2025年大学《生物科学》专业题库- 植物分子育种技术研究

2025年大学《生物科学》专业题库——植物分子育种技术研究考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（每题2分，共20分）1.在植物分子育种中，利用限制性内切酶识别并切割DNA特定位点的技术是？A.PCR扩增B.基因克隆C.DNA测序D.RFLP分析2.下列哪种分子标记类型属于数量性状位点（QTL）作图常用的标记？A.RAPDB.SNV（单核苷酸多态性）C.SSR（简单序列重复）D.AFLP3.将外源基因导入植物细胞或组织的过程通常称为？A.基因编辑B.基因标记C.基因转化D.基因表达4.CRISPR/Cas9系统在植物分子育种中主要利用其？A.扩增目标DNA片段的能力B.引导RNA（gRNA）对特定DNA序列进行切割的能力C.修复受损基因的能力D.沉默目标基因表达的能力5.在分子标记辅助选择（MAS）中，选择携带目标基因（如抗病基因）的分子标记，而不直接选择目标基因本身，其主要优势是？A.可以完全替代传统的表型选择B.可以提高育种效率，缩短育种周期C.只需要检测亲本，无需检测后代D.可以直接获得高质量的转基因植株6.下列哪项不属于植物分子育种中常用的抗性基因源？A.野生近缘种B.杂交种C.已发表的基因组数据库D.人工合成基因7.利用RNA干扰（RNAi）技术降低或消除植物中特定基因表达的现象，在育种中可用于？A.提高产量B.改良品质C.引入新抗性D.增强光合作用效率8.基因组测序技术的发展对植物分子育种的主要贡献之一是？A.提供了高效的基因转化方法B.使得全基因组选择成为可能C.简化了分子标记的开发过程D.直接取代了分子标记辅助选择9.在进行转基因植物的安全性评价时，通常不需要考虑？A.基因流对野生近缘种的影响B.转基因产品对非目标生物的影响C.转基因植株的染色体结构稳定性D.转基因植株的田间试验表现10.下列哪项技术属于合成生物学在植物改良中的应用方向？A.通过基因编辑改良花色B.设计构建能够降解塑料的植物菌株C.利用MAS选择抗病品种D.基于基因组信息进行全基因组关联分析（GWAS）二、填空题（每空1分，共10分）1.基因工程中，用于携带外源DNA片段并导入宿主细胞的载体通常是___。2.分子标记辅助选择（MAS）利用分子标记与目标性状的___关系来进行间接选择。3.基因编辑技术CRISPR/Cas9中的“___”负责识别目标DNA序列。4.在植物组织中导入外源DNA，常用___介导法和基因枪法等转化方法。5.植物分子育种旨在利用现代生物技术改良植物的___、___、产量或抗性等性状。6.DNA测序技术的发展经历了从Sanger测序到___测序的飞跃，为基因组学研究提供了强大工具。7.RNA干扰（RNAi）现象是指双链RNA（dsRNA）诱导同源mRNA的___。8.转基因生物的安全性问题主要涉及环境安全、食品安全和___三个方面。9.基于高通量测序技术的___分析，已成为现代分子育种的重要手段。10.利用植物基因组信息，通过生物信息学方法进行___，是精准育种的发展方向之一。三、名词解释（每题3分，共15分）1.分子标记辅助选择（MAS）2.基因编辑（GeneEditing）3.基因转化（GeneticTransformation）4.基因枪（GeneGun）5.转基因生物（GMO）四、简答题（每题5分，共20分）1.简述利用基因工程技术将抗病基因导入普通作物的基本步骤。2.比较分子标记辅助选择（MAS）与传统表型选择在植物育种中的主要区别。3.简述CRISPR/Cas9基因编辑技术的原理及其在植物育种中的优势。4.简述转基因生物安全性评价的主要内容和目的。五、论述题（10分）结合具体实例，论述分子标记辅助选择（MAS）技术在提高植物育种效率方面的作用及其局限性。试卷答案一、选择题1.D2.C3.C4.B5.B6.D7.B8.B9.C10.B二、填空题1.质粒(或噬菌体)2.连锁3.gRNA(或guideRNA)4.农杆菌5.抗病性(或抗虫性或品质或产量)6.第二代(或Next-Generation)7.降解(或降解/切割)8.伦理(或社会伦理)9.全基因组关联分析(或GWAS)10.全基因组选择(或GenomicSelection)三、名词解释1.分子标记辅助选择（MAS）:利用与目标性状紧密连锁的分子标记，对携带目标基因的个体进行间接选择，从而加速育种进程的一种技术。**解析思路:*考察对MAS基本概念的理解，核心是利用标记与基因的连锁关系进行间接选择。2.基因编辑（GeneEditing）:利用特定的分子工具（如CRISPR/Cas9系统）在基因组特定位点进行精准的切割、插入、删除或替换DNA序列的技术。**解析思路:*考察对基因编辑定义和原理的掌握，强调其精准性。3.基因转化（GeneticTransformation）:将外源DNA片段导入植物细胞、组织或个体，并使其稳定整合到植物基因组中，从而改变植物遗传特性的过程。**解析思路:*考察对基因转化概念的理解，强调外源DNA的导入和整合。4.基因枪（GeneGun）:一种利用物理方法（高压气体或火药）将包裹有外源DNA的微粒（如金粉、钨粉）轰击入植物细胞或组织的一种基因转化技术。**解析思路:*考察对基因枪工作原理和基本信息的掌握。5.转基因生物（GMO）:通过现代生物技术（如基因工程）将外源基因整合到生物体基因组中，并由此产生可遗传的新的性状或产品的生物体。**解析思路:*考察对转基因生物定义的理解。四、简答题1.简述利用基因工程技术将抗病基因导入普通作物的基本步骤。*（1）克隆抗病基因：从抗病亲本或基因库中分离并克隆目标抗病基因。*（2）构建表达载体：将抗病基因插入到合适的载体（如质粒）中，并添加必要的调控元件（如启动子、终止子）。*（3）转化受体品种：将构建好的表达载体导入普通作物的原生质体、细胞系或幼胚等受体材料中，获得转基因转化子。*（4）再生植株：通过组织培养等技术，从转化后的细胞再生出完整的转基因植株。*（5）筛选与鉴定：对再生植株进行抗病性鉴定（如接种病原体），筛选出抗性稳定的个体，并进行遗传分析和安全性评价。**解析思路:*考察对基因工程育种流程的掌握，步骤需完整、准确。2.比较分子标记辅助选择（MAS）与传统表型选择在植物育种中的主要区别。*（1）选择时期：MAS可以在种子期或早期营养生长期进行选择，而传统表型选择通常需要在成熟期才能根据表型判断优劣。*（2）环境影响：MAS选择的是与性状紧密连锁的分子标记，受环境影响较小，选择结果更稳定；传统表型选择受环境因素影响较大，同一植株在不同环境下表现可能不同。*（3）选择效率：MAS可以同时选择多个与产量、品质、抗性等数量性状相关的基因位点，综合改良效果更显著，育种周期缩短；传统表型选择通常针对单一或少数几个明显性状，选择效率相对较低。**解析思路:*考察对两种选择方法在关键环节（时间、稳定性、效率）差异的理解。3.简述CRISPR/Cas9基因编辑技术的原理及其在植物育种中的优势。*原理：利用向导RNA（gRNA）作为“分子剪刀”，指导Cas9蛋白在基因组特定位点进行DNA双链断裂（DSB），触发细胞的DNA修复机制（主要是非同源末端连接NHEJ或同源重组HDR），从而实现基因的敲除、敲入、替换或插入等修饰。*优势：精确性高，可在基因组任何位置进行编辑；操作相对简单、高效、成本较低；对植物细胞的基因组无明显破坏，可遗传；可用于对复杂性状进行改良，甚至创造全新基因型。**解析思路:*考察对CRISPR/Cas9技术原理（gRNA引导Cas9切割）和主要优势（精确、高效、广谱应用）的掌握。4.简述转基因生物安全性评价的主要内容和目的。*主要内容：通常包括环境安全性评价（如对生物多样性的影响、基因漂流风险）、食品安全性评价（如营养成分变化、潜在的毒性或过敏原性、食用安全性）、社会伦理和法规安全性评价（如标签管理、知识产权）。*目的：科学评估转基因生物及其产品可能存在的风险，为制定相关的管理法规和决策提供依据，保障公众健康和生态环境安全，促进生物技术的健康发展。**解析思路:*考察对转基因生物安全性评价范畴（环境、食品、伦理）和评价目的（风险评估、法规依据、公众信任）的理解。五、论述题结合具体实例，论述分子标记辅助选择（MAS）技术在提高植物育种效率方面的作用及其局限性。*作用：*加速育种进程：MAS允许在早期世代（甚至种子期）进行选择，大大缩短了需要达到成熟期才能进行表型选择的年限，尤其适用于寿命长、世代周期长的作物（如水稻、小麦）或需要多年多点试验才能稳定表现的数量性状（如抗病性）的育种。*提高选择准确性：分子标记通常不受环境因素影响，其表现稳定，选择结果更可靠。此外，MAS可以同时选择多个与目标性状（如产量、品质、抗性）紧密连锁的微效基因（QTL），实现更广泛的改良，克服了单一主效基因选择可能带来的负面效应，提高育种的综合效益。*克服表型限制：对于某些难以准确测量或评估的性状（如抗逆性早期表现、内在品质），MAS提供了有效的选择手段。例如，MAS可用于选择水稻的抗稻瘟病基因（如Pi-ta），该基因与分子标记紧密连锁，早期即可选择。*便于种质资源利用：MAS有助于发掘和利用携带优良基因但缺乏配合力的种质资源。例如，可以将来自野生种的抗除草剂基因与栽培种进行杂交，利用MAS选择携带抗性基因的后代，再进行回交育种，而无需在田间等待多年观察其抗性表现。*局限性：*标记-基因连锁漂移：MAS依赖于标记与目标基因的紧密连锁关系。但在多代选择和重组过程中，标记与基因可能发生遗传漂移，导致选择的标记与目标基因逐渐分离，降低选择效率。*只能选择已知基因：MAS只能对那些已经知道与目标性状相关且具有稳定遗传标记的基因进行选择，对于未知基因或微效基因组成的复杂性状，MAS的作用有限。*标记的多效性：有时分子标记可能同时与多个性状相关联，选择该标记可能导致其他非目标性状发生不利改变。*世代成本：虽然早期选