2025年高三生物高考基因治療原理模擬試題一、選擇題（每題6分，共30分）基因治療中，將正常基因?qū)牖颊呒?xì)胞的核心工具是（）A.限制性核酸內(nèi)切酶B.基因表達(dá)載體C.DNA聚合酶D.逆轉(zhuǎn)錄酶解析：基因治療的核心步驟是構(gòu)建含正?；虻谋磉_(dá)載體，通過載體將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞并實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定表達(dá)。限制性核酸內(nèi)切酶（A）用于切割DNA，DNA聚合酶（C）參與DNA復(fù)制，逆轉(zhuǎn)錄酶（D）用于RNA逆轉(zhuǎn)錄為cDNA，均非導(dǎo)入基因的核心工具。答案：B下列遺傳病中，最適合通過基因治療根治的是（）A.唐氏綜合征（21三體綜合征）B.鐮刀型細(xì)胞貧血癥C.貓叫綜合征（5號染色體缺失）D.特納氏綜合征（XO型染色體）解析：基因治療適用于單基因遺傳病，通過導(dǎo)入正?；蚣m正突變。鐮刀型細(xì)胞貧血癥（B）由血紅蛋白基因（HBB）突變引起，屬于單基因遺傳??；而A、C、D均為染色體異常遺傳病，無法通過基因替換根治。答案：B關(guān)于CRISPR-Cas9技術(shù)在基因治療中的應(yīng)用，下列敘述錯誤的是（）A.Cas9蛋白可特異性切割靶基因DNA序列B.gRNA通過堿基互補(bǔ)配對引導(dǎo)Cas9定位至靶位點(diǎn)C.可實(shí)現(xiàn)對缺陷基因的精準(zhǔn)敲除或替換D.無需考慮脫靶效應(yīng)對正?；虻挠绊懡馕觯篊RISPR-Cas9技術(shù)依賴gRNA與靶基因的堿基互補(bǔ)配對（B），引導(dǎo)Cas9切割特定DNA序列（A），從而實(shí)現(xiàn)基因敲除或替換（C）。但該技術(shù)存在脫靶效應(yīng)，可能誤切正常基因，需嚴(yán)格評估風(fēng)險（D錯誤）。答案：D在腺苷脫氨酶缺乏癥（ADA-SCID）的基因治療中，患者的T細(xì)胞被提取后，需在體外完成的關(guān)鍵操作是（）A.用滅活病毒將正常ADA基因?qū)隩細(xì)胞B.誘導(dǎo)T細(xì)胞分化為造血干細(xì)胞C.篩選并擴(kuò)增含正常ADA基因的T細(xì)胞D.直接將T細(xì)胞注射回患者體內(nèi)解析：ADA-SCID基因治療流程為：提取患者T細(xì)胞→用病毒載體導(dǎo)入正常ADA基因（A）→篩選成功轉(zhuǎn)化的T細(xì)胞并體外擴(kuò)增（C）→回輸患者體內(nèi)。T細(xì)胞為終末分化細(xì)胞，無法分化為造血干細(xì)胞（B錯誤）；直接注射未經(jīng)篩選的T細(xì)胞（D）會導(dǎo)致治療效率低下。答案：C下列關(guān)于基因治療倫理問題的敘述，正確的是（）A.生殖細(xì)胞基因治療可避免遺傳病傳遞給后代，應(yīng)全面推廣B.基因增強(qiáng)技術(shù)（如增強(qiáng)智力）符合倫理規(guī)范C.需嚴(yán)格區(qū)分“治療性基因編輯”與“生殖細(xì)胞基因改造”D.基因治療無需考慮患者的知情同意權(quán)解析：生殖細(xì)胞基因治療可能改變?nèi)祟惢驇?，存在倫理爭議，目前全球普遍禁止用于臨床（A錯誤）；基因增強(qiáng)技術(shù)（如非治療目的的性狀改造）違背公平原則（B錯誤）；治療需以患者知情同意為前提（D錯誤）；C正確，需嚴(yán)格限制生殖細(xì)胞改造，僅允許體細(xì)胞治療。答案：C二、填空題（每空3分，共30分）基因治療的兩種基本策略是體內(nèi)基因治療（直接向患者組織導(dǎo)入載體）和體外基因治療（先體外改造細(xì)胞再回輸）。逆轉(zhuǎn)錄病毒載體可將目的基因整合到宿主細(xì)胞的染色體DNA中，實(shí)現(xiàn)長期表達(dá)，但存在插入突變風(fēng)險（如激活原癌基因）。基因編輯技術(shù)中，單堿基編輯器（如BE3系統(tǒng)）可在不切斷DNA雙鏈的情況下，將靶位點(diǎn)的C→T或A→G，適用于點(diǎn)突變類型的遺傳病（如鐮狀細(xì)胞貧血癥）?；蛑委煹年P(guān)鍵步驟包括：目的基因的篩選與克隆、基因表達(dá)載體的構(gòu)建、靶細(xì)胞的選擇與轉(zhuǎn)化、治療效果的檢測與評估。在CAR-T細(xì)胞療法中，T細(xì)胞被改造后表達(dá)嵌合抗原受體，可特異性識別癌細(xì)胞表面的抗原，從而精準(zhǔn)殺傷腫瘤細(xì)胞。三、簡答題（共40分）簡述基因治療中“基因遞送系統(tǒng)”的分類及各自優(yōu)缺點(diǎn)（15分）解析：基因遞送系統(tǒng)分為病毒載體和非病毒載體兩類：病毒載體（如逆轉(zhuǎn)錄病毒、腺病毒、腺相關(guān)病毒AAV）：優(yōu)點(diǎn)：轉(zhuǎn)染效率高，可實(shí)現(xiàn)長期表達(dá)（逆轉(zhuǎn)錄病毒）或靶向遞送（AAV）；缺點(diǎn)：容量有限（AAV僅能攜帶5kb以下基因）、免疫原性強(qiáng)（腺病毒易引發(fā)炎癥反應(yīng)）、潛在致癌風(fēng)險（逆轉(zhuǎn)錄病毒插入突變）。非病毒載體（如脂質(zhì)體、納米顆粒、裸DNA）：優(yōu)點(diǎn)：安全性高（無免疫原性）、容量大（可攜帶大片段基因）、易于規(guī)?；a(chǎn)；缺點(diǎn)：轉(zhuǎn)染效率低，目的基因表達(dá)時間短（多為瞬時表達(dá)）。結(jié)合實(shí)例說明基因治療的基本流程（以鐮狀細(xì)胞貧血癥為例，25分）解析：鐮狀細(xì)胞貧血癥由HBB基因突變導(dǎo)致血紅蛋白β鏈異常，基因治療流程如下：目的基因篩選：獲取正常HBB基因（野生型序列），通過PCR擴(kuò)增并克隆至質(zhì)粒；載體構(gòu)建：將HBB基因插入腺相關(guān)病毒（AAV）載體，確保其包含啟動子（如β-珠蛋白啟動子）和終止子；靶細(xì)胞選擇：采集患者骨髓造血干細(xì)胞（CD34?細(xì)胞），因其可分化為紅細(xì)胞并長期存活；體外轉(zhuǎn)染：用AAV載體感染造血干細(xì)胞，使HBB基因整合到細(xì)胞基因組；篩選與擴(kuò)增：通過流式細(xì)胞術(shù)篩選表達(dá)正常血紅蛋白的細(xì)胞，體外培養(yǎng)擴(kuò)增；回輸與監(jiān)測：將改造后的造血干細(xì)胞靜脈回輸患者，定期檢測血液中正常紅細(xì)胞比例及臨床癥狀（如貧血、血管阻塞）改善情況。四、實(shí)驗(yàn)分析題（共50分）某研究團(tuán)隊(duì)利用CRISPR-Cas9技術(shù)治療杜氏肌營養(yǎng)不良癥（DMD），DMD由抗肌萎縮蛋白基因（DMD）突變引起，患者肌肉細(xì)胞缺乏功能性抗肌萎縮蛋白。實(shí)驗(yàn)流程如下：（1）設(shè)計gRNA時，需與DMD基因的突變位點(diǎn)兩側(cè)序列互補(bǔ)，以引導(dǎo)Cas9切割異?；蚱?。（2）將Cas9蛋白、gRNA和含正常DMD基因的模板DNA導(dǎo)入患者肌衛(wèi)星細(xì)胞（肌肉干細(xì)胞），該過程需借助脂質(zhì)體（非病毒載體）實(shí)現(xiàn)高效轉(zhuǎn)染。（3）治療后，檢測肌衛(wèi)星細(xì)胞中抗肌萎縮蛋白的表達(dá)，應(yīng)采用的分子生物學(xué)技術(shù)是Westernblot（檢測蛋白）和RT-PCR（檢測mRNA）。（4）若患者肌肉組織中仍未檢測到抗肌萎縮蛋白，可能的原因有哪些？（至少答兩點(diǎn)）解析：可能原因包括：①gRNA設(shè)計不合理導(dǎo)致Cas9未精準(zhǔn)切割靶基因；②模板DNA未成功整合，目的基因未表達(dá)；③肌衛(wèi)星細(xì)胞體外培養(yǎng)過程中分化凋亡，無法在體內(nèi)增殖分化為肌肉細(xì)胞；④免疫排斥反應(yīng)清除了轉(zhuǎn)染后的細(xì)胞。五、論述題（共50分）論述基因治療的倫理爭議及應(yīng)對策略解析：基因治療的倫理爭議主要集中在以下方面：生殖細(xì)胞基因編輯：對精子、卵子或胚胎的基因改造可遺傳給后代，可能引發(fā)“設(shè)計嬰兒”風(fēng)險，破壞人類基因庫多樣性。公平性問題：基因治療成本高昂（如CAR-T療法單次費(fèi)用超百萬），可能加劇醫(yī)療資源分配不均，導(dǎo)致“基因歧視”。技術(shù)風(fēng)險：脫靶效應(yīng)可能導(dǎo)致正?；蚴Щ?，引發(fā)癌癥或其他疾??；長期安全性數(shù)據(jù)不足（如早期基因治療中出現(xiàn)的白血病案例）。應(yīng)對策略：立法規(guī)范：明確禁止生殖細(xì)胞基因編輯的臨床應(yīng)用，僅允許體細(xì)胞治療（如中國《人基因編輯研究規(guī)范》）；技術(shù)優(yōu)化：開發(fā)高精度基因編輯工具（如PrimeEditing），降低脫靶風(fēng)險；倫理審查：建立多學(xué)科倫理委員會，對基因治療項(xiàng)目進(jìn)行全流程監(jiān)管；普惠性保障：通過醫(yī)保覆蓋、技術(shù)專利共享降低治療成本，避免技術(shù)壟斷。六、綜合應(yīng)用題（共60分）案例分析：2023年美國FDA批準(zhǔn)的“exa-cel”療法（用于治療鐮狀細(xì)胞貧血癥和β-地中海貧血）該療法通過CRISPR-Cas9技術(shù)編輯患者造血干細(xì)胞中的BCL11A基因，使胎兒血紅蛋白（HbF）重新表達(dá)，替代異常血紅蛋白。（1）BCL11A基因的作用是抑制胎兒血紅蛋白（HbF）的表達(dá)，編輯后HbF水平升高，可緩解貧血癥狀。（2）該療法屬于體外基因治療，需提取患者骨髓造血干細(xì)胞，體外編輯后回輸。（3）與傳統(tǒng)骨髓移植相比，exa-cel療法的優(yōu)勢是無需配型（避免免疫排斥）、長期療效穩(wěn)定（造血干細(xì)胞可終身分化）。（4）若患者治療后出現(xiàn)HbF表達(dá)量不足，可能的改進(jìn)措施有哪些？解析：改進(jìn)措施包括：①優(yōu)化gRNA