2025年大学《生物技术》专业题库- 基因组学与生物技术的前沿研究

2025年大学《生物技术》专业题库——基因组学与生物技术的前沿研究考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（每小题2分，共20分。下列每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。请将正确选项前的字母填在题后的括号内。）1.下列哪一项不属于基因组学的研究范畴？A.基因组的结构和组织B.基因的表达调控C.蛋白的结构和功能D.基因组的测序和注释2.Sanger测序技术的基本原理是？A.基于DNA聚合酶的链式反应B.基于DNAligase的连接反应C.基于限制性核酸内切酶的切割反应D.基于DNA芯片的杂交反应3.下列哪一项不是二代测序技术的特点？A.高通量B.高精度C.高通量测序D.高成本4.CRISPR-Cas9系统在基因编辑中的作用是什么？A.复制DNA序列B.切割DNA序列C.合成DNA序列D.转录DNA序列5.宏基因组学的研究对象是什么？A.单个基因B.单个细胞C.微生物群落D.植物基因组6.下列哪一项不是表观遗传学研究的内容？A.DNA甲基化B.组蛋白修饰C.DNA序列变异D.RNA干扰7.合成生物学的主要目标是？A.研究基因的功能B.构建人工生物系统C.测序基因组D.编辑基因序列8.肿瘤基因组学的研究目的是什么？A.研究肿瘤的形态学特征B.研究肿瘤的遗传学特征C.研究肿瘤的免疫学特征D.研究肿瘤的药物治疗9.下列哪一项不是生物技术在农业中的应用？A.作物改良B.抗病育种C.分子育种D.动物养殖10.基因编辑技术的伦理问题主要体现在哪一方面？A.技术的安全性B.技术的有效性C.技术的成本D.技术对人类遗传物质的影响二、填空题（每空2分，共10分。请将答案填在横线上。）1.基因组是指一个生物体所含的______的集合。2.生物信息学是利用计算机技术和统计学方法研究生物数据的______和______的学科。3.CRISPR-Cas9系统中的Cas9蛋白是一种______。4.宏基因组学的研究方法主要包括______和______。5.合成生物学的发展依赖于______和______的进步。三、简答题（每小题10分，共30分。请简明扼要地回答下列问题。）1.简述Sanger测序技术和二代测序技术的区别。2.简述CRISPR-Cas9基因编辑技术的原理及其应用。3.简述基因组学在精准医疗中的应用前景。四、论述题（20分。请结合所学知识，深入分析下列问题。）1.论述基因编辑技术在农业可持续发展中的作用及其面临的挑战。五、实验设计题（20分。请根据所学知识，设计一个实验方案，并说明实验目的、原理、步骤和预期结果。）1.设计一个利用基因编辑技术提高水稻抗病性的实验方案。试卷答案一、选择题1.C2.A3.D4.B5.C6.C7.B8.B9.D10.D二、填空题1.全部遗传2.分析、解释3.DNA核酸酶4.高通量测序、生物信息学分析5.生物合成、计算模拟三、简答题1.解析思路：首先要分别说明Sanger测序和二代测序的基本原理。Sanger测序是基于DNA聚合酶链式反应（PCR），通过掺入的终止子不同产生不同长度的片段，再通过电泳分离测序。二代测序则是将DNA片段化，并同时进行大量测序反应，通过碱基识别的信号读取测序结果。然后比较两者的区别，主要体现在：测序通量、测序长度、成本、数据结构等方面。Sanger测序通量低、测序长、成本高、数据相对简单；二代测序通量高、测序短、成本低、数据量巨大且结构复杂。2.解析思路：首先要说明CRISPR-Cas9系统的组成：一个向导RNA（gRNA）和一个Cas9核酸酶。gRNA能够识别并结合目标DNA序列，Cas9核酸酶在gRNA的引导下，在PAM序列（原核抗甲基化序列）附近切割DNA双链，形成DNA双链断裂（DSB）。接着要说明细胞会通过非同源末端连接（NHEJ）或同源定向修复（HDR）等途径修复DSB，从而实现基因的插入、删除或替换，达到基因编辑的目的。最后要说明其应用，例如：基因功能研究、疾病模型构建、基因治疗、作物改良等。3.解析思路：首先要说明精准医疗的概念：根据个体的基因信息、环境信息和生活方式等因素，制定个性化的疾病预防、诊断和治疗方案。然后要说明基因组学在精准医疗中的应用，例如：通过测序分析肿瘤基因，指导靶向药物治疗；通过测序分析遗传病相关基因，进行遗传病诊断和产前筛查；通过基因分型，预测药物代谢能力，指导个体化用药等。最后要说明其前景，例如：随着测序技术的进步和生物信息学的发展，精准医疗将更加普及，为人类健康带来革命性的变化。四、论述题解析思路：首先要说明基因编辑技术在农业可持续发展中的作用，例如：提高作物产量、增强抗病虫害能力、提高营养价值、改善作物品质等。这可以通过编辑与产量、抗性、营养相关的基因来实现。接着要论述其面临的挑战，例如：技术安全性问题（脱靶效应、嵌合体等）、伦理问题（转基因作物的安全性、对生物多样性的影响等）、技术成本问题、农民接受程度问题、政策法规问题等。最后要提出相应的解决方案，例如：加强技术研发，提高技术的安全性和效率；加强监管，制定合理的政策法规；加强科普宣传，提高公众对基因编辑技术的认识和理解等。五、实验设计题解析思路：实验目的：利用基因编辑技术提高水稻的抗病性。实验原理：选择一个与水稻抗病性相关的基因（例如：抗稻瘟病基因），利用CRISPR-Cas9技术将该基因编辑，使其产生抗病性。实验步骤：1