2025年大学《分子科学与工程》专业题库- 分子科学与工程中的RNA干涉技术

2025年大学《分子科学与工程》专业题库——分子科学与工程中的RNA干涉技术考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（每题2分，共20分）1.下列哪一项不是RNA干涉（RNAi）的典型特征？A.序列特异性B.post-transcriptionalgenesilencing(PTGS)C.广泛的基因组沉默D.对靶基因转录的抑制2.在RNAi通路中，dicer的主要功能是：A.产生长链RNA（lncRNA）B.切割双链RNA（dsRNA）生成小干扰RNA（siRNA）C.将miRNA从其前体pre-miRNA中切割出来D.引导siRNA到靶位点3.siRNA分子中，通常具有功能性的是：A.5'末端B.3'末端C.茎环结构D.双链区域4.RISC（RNA诱导沉默复合体）中的关键蛋白是：A.DicerB.ArgonauteC.DroshaD.Piwi5.RNAi的“诱导”阶段通常涉及：A.靶标mRNA的降解B.siRNA的生成C.RISC的组装D.转录调控6.以下哪种技术通常用于在细胞或生物体中特异性地沉默基因？A.CRISPR-Cas9基因编辑B.RNA干扰（RNAi）C.转基因技术D.基因芯片分析7.RNAi技术在农业上的一个主要应用是：A.基因测序B.疾病诊断C.开发抗病或抗虫作物D.基因治疗8.RNAi通路中，miRNA的主要靶标是：A.编码蛋白质的mRNAB.tRNAC.rRNAD.小RNA（sRNA）9.RNAi可能出现的脱靶效应是指：A.siRNA无法有效进入细胞B.siRNA降解了非靶标mRNAC.siRNA只沉默了部分基因D.RISC复合体不稳定10.RNAi技术在药物开发中的主要挑战之一是：A.siRNA的稳定性差B.siRNA的靶向性不强C.宿主免疫反应D.以上都是二、填空题（每空1分，共15分）1.RNA干涉（RNAi）是一种由______介导的、序列特异性的基因沉默现象。2.双链RNA（dsRNA）在RNAi通路中充当______信号。3.Dicer能够识别并切割dsRNA，产生大约______nt长的小干扰RNA（siRNA）。4.siRNA进入细胞后，会被______蛋白识别并组装成RISC复合体。5.在RISC复合体中，具有催化靶标mRNA降解活性的组分是______。6.RNAi主要通过降解靶标mRNA或抑制其______来达到基因沉默的目的。7.除了siRNA，RNAi通路还涉及另一种重要的调控小RNA，即______。8.miRNA通常与其靶标mRNA不完全互补配对，主要通过______结合来抑制翻译。9.RNAi技术最初是在______生物中发现的。10.RNAi在分子生物学研究中被广泛用作一种强大的______工具。三、简答题（每题5分，共20分）1.简述RNA干扰（RNAi）的核心分子机制。2.比较siRNA和miRNA在大小、来源、靶标和作用方式上的主要区别。3.简述RNAi技术在基因功能研究中的应用原理。4.列举并简要说明RNAi技术在疾病治疗方面所面临的主要挑战。四、论述题（10分）结合RNAi技术的原理和特点，讨论其在分子科学与工程领域的潜在应用前景，并分析其未来发展方向和可能遇到的瓶颈。试卷答案一、选择题1.C2.B3.D4.B5.B6.B7.C8.A9.B10.D二、填空题1.RNA2.诱导3.21-234.Argonaute5.siRNA（或切割酶）6.翻译7.miRNA8.额外基序（或miRNA种子区）9.真核10.基因功能研究（或基因功能分析）三、简答题1.解析思路：描述RNAi过程的关键步骤，从dsRNA的输入或产生开始，经过Dicer切割产生siRNA，siRNA与Argonaute蛋白结合形成RISC，活化的RISC识别并结合靶标mRNA（通过序列互补），最终导致靶标mRNA的切割（siRNA引导）或翻译抑制（miRNA引导，此处主要讨论siRNA机制）。答案要点：dsRNA被Dicer切割成siRNA；siRNA与Argonaute蛋白结合形成RISC；RISC识别并结合靶标mRNA；靶标mRNA被切割或翻译被抑制，导致基因沉默。2.解析思路：从物理化学性质（大小）、来源（转录本或转录后产物）、靶标选择（序列匹配程度）和作用机制（切割或翻译抑制）等方面进行对比。答案要点：大小不同（siRNA约21-23nt，miRNA约22nt）；来源不同（siRNA来自外源或内源dsRNA，miRNA来自内源性pre-miRNA）；靶标不同（siRNA通常完全互补，miRNA通常不完全互补）；作用机制不同（siRNA通常引导切割mRNA，miRNA通常抑制翻译）。3.解析思路：阐述利用RNAi技术沉默特定基因，观察细胞表型变化或生理过程的变化，从而推断该基因的功能。强调其作为“基因开关”的作用。答案要点：通过设计合成针对目标基因mRNA的siRNA，导入细胞或生物体中，利用RNAi机制沉默该基因；观察并分析细胞在基因沉默后的表型变化、生理指标改变或疾病模型中的表现；通过与对照（未处理或阴性对照siRNA）比较，推断沉默的基因功能。4.解析思路：列举RNAi在药物开发中遇到的实际问题，如siRNA的体内稳定性、跨膜递送效率、靶向特异性（脱靶效应）、免疫原性以及脱靶效应和重复使用问题等。答案要点：体内稳定性差，易被核酸酶降解；缺乏有效的递送系统将siRNA递送到靶组织或细胞；脱靶效应，即silencing了非预期基因，导致副作用；可能引发宿主免疫反应；脱靶效应和免疫原性问题影响重复使用；临床转化面临伦理和安全监管等挑战。四、论述题解析思路：首先概述RNAi技术在基础研究、疾病治疗、农业生物技术等领域的广泛应用和巨大潜力；然后分析其未来发展可能的方向，如新型siRNA/DNAi分子设计、高效安全的递送系统开发、脱靶效应的克服、联合疗法等；最后探讨实现这些方向可能遇到的科学、技术和伦理瓶颈。答案要点：前景广阔，可用于基因功能研究、疾病诊断、药物开发（特别是小分子药物）、基因治疗、改良农作物抗病抗虫性等。未来发展方向包括：开发更