2025年大学《生物技术》专业题库- 基因工程技术在医学领域的发展

2025年大学《生物技术》专业题库——基因工程技术在医学领域的发展考试时间：______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。请将正确选项的前字母填在题后的括号内。）1.下列哪种酶是基因工程中最常用的限制性内切酶，它能识别并切割DNA分子中的特定回文序列G^AATTC？A.SmaIB.EcoRIC.BamHID.HindIII2.在基因工程中，将目的基因插入到载体DNA分子中，通常需要使用哪种工具？A.DNA连接酶B.限制性内切酶C.DNA聚合酶D.逆转录酶3.PCR（聚合酶链式反应）技术的主要应用领域之一是医学诊断，它能够特异性地扩增样本中的哪一种分子？A.蛋白质B.mRNAC.DNAD.脂质4.下列哪种方法不属于基因诊断的范畴？A.DNA芯片检测B.PCR检测C.ELISA检测（酶联免疫吸附试验）D.基因测序5.基因治疗的主要目标是改变或修正哪个层面的异常？A.蛋白质水平B.组织水平C.细胞水平D.基因水平6.用于基因治疗的病毒载体，其优点通常包括能够有效感染靶细胞并将外源基因传递进去，下列哪种病毒常被用作基因治疗的载体？A.艾滋病毒（HIV）B.轮状病毒C.噬菌体D.柠檬酸杆菌7.下列哪种药物是通过基因工程技术生产的？A.青霉素B.胰岛素C.链霉素D.土霉素8.基因编辑技术CRISPR/Cas9之所以受到广泛关注，主要是因为它具有以下哪种优势？A.操作简单、成本低廉B.修复效率高C.只能进行基因插入D.对生物体无任何影响9.个性化医疗的核心思想是根据个体的基因信息来制定差异化的诊疗方案，这主要得益于哪方面的发展？A.基因测序技术B.基因编辑技术C.蛋白质组学技术D.基因诊断技术10.在讨论基因工程技术的医学应用时，必须关注其潜在的伦理风险，以下哪项不属于基因治疗常见的伦理担忧？A.安全性问题（如脱靶效应、免疫反应）B.公平性问题（基因治疗资源分配）C.知情同意问题（特别是针对未成年人）D.技术能否完全治愈所有疾病二、填空题（每空2分，共20分。请将答案填写在横线上。）11.基因工程的核心工具包括限制性内切酶、______、载体和DNA聚合酶。12.PCR技术的全称是______，其基本过程包括变性、退火和延伸三个步骤。13.基因诊断是指利用分子生物学技术检测个体基因组中特定______的改变。14.基因治疗可以通过______基因治疗或体内基因治疗两种主要方式实现。15.基因工程药物是指利用______方法生产的具有特定生物活性的药物。16.CRISPR/Cas9系统中的______负责识别和切割目标DNA序列。17.个性化医疗强调根据个体的______差异来实施精准的疾病预防、诊断和治疗。18.基因工程技术的应用引发了关于______、______和社会公平等一系列伦理和社会问题。三、名词解释（每小题3分，共15分。请给出每个名词的简要定义。）19.基因探针20.基因载体21.同源重组22.嵌合体23.ELSI（伦理、法律和社会影响）四、简答题（每小题5分，共20分。请简要回答下列问题。）24.简述PCR技术的基本原理及其在医学诊断中的主要应用。25.与传统药物相比，基因工程药物具有哪些优势？26.基因治疗目前面临的主要技术挑战有哪些？27.简述基因技术在传染病防治中的一种应用方式。五、论述题（每小题10分，共20分。请结合所学知识，深入分析和阐述下列问题。）28.论述CRISPR/Cas9基因编辑技术在治疗遗传性疾病方面的潜力和面临的挑战。29.结合具体实例，论述基因技术在发展个性化医疗中的重要作用，并分析其可能带来的社会伦理问题。试卷答案一、选择题1.B2.A3.C4.C5.D6.A7.B8.A9.A10.D二、填空题11.DNA连接酶12.聚合酶链式反应13.基因14.体外15.基因工程16.Cas9蛋白17.基因18.隐私权；公平性三、名词解释19.基因探针：一段标记有标记物的、与目标基因序列具有互补性的核酸片段，用于检测样本中是否存在特定的基因序列。20.基因载体：能够携带外源DNA片段进入宿主细胞并维持其稳定存在和传递的分子，如质粒、病毒等。21.同源重组：指来源于不同来源但具有高度相似性（同源性）的DNA序列之间的交换过程，常用于基因定位、基因编辑等。22.嵌合体：由来自不同个体或不同基因型的细胞混合组成的生物体或细胞群。23.ELSI：伦理、法律和社会影响（Ethical,Legal,andSocialImplications）。四、简答题24.PCR技术的基本原理是利用一对特异性引物和DNA聚合酶，在体外模拟体内DNA复制过程，使特定DNA片段呈指数级扩增。其过程包括高温变性使DNA双链分开、低温退火使引物与目标DNA序列结合、中温延伸使DNA聚合酶合成新链。在医学诊断中，PCR可用于快速、灵敏地检测病原体DNA、遗传病相关基因突变、肿瘤标志物等。25.基因工程药物的优势在于：①靶点精准，直接作用于疾病相关的基因或蛋白质，疗效可能更显著；②生产过程可控，可在发酵罐等生物反应器中大规模生产，成本可能低于传统化学合成药物；③可生产一些传统方法难以合成的复杂蛋白质药物，如胰岛素、干扰素、单克隆抗体等；④可利用基因工程手段改造微生物，使其成为“生物工厂”生产药物。26.基因治疗面临的主要技术挑战包括：①高效的基因递送系统：如何安全、高效地将治疗基因送达靶细胞或组织，特别是外周组织或中枢神经系统；②靶细胞特异性：如何确保治疗基因只作用于目标细胞，避免对正常细胞造成影响；③基因表达调控：如何精确控制治疗基因的表达时机、水平和空间，实现持久而稳定的治疗效果；④免疫原性：外源基因或载体可能引发人体的免疫反应，影响治疗效果甚至造成危害；⑤脱靶效应：基因编辑工具可能错误切割非目标位点，导致unintendedmutations。27.基因技术在传染病防治中的应用方式之一是开发基因疫苗。基因疫苗是将编码病原体抗原蛋白的基因片段（如DNA或RNA）作为抗原导入宿主体内，利用宿主细胞的转录和翻译系统表达抗原蛋白，从而诱导机体产生特异性免疫应答（包括体液免疫和细胞免疫），达到预防感染的目的。例如，将编码乙肝病毒表面抗原的基因片段构建成DNA疫苗或mRNA疫苗，用于预防乙肝感染。五、论述题28.CRISPR/Cas9技术在治疗遗传性疾病方面的潜力在于其具有高效、精准、相对容易操作和成本较低的特点，能够定向修饰致病基因。例如，可以通过碱基编辑或指导酶核酸酶（dCas9-nuc）进行小范围的基因纠正，或通过激活/抑制致病基因的表达来治疗疾病。面临的挑战包括：①脱靶效应：Cas9可能意外切割非目标位点，引入新的突变，带来不可预见的风险；②脱靶效应的检测和评估方法有待完善；③递送系统的效率和安全性：如何将Cas9系统有效且安全地递送到体内的靶组织或细胞（特别是对于血液系统或神经系统疾病）；④免疫原性：Cas9蛋白可能引发免疫反应，影响治疗效果；⑤伦理问题：尤其是在生殖细胞系中进行编辑可能带来遗传风险和伦理争议；⑥针对复杂疾病（如癌症、多因素遗传病），涉及多个基因和环境因素的调控，CRISPR的应用更为复杂。29.基因技术在发展个性化医疗中扮演着核心角色。通过基因测序等技术，可以了解个体的遗传信息，识别与疾病易感性、药物代谢、治疗反应相关的遗传变异。基于这些信息，可以制定个性化的预防策略（如对高风险个体进行早期筛查和干预）、选择最有效的药物和剂量（药物基因组学指导用药），以及设计针对个体特异性靶点的精准治疗方案（如针对特定基因突变的癌症靶向治疗或基因治疗）。例如，检测BRCA基因突变指导乳腺癌的预防或治疗选择。然而，这可能带来社会伦理问题：①隐私权：个体