2025年大學化學生物學（化學生物技巧）試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題共40分）答題要求：本卷共20小題，每小題2分，共40分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.下列關于化學生物學的說法，錯誤的是（）A.主要研究化學物質(zhì)與生物體系的相互作用B.不涉及生物分子的合成C.旨在揭示生命過程中的化學本質(zhì)D.對藥物研發(fā)有重要意義答案：B2.化學生物學中常用的研究手段不包括（）A.X射線晶體學B.核磁共振C.基因編輯技術D.熒光成像答案：C3.以下哪種生物分子不屬于化學生物學的研究范疇（）A.蛋白質(zhì)B.核酸C.維生素D.病毒答案：D4.化學生物學在酶工程方面的應用主要是（）A.改變酶的催化活性B.增加酶的穩(wěn)定性C.提高酶的產(chǎn)量D.以上都是答案：D5.研究生物分子相互作用的技術中，能實時監(jiān)測動態(tài)過程的是（）A.表面等離子體共振B.親和色譜C.凝膠電泳D.免疫印跡答案：A6.化學生物學中用于標記生物分子的熒光探針應具備的特點不包括（）A.高靈敏度B.特異性強C.對生物體系無干擾D.發(fā)射波長單一答案：D7.下列關于化學生物學與藥物化學關系的描述，正確的是（）A.化學生物學為藥物化學提供新的靶點和思路B.藥物化學是化學生物學的一個分支C.兩者研究內(nèi)容完全相同D.化學生物學不涉及藥物研發(fā)答案：A8.化學生物學中研究小分子與生物大分子相互作用的方法是（）A.分子動力學模擬B.基因克隆C.蛋白質(zhì)表達純化D.細胞培養(yǎng)答案：A9.以下哪種技術可用于確定生物分子的三維結構（）A.圓二色光譜B.紫外可見光譜C.紅外光譜D.以上都可輔助答案：D10.化學生物學在生物傳感器領域的應用主要是（）A.提高傳感器的靈敏度B.增強傳感器的選擇性C.延長傳感器的使用壽命D.以上都是答案：D11.研究生物分子的化學修飾時，常用的方法是（）A.質(zhì)譜分析B.凝膠過濾C.離子交換色譜D.透析答案：A12.化學生物學中用于調(diào)控基因表達的小分子化合物稱為（）A.基因激活劑B.基因抑制劑C.小分子干擾RNAD.基因表達調(diào)節(jié)劑答案：D13.下列關于化學生物學與系統(tǒng)生物學關系的說法，正確的是（）A.化學生物學是系統(tǒng)生物學的基礎B.系統(tǒng)生物學是化學生物學的延伸C.兩者相互獨立D.兩者相互補充答案：D14.化學生物學中用于研究蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用的技術是（）A.酵母雙雜交B.噬菌體展示技術C.蛋白質(zhì)芯片技術D.以上都是答案：D15.研究生物分子在細胞內(nèi)定位的方法是（）A.熒光顯微鏡成像B.電子顯微鏡C.免疫組織化學D.以上都是答案：D16.化學生物學在代謝工程中的應用主要是（）A.改造代謝途徑B.提高代謝產(chǎn)物產(chǎn)量C.優(yōu)化細胞生長環(huán)境D.以上都是答案：D17.以下哪種生物分子的化學合成方法不屬于化學生物學研究內(nèi)容（）A.多肽合成B.核酸合成C.多糖合成D.金屬有機化合物合成答案：D18.化學生物學中用于研究生物分子動力學的技術是（）A.熒光淬滅技術B.核磁共振弛豫測量C.表面等離子體共振成像D.以上都是答案：D19.研究生物分子與金屬離子相互作用的方法是（）A.原子吸收光譜B.電感耦合等離子體質(zhì)譜C.金屬離子親和色譜D.以上都是答案：D20.化學生物學在生物醫(yī)學成像方面的應用主要是（）A.提高成像分辨率B.實現(xiàn)特異性成像C.降低輻射劑量D.以上都是答案：D第II卷（非選擇題共60分）（一）填空題（共10分）答題要求：本大題共5小題，每小題2分，共10分。請在橫線上填寫正確答案。1.化學生物學的核心是研究____________________與____________________的相互作用。答案：化學物質(zhì)、生物體系2.常用的蛋白質(zhì)標記方法有____________________和____________________。答案：熒光標記、放射性標記3.化學生物學中用于研究生物分子相互作用的親和力常數(shù)通常用____________________表示。答案：Kd4.生物傳感器的基本組成包括____________________、____________________和信號轉(zhuǎn)換裝置。答案：識別元件、生物分子5.化學生物學在藥物研發(fā)中的應用包括____________________、____________________和____________________篩選。答案：靶點發(fā)現(xiàn)、藥物設計、活性化合物（二）簡答題（共20分）答題要求：本大題共4小題，每小題5分，共20分。簡要回答問題。1.簡述化學生物學中研究小分子與生物大分子相互作用的主要方法及原理。答案：主要方法有表面等離子體共振（SPR），通過檢測生物分子結合和解離時引起的反射光角度或強度變化來監(jiān)測相互作用；分子動力學模擬，基于物理力學原理對分子體系進行模擬，研究小分子與生物大分子的動態(tài)相互作用過程。2.化學生物學在酶工程方面有哪些應用？答案：可改變酶的催化活性，通過化學修飾或小分子調(diào)控；增加酶的穩(wěn)定性，例如設計合適的保護基團；提高酶的產(chǎn)量，優(yōu)化表達體系等。3.說明熒光成像技術在化學生物學研究中的優(yōu)勢和局限性。答案：優(yōu)勢在于靈敏度高、可實時監(jiān)測、能實現(xiàn)細胞內(nèi)定位等；局限性在于熒光探針可能存在光漂白現(xiàn)象，對生物體系有一定潛在干擾，且某些復雜體系中熒光信號解讀可能存在困難。4.簡述化學生物學與生物化學的聯(lián)系與區(qū)別。答案：聯(lián)系：都研究生物分子，化學生物學是生物化學的進一步拓展和深化。區(qū)別：生物化學側(cè)重于生物分子的結構、功能和代謝等基礎研究；化學生物學更強調(diào)運用化學手段調(diào)控生物體系，研究化學物質(zhì)與生物分子的相互作用及應用，如藥物研發(fā)方面化學生物學更注重從化學角度設計和篩選活性分子。（三）實驗設計題（共15分）答題要求：請設計一個實驗，利用化學生物學方法研究某小分子化合物對特定生物分子相互作用的影響。答案：以研究小分子化合物對蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用的影響為例。首先選擇一對已知相互作用的蛋白質(zhì)，如A和B。構建表達帶有熒光標簽的A蛋白質(zhì)和B蛋白質(zhì)的細胞系。將細胞分為兩組，一組加入小分子化合物，另一組作為對照不加。利用熒光共振能量轉(zhuǎn)移（FRET）技術，通過檢測FRET信號強度變化來反映蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用的改變。若加入小分子化合物組FRET信號與對照組有差異，說明該小分子化合物對蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用有影響。（四）材料分析題（共10分）材料：在化學生物學研究中，研究人員發(fā)現(xiàn)一種新的小分子化合物X，初步實驗表明它可能與某重要生物大分子Y相互作用。為進一步確定其相互作用機制，進行了以下實驗。用不同濃度的化合物X處理含有生物大分子Y的體系，通過表面等離子體共振技術檢測結合和解離情況，得到親和力常數(shù)Kd；同時利用熒光光譜研究化合物X對生物大分子Y熒光性質(zhì)的影響。問題：1.根據(jù)材料，說明表面等離子體共振技術在本研究中的作用。答案：表面等離子體共振技術用于檢測化合物X與生物大分子Y的結合和解離情況，從而得到它們相互作用的親和力常數(shù)Kd，有助于確定兩者相互作用的強度。2.熒光光譜研究能提供哪些關于化合物X與生物大分子Y相互作用的信息？答案：熒光光譜研究可通過檢測化合物X對生物大分子Y熒光性質(zhì)的影響，如熒光強度、發(fā)射波長等變化，來推斷化合物X與生物大分子Y是否發(fā)生相互作用，以及相互作用的方式，例如是否引起生物大分子Y的構象改變等。（五）論述題（共5分）答題要求：論述化學生物學在未來生物醫(yī)學領域的發(fā)展前景。答案：化學生物學