2026年科技创新大赛生物技术应用能力评估试卷及答案

2026年科技创新大赛生物技术应用能力评估试卷及答案考试时长：120分钟满分：100分班级：__________姓名：__________学号：__________得分：__________一、单选题（总共10题，每题2分，总分20分）1.生物技术中，PCR技术的核心原理是（）A.基因重组B.基因编辑C.基因扩增D.基因测序2.下列哪种酶在DNA复制过程中起关键作用？（）A.蛋白激酶B.DNA聚合酶C.RNA聚合酶D.解旋酶3.基因工程中，常用的载体是（）A.病毒B.染色体C.质粒D.细胞核4.下列哪种技术可用于基因测序？（）A.基因芯片B.基因编辑C.基因测序仪D.基因表达谱5.生物信息学中，常用的数据库是（）A.GenBankB.PubMedC.ScopusD.WebofScience6.下列哪种方法可用于基因克隆？（）A.基因枪法B.基因编辑C.基因转染D.基因测序7.生物技术中，常用的抗体检测方法是（）A.PCRB.ELISAC.WesternBlotD.基因测序8.下列哪种技术可用于基因编辑？（）A.CRISPR-Cas9B.基因枪法C.基因转染D.基因芯片9.生物技术中，常用的细胞培养方法是（）A.组织培养B.细胞融合C.基因编辑D.基因测序10.下列哪种技术可用于生物材料的合成？（）A.基因工程B.细胞工程C.酶工程D.生物合成二、填空题（总共10题，每题2分，总分20分）1.PCR技术的全称是______。2.DNA聚合酶的活性中心是______。3.基因载体的主要功能是______。4.基因测序仪的原理是______。5.生物信息学中，常用的算法是______。6.基因克隆的步骤包括______、______和______。7.ELISA技术的原理是______。8.CRISPR-Cas9技术的核心元件是______和______。9.细胞培养的常用培养基是______。10.生物合成的主要产物包括______和______。三、判断题（总共10题，每题2分，总分20分）1.PCR技术可以在体内进行DNA扩增。（×）2.DNA聚合酶需要引物才能进行复制。（√）3.基因载体可以是病毒。（√）4.基因测序仪的原理是荧光检测。（√）5.生物信息学中，常用的数据库是NCBI。（√）6.基因克隆的步骤包括切胶、连接和转化。（√）7.ELISA技术的原理是抗原抗体反应。（√）8.CRISPR-Cas9技术的核心元件是Cas9蛋白和向导RNA。（√）9.细胞培养的常用培养基是DMEM。（√）10.生物合成的主要产物包括蛋白质和多糖。（√）四、简答题（总共3题，每题4分，总分12分）1.简述PCR技术的原理及其应用。2.简述基因编辑技术的原理及其应用。3.简述生物信息学在生物技术中的作用。五、应用题（总共2题，每题9分，总分18分）1.某科研团队计划通过PCR技术扩增一段目标基因，已知目标基因的长度为500bp，两端引物序列分别为5'-AGCTTGCACTGAC-3'和5'-TGCATGCAGTCACT-3'。请简述PCR实验的步骤，并说明如何判断PCR产物是否成功扩增。2.某公司计划利用CRISPR-Cas9技术对某种农作物进行基因编辑，以提高其抗病性。请简述CRISPR-Cas9技术的原理，并说明如何设计向导RNA以靶向该农作物的目标基因。【标准答案及解析】一、单选题1.C2.B3.C4.C5.A6.C7.B8.A9.A10.C解析：1.PCR技术的全称是聚合酶链式反应（PolymeraseChainReaction），是一种在体外进行DNA扩增的技术。2.DNA聚合酶的活性中心是3'-OH基团，用于连接新的核苷酸。3.基因载体的主要功能是携带外源基因进入宿主细胞。4.基因测序仪的原理是荧光检测，通过检测荧光信号来确定DNA序列。5.生物信息学中，常用的算法是序列比对算法。6.基因克隆的步骤包括切胶、连接和转化。7.ELISA技术的原理是抗原抗体反应，通过检测抗原抗体结合来检测目标物质。8.CRISPR-Cas9技术的核心元件是Cas9蛋白和向导RNA。9.细胞培养的常用培养基是DMEM。10.生物合成的主要产物包括蛋白质和多糖。二、填空题1.聚合酶链式反应2.3'-OH基团3.携带外源基因进入宿主细胞4.荧光检测5.序列比对算法6.切胶、连接、转化7.抗原抗体反应8.Cas9蛋白、向导RNA9.DMEM10.蛋白质、多糖三、判断题1.×2.√3.√4.√5.√6.√7.√8.√9.√10.√解析：1.PCR技术只能在体外进行DNA扩增，不能在体内进行。2.DNA聚合酶需要引物才能进行复制，引物提供起始位点。3.基因载体可以是病毒，病毒可以作为天然的基因载体。4.基因测序仪的原理是荧光检测，通过检测荧光信号来确定DNA序列。5.生物信息学中，常用的数据库是NCBI，NCBI是最大的生物信息学数据库之一。6.基因克隆的步骤包括切胶、连接和转化。7.ELISA技术的原理是抗原抗体反应，通过检测抗原抗体结合来检测目标物质。8.CRISPR-Cas9技术的核心元件是Cas9蛋白和向导RNA。9.细胞培养的常用培养基是DMEM。10.生物合成的主要产物包括蛋白质和多糖。四、简答题1.PCR技术的原理是通过高温变性、低温退火和适温延伸三个步骤，使DNA双链解开，引物结合到目标序列上，DNA聚合酶延伸引物，从而实现DNA的扩增。PCR技术的应用包括基因检测、病原体检测、基因克隆等。2.基因编辑技术的原理是通过向导RNA（gRNA）将Cas9蛋白引导到目标基因位点，Cas9蛋白在该位点进行DNA切割，从而实现基因的编辑。基因编辑技术的应用包括疾病治疗、农作物改良等。3.生物信息学在生物技术中的作用是通过计算机技术分析生物数据，包括基因序列、蛋白质结构等，从而揭示生物现象的规律。生物信息学在基因测序、药物研发、疾病诊断等方面有广泛应用。五、应用题1.PCR实验的步骤包括：-提取模板DNA-设计引物并合成引物-配制PCR反应体系-进行PCR扩增（包括变性、退火和延伸三个步骤）-进行琼脂糖凝胶电泳检测PCR产物-判断PCR产物是否成功扩增：如果PCR产物在预期位置出现条带，则说明PCR成功扩增。2.CRISPR-Cas9技术的原理是：-向导RNA（gRNA）与Cas9蛋白结合，形成复合体-gRNA引导Cas9蛋白到目标基因位点-Cas9蛋白在该位点进行DNA切割-细胞通过DNA修复机制修复切割位点，实现基因编辑设计向导RNA的