武汉大学研究生生物技术试卷

武汉大学研究生生物技术试卷考试时长：120分钟满分：100分班级：__________姓名：__________学号：__________得分：__________试卷名称：武汉大学研究生生物技术试卷考核对象：生物技术专业研究生题型分值分布：-判断题（总共10题，每题2分）总分20分-单选题（总共10题，每题2分）总分20分-多选题（总共10题，每题2分）总分20分-案例分析（总共3题，每题6分）总分18分-论述题（总共2题，每题11分）总分22分总分：100分---一、判断题（每题2分，共20分）1.DNA复制是半保留复制，每个子代DNA分子各含一条亲代链和一条新合成的链。2.乳糖操纵子中，I基因编码的阻遏蛋白能够结合操纵序列，抑制RNA聚合酶转录乳糖操纵子。3.真核生物的基因表达调控主要通过染色质重塑和转录水平控制实现。4.限制性内切酶识别的DNA序列通常是回文序列，且切割位点具有高度特异性。5.PCR技术中，引物的设计需要考虑退火温度、GC含量和二级结构等因素。6.细胞分化是指细胞在形态和功能上发生稳定差异的过程，不可逆。7.线粒体DNA是环状DNA，其遗传密码与核DNA存在差异。8.基因敲除技术通常采用同源重组或CRISPR/Cas9系统实现。9.细胞凋亡是程序性细胞死亡，主要通过caspase酶级联反应执行。10.稳定表达载体通常包含启动子、多克隆位点、筛选标记和终止子等元件。二、单选题（每题2分，共20分）1.下列哪种酶参与DNA复制起始过程？A.RNA聚合酶B.DNA聚合酶IIIC.解旋酶D.连接酶2.乳糖操纵子中，操纵序列（O序列）的功能是？A.启动转录B.结合阻遏蛋白C.提供RNA聚合酶结合位点D.调控翻译效率3.真核生物的染色质重塑主要依赖于？A.DNA甲基化B.组蛋白修饰C.RNA干扰D.限制性内切酶4.限制性内切酶EcoRI识别的序列是？A.GATCB.GCGCC.AATGD.TCGA5.PCR技术中，退火温度通常取决于？A.引物长度B.GC含量C.DNA模板浓度D.引物互补度6.细胞分化的主要调控机制是？A.表观遗传修饰B.蛋白质合成速率C.细胞膜流动性D.线粒体功能7.线粒体DNA的复制方式是？A.半保留复制B.半不连续复制C.全保留复制D.复制后重排8.基因敲除技术中，同源重组的效率主要受？A.载体大小B.重组酶活性C.DNA序列相似度D.细胞周期调控9.细胞凋亡的标志性事件是？A.DNA断裂B.膜通透性增加C.caspase激活D.乳酸脱氢酶释放10.稳定表达载体中，筛选标记的作用是？A.提供抗生素抗性B.促进RNA聚合酶结合C.增强蛋白表达量D.防止DNA降解三、多选题（每题2分，共20分）1.下列哪些是DNA复制的关键酶？A.DNA聚合酶IB.DNA聚合酶IIIC.RNA聚合酶D.解旋酶E.连接酶2.乳糖操纵子模型中，哪些元件参与调控？A.操纵序列（O序列）B.启动序列（P序列）C.阻遏蛋白（I蛋白）D.乳糖操纵基因（lacZ）E.核心pressor3.真核生物的基因表达调控层次包括？A.染色质重塑B.转录水平控制C.RNA加工D.翻译水平控制E.蛋白质修饰4.限制性内切酶的特点包括？A.识别回文序列B.切割位点特异C.产生粘性末端或平末端D.需要ATP参与反应E.广泛存在于原核生物5.PCR技术中，影响扩增效率的因素包括？A.引物设计B.退火温度C.DNA模板浓度D.dNTP水平E.引物二聚体形成6.细胞分化的生物学意义包括？A.器官形成B.功能特化C.组织再生D.癌症发生E.发育调控7.线粒体DNA的特点包括？A.环状DNAB.编码呼吸链蛋白C.遗传独立于核DNAD.易受氧化损伤E.复制速率较慢8.基因敲除技术的应用领域包括？A.基因功能研究B.疾病模型构建C.药物开发D.工业酶工程E.转基因育种9.细胞凋亡的调控通路包括？A.内源性通路（线粒体通路）B.外源性通路（死亡受体通路）C.caspase级联反应D.凋亡抑制蛋白E.凋亡促进蛋白10.稳定表达载体的构建要素包括？A.启动子B.多克隆位点C.筛选标记D.终止子E.质粒复制起点四、案例分析（每题6分，共18分）1.背景：某研究团队利用CRISPR/Cas9系统敲除小鼠的β-actin基因，发现小鼠胚胎干细胞（mESCs）在体外培养时出现生长迟缓、细胞形态异常等现象。请分析可能的原因并提出解决方案。2.背景：在构建植物转基因体系时，研究者发现转入的GFP报告基因在烟草叶片中表达量极低，而HIS报告基因表达正常。请解释可能的原因并提出优化方案。3.背景：某实验室通过RNA测序发现，在缺氧条件下，某肿瘤细胞系的miR-21表达显著上调，而其靶基因PTEN表达下调。请分析miR-21上调对肿瘤细胞的影响，并提出潜在的治疗策略。五、论述题（每题11分，共22分）1.论述题：比较真核生物与原核生物的基因表达调控机制，并说明其在生物技术中的应用价值。2.论述题：详细阐述CRISPR/Cas9基因编辑技术的原理、优势及其在疾病治疗和农业育种中的潜在应用前景。---标准答案及解析一、判断题1.√2.√3.√4.√5.√6.×（细胞分化是可逆的，如干细胞分化）7.√8.√9.√10.√解析：-第6题错误，细胞分化在某些条件下可逆转（如干细胞）。-其他选项均符合生物技术基本原理。二、单选题1.B2.B3.B4.A5.B6.A7.A8.C9.C10.A解析：-第5题，退火温度主要受GC含量影响（GC含量越高，Tm越高）。-第8题，同源重组效率关键在于DNA序列相似度。-第10题，筛选标记用于鉴定成功转化的细胞（如抗生素抗性）。三、多选题1.A,B,D,E2.A,B,C,D3.A,B,C,D,E4.A,B,C,E5.A,B,C,D,E6.A,B,C,E7.A,B,C,D,E8.A,B,C,D,E9.A,B,C,D,E10.A,B,C,D,E解析：-第4题，限制性内切酶切割不需要ATP（多数需Mg²⁺）。-第7题，线粒体DNA易受氧化损伤，复制速率较慢。-第10题，稳定表达载体必须包含所有要素。四、案例分析1.解析：-可能原因：β-actin是细胞骨架蛋白，其缺失导致细胞形态异常和生长迟缓。-解决方案：重新设计gRNA位点，降低切割效率或使用基因修复技术（如HDR）引入野生型序列。2.解析：-可能原因：GFP报告基因启动子与烟草基因组结合能力弱。-解决方案：更换更强启动子（如CaMV35S），优化引物设计，或使用农杆菌介导的瞬时表达验证。3.解析：-影响：miR-21上调导致PTEN下调，促进细胞增殖和存活，加速肿瘤进展。-策略：开发抗miR-21药物或PTEN过表达载体，抑制肿瘤生长。五、论述题1.解析：-真核生物调控：染色质重塑（组蛋白修饰）、转录调控（启动子、转录因子）、RNA加工、翻译调控（核糖体