìn)行項(xiàng)目研究，制定研究計(jì)劃，進(jìn)行文獻(xiàn)綜述，展示研究成果，并進(jìn)行小組互評。*評估方式：1.過程性評估：包括文獻(xiàn)閱讀報(bào)告、數(shù)據(jù)庫分析作業(yè)、小組討論參與度、研究計(jì)劃質(zhì)量等。2.終結(jié)性評估：包括小組研究成果展示（口頭報(bào)告和海報(bào)）以及一份綜合研究報(bào)告。3.評估標(biāo)準(zhǔn)：涵蓋知識掌握程度、分析問題的能力、創(chuàng)新性、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、表達(dá)清晰度等方面。解析思路：