2025年大学化学生物学（化学生物技巧）试题及答案

2025年大学化学生物学（化学生物技巧）试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共40分）答题要求：本卷共20小题，每小题2分，共40分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.下列关于化学生物学的说法，错误的是（）A.主要研究化学物质与生物体系的相互作用B.不涉及生物分子的合成C.旨在揭示生命过程中的化学本质D.对药物研发有重要意义答案：B2.化学生物学中常用的研究手段不包括（）A.X射线晶体学B.核磁共振C.基因编辑技术D.荧光成像答案：C3.以下哪种生物分子不属于化学生物学的研究范畴（）A.蛋白质B.核酸C.维生素D.病毒答案：D4.化学生物学在酶工程方面的应用主要是（）A.改变酶的催化活性B.增加酶的稳定性C.提高酶的产量D.以上都是答案：D5.研究生物分子相互作用的技术中，能实时监测动态过程的是（）A.表面等离子体共振B.亲和色谱C.凝胶电泳D.免疫印迹答案：A6.化学生物学中用于标记生物分子的荧光探针应具备的特点不包括（）A.高灵敏度B.特异性强C.对生物体系无干扰D.发射波长单一答案：D7.下列关于化学生物学与药物化学关系的描述，正确的是（）A.化学生物学为药物化学提供新的靶点和思路B.药物化学是化学生物学的一个分支C.两者研究内容完全相同D.化学生物学不涉及药物研发答案：A8.化学生物学中研究小分子与生物大分子相互作用的方法是（）A.分子动力学模拟B.基因克隆C.蛋白质表达纯化D.细胞培养答案：A9.以下哪种技术可用于确定生物分子的三维结构（）A.圆二色光谱B.紫外可见光谱C.红外光谱D.以上都可辅助答案：D10.化学生物学在生物传感器领域的应用主要是（）A.提高传感器的灵敏度B.增强传感器的选择性C.延长传感器的使用寿命D.以上都是答案：D11.研究生物分子的化学修饰时，常用的方法是（）A.质谱分析B.凝胶过滤C.离子交换色谱D.透析答案：A12.化学生物学中用于调控基因表达的小分子化合物称为（）A.基因激活剂B.基因抑制剂C.小分子干扰RNAD.基因表达调节剂答案：D13.下列关于化学生物学与系统生物学关系的说法，正确的是（）A.化学生物学是系统生物学的基础B.系统生物学是化学生物学的延伸C.两者相互独立D.两者相互补充答案：D14.化学生物学中用于研究蛋白质-蛋白质相互作用的技术是（）A.酵母双杂交B.噬菌体展示技术C.蛋白质芯片技术D.以上都是答案：D15.研究生物分子在细胞内定位的方法是（）A.荧光显微镜成像B.电子显微镜C.免疫组织化学D.以上都是答案：D16.化学生物学在代谢工程中的应用主要是（）A.改造代谢途径B.提高代谢产物产量C.优化细胞生长环境D.以上都是答案：D17.以下哪种生物分子的化学合成方法不属于化学生物学研究内容（）A.多肽合成B.核酸合成C.多糖合成D.金属有机化合物合成答案：D18.化学生物学中用于研究生物分子动力学的技术是（）A.荧光淬灭技术B.核磁共振弛豫测量C.表面等离子体共振成像D.以上都是答案：D19.研究生物分子与金属离子相互作用的方法是（）A.原子吸收光谱B.电感耦合等离子体质谱C.金属离子亲和色谱D.以上都是答案：D20.化学生物学在生物医学成像方面的应用主要是（）A.提高成像分辨率B.实现特异性成像C.降低辐射剂量D.以上都是答案：D第II卷（非选择题共60分）（一）填空题（共10分）答题要求：本大题共5小题，每小题2分，共10分。请在横线上填写正确答案。1.化学生物学的核心是研究____________________与____________________的相互作用。答案：化学物质、生物体系2.常用的蛋白质标记方法有____________________和____________________。答案：荧光标记、放射性标记3.化学生物学中用于研究生物分子相互作用的亲和力常数通常用____________________表示。答案：Kd4.生物传感器的基本组成包括____________________、____________________和信号转换装置。答案：识别元件、生物分子5.化学生物学在药物研发中的应用包括____________________、____________________和____________________筛选。答案：靶点发现、药物设计、活性化合物（二）简答题（共20分）答题要求：本大题共4小题，每小题5分，共20分。简要回答问题。1.简述化学生物学中研究小分子与生物大分子相互作用的主要方法及原理。答案：主要方法有表面等离子体共振（SPR），通过检测生物分子结合和解离时引起的反射光角度或强度变化来监测相互作用；分子动力学模拟，基于物理力学原理对分子体系进行模拟，研究小分子与生物大分子的动态相互作用过程。2.化学生物学在酶工程方面有哪些应用？答案：可改变酶的催化活性，通过化学修饰或小分子调控；增加酶的稳定性，例如设计合适的保护基团；提高酶的产量，优化表达体系等。3.说明荧光成像技术在化学生物学研究中的优势和局限性。答案：优势在于灵敏度高、可实时监测、能实现细胞内定位等；局限性在于荧光探针可能存在光漂白现象，对生物体系有一定潜在干扰，且某些复杂体系中荧光信号解读可能存在困难。4.简述化学生物学与生物化学的联系与区别。答案：联系：都研究生物分子，化学生物学是生物化学的进一步拓展和深化。区别：生物化学侧重于生物分子的结构、功能和代谢等基础研究；化学生物学更强调运用化学手段调控生物体系，研究化学物质与生物分子的相互作用及应用，如药物研发方面化学生物学更注重从化学角度设计和筛选活性分子。（三）实验设计题（共15分）答题要求：请设计一个实验，利用化学生物学方法研究某小分子化合物对特定生物分子相互作用的影响。答案：以研究小分子化合物对蛋白质-蛋白质相互作用的影响为例。首先选择一对已知相互作用的蛋白质，如A和B。构建表达带有荧光标签的A蛋白质和B蛋白质的细胞系。将细胞分为两组，一组加入小分子化合物，另一组作为对照不加。利用荧光共振能量转移（FRET）技术，通过检测FRET信号强度变化来反映蛋白质-蛋白质相互作用的改变。若加入小分子化合物组FRET信号与对照组有差异，说明该小分子化合物对蛋白质-蛋白质相互作用有影响。（四）材料分析题（共10分）材料：在化学生物学研究中，研究人员发现一种新的小分子化合物X，初步实验表明它可能与某重要生物大分子Y相互作用。为进一步确定其相互作用机制，进行了以下实验。用不同浓度的化合物X处理含有生物大分子Y的体系，通过表面等离子体共振技术检测结合和解离情况，得到亲和力常数Kd；同时利用荧光光谱研究化合物X对生物大分子Y荧光性质的影响。问题：1.根据材料，说明表面等离子体共振技术在本研究中的作用。答案：表面等离子体共振技术用于检测化合物X与生物大分子Y的结合和解离情况，从而得到它们相互作用的亲和力常数Kd，有助于确定两者相互作用的强度。2.荧光光谱研究能提供哪些关于化合物X与生物大分子Y相互作用的信息？答案：荧光光谱研究可通过检测化合物X对生物大分子Y荧光性质的影响，如荧光强度、发射波长等变化，来推断化合物X与生物大分子Y是否发生相互作用，以及相互作用的方式，例如是否引起生物大分子Y的构象改变等。（五）论述题（共5分）答题要求：论述化学生物学在未来生物医学领域的发展前景。答案：化学生物学