1、
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）
每题只有一个正确答案，请将正确答案填涂在答题卡相应位置。（总共8题，每题5分，每题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
w1. 下列关于化学生物学中常见分子的说法，正确的是
A. 蛋白质是由氨基酸通过氢键连接而成的高分子化合物
B. DNA的基本组成单位是核糖核苷酸
C. 葡萄糖是细胞呼吸最常利用的物质
D. 磷脂分子的头部是疏水的，尾部是亲水的
w2. 以下哪种技术常用于化学生
2、物学中对蛋白质结构的解析
A. 聚合酶链式反应（PCR）
B. 核磁共振（NMR）
C. 基因编辑技术（CRISPR/Cas9）
D. 荧光定量PCR
w3. 关于酶的特性，下列描述错误的是
A. 酶具有高效性，能显著降低化学反应的活化能
B. 酶具有专一性，一种酶只能催化一种或一类化学反应
C. 酶的活性不受温度和pH值的影响
D. 酶在化学反应前后本身的性质和数量不变
w4. 化学生物学研究中，用于标记生物分子的荧光探针，其荧光特性主要取决于
A. 探针分子的化学结构
B. 周围环境的温度
C. 溶液的酸碱度
D. 所标记生物分子的浓度
w5. 在
3、细胞内信号转导过程中，下列哪种分子常作为第二信使发挥作用
A. 蛋白质激酶
B. 钙离子
C. DNA聚合酶
D. 核糖体
w6. 下列关于生物膜的叙述，错误的是
A. 生物膜主要由脂质和蛋白质组成
B. 生物膜具有一定的流动性
C. 不同生物膜的功能差异主要取决于膜蛋白的种类和数量
D. 生物膜的基本骨架是蛋白质
w7. 化学生物学中，研究小分子与生物大分子相互作用的常用方法是
A. 凝胶过滤层析
B. 亲和色谱
C. 离子交换色谱
D. 纸层析
w8. 以下哪种物质不是细胞呼吸过程中产生的中间产物
A. 丙酮酸
B. 乳酸
C. 乙醇
D.
4、 脂肪酸
第II卷（非选择题 共60分）
w9. （10分）请简要阐述化学生物学中蛋白质工程的基本原理及主要步骤。
w10. （15分）在化学生物学实验中，常需要对生物样品进行分离和纯化。请列举三种常见的分离纯化方法，并说明其原理。
w11. （15分）材料：在化学生物学研究中，发现一种新的小分子化合物能够与某特定蛋白质结合，影响其功能。通过一系列实验，初步确定了该小分子与蛋白质结合的位点在蛋白质的一个特定结构域内。
问题：请设计一个实验方案，进一步验证该小分子与蛋白质结合位点的准确性，并说明预期结果。
w12. （10分）简述化学生物学在药物研发领域的应用及
5、重要意义。
w13. （20分）材料：某化学生物学研究团队发现，细胞内一种关键酶的活性变化与细胞的增殖和分化密切相关。该酶在正常细胞中活性稳定，但在肿瘤细胞中活性显著升高。研究人员试图寻找能够抑制该酶活性的小分子化合物，以开发新型抗癌药物。
问题：
（1）请分析该酶活性变化在肿瘤发生发展过程中的可能作用机制。
（2）从化学生物学角度，你认为可以通过哪些方法筛选和优化能够抑制该酶活性的小分子化合物？
答案：
w1. C
w2. B
w3. C
w4. A
w5. B
w6. D
w7. B
w8. D
w9. 蛋白质工程的基本原理是通过基因修饰或基因合成，对现
6、有蛋白质进行改造，或制造一种新的蛋白质，以满足人类的生产和生活需求。主要步骤包括：从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列（基因）→通过基因工程手段生产预期蛋白质。
w10. 常见分离纯化方法及原理：
（1）凝胶过滤层析：根据分子大小不同进行分离。大分子物质先流出，小分子物质后流出。
（2）离子交换层析：利用不同物质与离子交换剂结合力的差异进行分离。带电荷不同的物质在离子交换柱上的保留时间不同。
（3）亲和层析：基于生物分子间特异性亲和力进行分离。如抗原与抗体、酶与底物等的特异性结合。
w11. 实验方案：采用定点突变技术，对蛋白
7、质特定结构域内可能的结合位点氨基酸进行突变。将突变后的蛋白质与小分子化合物进行结合实验，如通过等温滴定量热法（ITC）测定结合亲和力。同时，利用X射线晶体学或核磁共振技术解析突变前后蛋白质与小分子复合物的结构。预期结果：若突变后结合亲和力显著降低或结合模式改变，则可验证该位点为准确的结合位点。
w12. 化学生物学在药物研发领域的应用包括：发现新的药物靶点，通过研究生物分子间相互作用找到潜在靶点；设计和筛选新型药物分子，利用小分子与靶点的特异性结合来设计有活性的化合物；优化药物性能，对先导化合物进行结构修饰和优化。重要意义在于提高药物研发的效率和针对性，开发出更有效、低毒副作用的药物，推动医药产业发展。
w13. （1）该酶活性在肿瘤细胞中显著升高，可能促进肿瘤细胞的增殖、抑制其分化，为肿瘤细胞提供生长优势，参与肿瘤血管生成等过程，从而推动肿瘤的发生发展及转移。
（2）筛选方法：可构建该酶的高表达细胞模型，利用高通量筛选技术，对大量小分子化合物库进行筛选，观察对酶活性的抑制作用。优化方法：对筛选出的活性化合物进行结构修饰，通过构效关系研究，找到更高效、特异性强的抑制剂，如采用计算机辅助药物设计进行结构优化。
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