2025年大学《分子科学与工程》专业题库- 生物大分子的合成改性

2025年大学《分子科学与工程》专业题库——生物大分子的合成改性考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（每小题2分，共20分。下列每小题均有多个正确选项，请将正确选项的字母填在题干后的括号内。多选、错选、漏选均不得分。）1.下列哪些属于蛋白质一级结构的研究范畴？（）A.氨基酸的种类和排列顺序B.蛋白质的空间构象C.蛋白质二级结构D.氨基酸之间的化学键2.DNA复制过程中，下列哪些酶是必需的？（）A.DNA聚合酶B.RNA聚合酶C.DNA连接酶D.解旋酶3.下列哪些方法可用于蛋白质的化学改性？（）A.乙酰化B.磷酸化C.糖基化D.脯氨酸异构化4.下列哪些属于物理改性方法？（）A.紫外照射B.化学修饰C.微波处理D.电穿孔5.固相合成多肽常用的载体是？（）A.氨基酸B.羧酸C.聚苯乙烯D.树脂6.下列哪些生物大分子可以发生糖基化修饰？（）A.蛋白质B.核酸C.多糖D.脂质7.下列哪些属于核酸合成过程中的碱基互补配对原则？（）A.A与T配对B.C与G配对C.A与C配对D.G与T配对8.下列哪些应用属于生物大分子合成改性的范畴？（）A.生物材料的制备B.药物的开发C.生物传感器的构建D.化学品的合成9.RNA转录过程中，下列哪些物质是必需的？（）A.DNA模板链B.核苷三磷酸C.RNA聚合酶D.脱氧核糖核酸10.下列哪些因素会影响蛋白质的折叠？（）A.溶剂环境B.温度C.pH值D.电场强度二、填空题（每空2分，共20分。请将答案填在题干横线上。）1.蛋白质的一级结构是指蛋白质______________的线性排列顺序。2.DNA复制是半保留复制，这意味着每个新的DNA分子都包含一条______________链和一条新合成的链。3.乙酰化是一种常见的蛋白质化学改性方法，它通常在______________残基上发生。4.紫外照射可以引起DNA的______________损伤，导致基因突变。5.RNA聚合酶是催化RNA合成的酶，它在______________链上合成RNA。6.多糖是由许多______________分子通过糖苷键连接而成的生物大分子。7.固相合成多肽通常采用______________连接策略。8.糖基化修饰可以影响蛋白质的______________、______________和______________。9.生物传感器是一种能够将生物信息转化为可测量信号的______________。10.蛋白质的二级结构主要包括______________和______________两种形式。三、简答题（每小题5分，共20分。请简要回答下列问题。）1.简述蛋白质二级结构的主要类型及其特点。2.简述DNA复制过程中的主要步骤。3.简述化学修饰对蛋白质功能的影响。4.简述生物大分子合成改性在药物开发中的应用。四、论述题（每小题10分，共20分。请详细回答下列问题。）1.论述蛋白质折叠的意义及其影响因素。2.论述核酸类似物在生物医学领域的应用前景。五、实验设计题（10分。请设计一个实验方案，用于合成一个含有三个氨基酸（甘氨酸、丙氨酸、亮氨酸）的十肽，并简要说明实验步骤。试卷答案一、选择题1.AD2.ACD3.ABC4.ACD5.CD6.AC7.AB8.ABC9.ABC10.ABC二、填空题1.氨基酸2.老的（或母链）3.赖氨酸4.烷基化（或加成）5.模板6.单糖7.分段（或逐步）8.稳定性；溶解度；生物学活性9.传感器10.α-螺旋；β-折叠三、简答题1.蛋白质二级结构主要包括α-螺旋和β-折叠两种形式。α-螺旋是指氨基酸残基通过氢键连接形成的有规则卷曲结构，其特点是氨基酸链围绕中心轴旋转，每个氨基酸残基向上平移0.15纳米，并绕轴旋转100度。β-折叠是指氨基酸残基通过氢键连接形成的不规则折叠结构，其特点是氨基酸链平行或反平行排列，形成片层状结构。2.DNA复制过程主要包括以下几个步骤：①解旋：DNA双螺旋结构被解旋酶解开，形成两条单链DNA作为模板。②合成：以两条单链DNA为模板，在DNA聚合酶的催化下，分别合成新的互补链。新合成的链沿着模板链的方向延伸，因此新合成的链是不连续的，称为冈崎片段。③连接：RNA引物被移除，冈崎片段之间的空隙被DNA连接酶填补，形成完整的DNA双螺旋结构。3.化学修饰可以影响蛋白质的结构、功能、稳定性、溶解度和生物学活性。例如，磷酸化修饰可以改变蛋白质的构象，影响其与其他分子的相互作用；糖基化修饰可以增加蛋白质的亲水性，影响其运输和定位；乙酰化修饰可以影响蛋白质的翻译后修饰，进而影响其功能。4.生物大分子合成改性在药物开发中有着广泛的应用。例如，可以通过化学修饰或基因工程改造蛋白质药物，提高其稳定性、降低其免疫原性、延长其半衰期等。此外，还可以通过合成具有特定功能的人工生物大分子，如抗体药物、核酸药物等，用于治疗各种疾病。四、论述题1.蛋白质折叠是指氨基酸链自发地折叠成其天然三维结构的过程。蛋白质折叠的意义在于：①形成正确的三维结构是蛋白质执行其生物学功能的基础。②正确的折叠状态可以保护蛋白质免受降解。蛋白质折叠的影响因素包括氨基酸序列、溶剂环境、温度、pH值、重金属离子等。氨基酸序列是决定蛋白质折叠的关键因素，不同的氨基酸序列会导致不同的折叠模式。溶剂环境、温度、pH值和重金属离子等环境因素也会影响蛋白质的折叠过程。2.核酸类似物是指结构上与天然核酸（DNA或RNA）相似，但某些碱基或糖分子被替换或修饰的化合物。核酸类似物在生物医学领域有着广泛的应用前景。例如，反义寡核苷酸可以与特定mRNA结合，抑制目标基因的表达，用于治疗遗传病和癌症。核酸适配体可以识别和结合特定的分子，用于构建生物传感器和诊断试剂。此外，核酸类似物还可以用于基因治疗和癌症免疫治疗等领域。五、实验设计题实验方案：采用固相合成法，以氯甲基化树脂为载体，按以下步骤合成十肽：①将氯甲基化树脂与三乙胺和N,N'-二环己基碳二亚胺（DCC）混合，活化树脂。②将甘氨酸连接到活化后的树脂上，洗涤并重复活化步骤。③将丙氨酸连接到甘氨酸上，洗涤并重复活化步骤。④将亮氨酸连接到丙氨酸上，洗涤并重复活化步骤。⑤重复步骤②和③，将剩余的甘氨酸、丙氨酸和亮氨酸依次连接到树脂上。⑥将合成的多肽从树脂上裂解下来，纯化得到目标十肽。实验步骤：①将氯甲基化树脂预处理，去除未反应的氯甲基。②将甘氨酸溶解在混合溶剂（如DMF和水的混合物）中，加入DCC和三乙胺，与预处理后的树脂反应，连接甘氨酸。③用去离子水洗涤树脂，去除未反应