2025年大學(xué)《分子科學(xué)與工程》專業(yè)題庫(kù)——分子科學(xué)與工程中的動(dòng)物行為學(xué)考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分）1.在研究小鼠探索新環(huán)境的行為時(shí)，研究者發(fā)現(xiàn)特定神經(jīng)遞質(zhì)水平的改變顯著影響其探索的主動(dòng)性。該研究最可能聚焦于哪種行為和神經(jīng)化學(xué)物質(zhì)？A.社會(huì)隔離引起的攻擊行為與去甲腎上腺素B.習(xí)得性恐懼記憶與乙酰膽堿C.開(kāi)放場(chǎng)測(cè)試中的探索行為與多巴胺D.疼痛反應(yīng)與內(nèi)源性大麻素2.下列哪項(xiàng)技術(shù)最常用于通過(guò)全基因組關(guān)聯(lián)分析（GWAS）尋找與特定行為性狀（如攻擊性）連鎖的基因位點(diǎn)？A.CRISPR-Cas9基因敲除B.精確的RNA測(cè)序（RNA-Seq）C.基于分子標(biāo)記的QTL作圖D.腦磁共振成像（fMRI）3.表觀遺傳修飾，如DNA甲基化，可以通過(guò)不改變DNA序列的方式影響基因表達(dá)，進(jìn)而影響行為。以下哪種行為過(guò)程最可能與表觀遺傳調(diào)控密切相關(guān)？A.先天性行為的執(zhí)行B.基因型決定的基本生理功能C.學(xué)習(xí)和記憶的形成與消退D.種群水平的進(jìn)化適應(yīng)4.研究人員想研究一個(gè)基因（GeneX）在果蠅特定行為（如趨光性）中的功能。他們最可能采用哪種基因工程技術(shù)？A.表達(dá)譜芯片分析B.使用藥物阻斷該基因下游通路C.敲除或敲入GeneX，觀察行為變化D.記錄該基因表達(dá)量隨行為變化的情況5.下列哪項(xiàng)分子機(jī)制最能解釋為什么相同基因型的個(gè)體在不同環(huán)境條件下可能表現(xiàn)出不同的行為傾向？A.基因突變的隨機(jī)發(fā)生B.激動(dòng)劑與拮抗劑平衡的改變C.表觀遺傳標(biāo)記的動(dòng)態(tài)修飾D.神經(jīng)元連接的隨機(jī)建立6.嗅覺(jué)信息素在昆蟲(chóng)求偶或群體通訊中起著關(guān)鍵作用。其作用機(jī)制主要依賴于：A.視網(wǎng)膜細(xì)胞對(duì)光信號(hào)的轉(zhuǎn)換B.血液循環(huán)系統(tǒng)快速運(yùn)輸激素C.特異性神經(jīng)受體與氣味的結(jié)合并引發(fā)神經(jīng)信號(hào)D.肌肉細(xì)胞對(duì)神經(jīng)遞質(zhì)的反應(yīng)7.“行為遺傳學(xué)”這個(gè)術(shù)語(yǔ)主要強(qiáng)調(diào)的是：A.行為的復(fù)雜性和環(huán)境因素的主導(dǎo)作用B.通過(guò)行為觀察來(lái)推斷個(gè)體遺傳背景C.基因組成分在行為產(chǎn)生和表達(dá)中的基礎(chǔ)性作用D.不同物種行為的進(jìn)化差異8.在研究社會(huì)行為（如支配-服從關(guān)系）的分子基礎(chǔ)時(shí)，研究者常關(guān)注下丘腦-垂體-腎上腺（HPA）軸的活性。這種關(guān)注是因?yàn)樵撦S與哪種主要行為狀態(tài)調(diào)節(jié)有關(guān)？A.獎(jiǎng)賞與動(dòng)機(jī)B.睡眠與覺(jué)醒C.應(yīng)激反應(yīng)與情緒調(diào)控D.運(yùn)動(dòng)控制與協(xié)調(diào)9.基因編輯技術(shù)（如CRISPR）在行為學(xué)研究中的一個(gè)潛在應(yīng)用是精確修飾與特定神經(jīng)環(huán)路功能相關(guān)的基因，以研究該基因在該環(huán)路和行為中的作用。這種方法的優(yōu)勢(shì)在于：A.可以研究復(fù)雜性狀的多個(gè)基因貢獻(xiàn)B.可以在體內(nèi)外多種模型中靈活操作C.無(wú)需考慮環(huán)境因素對(duì)行為的影響D.可以直接測(cè)量神經(jīng)元的電活動(dòng)10.對(duì)動(dòng)物行為進(jìn)行分子層面的解釋時(shí)，需要將宏觀的行為觀察與微觀的分子事件聯(lián)系起來(lái)。以下哪個(gè)選項(xiàng)是這種聯(lián)系的關(guān)鍵環(huán)節(jié)？A.行為統(tǒng)計(jì)學(xué)數(shù)據(jù)的收集B.神經(jīng)遞質(zhì)在突觸間隙的釋放C.個(gè)體在特定環(huán)境中的表型評(píng)分D.基因組序列的測(cè)定二、填空題（每空1分，共10分）1.研究發(fā)現(xiàn)，短期應(yīng)激后，海馬體中某些神經(jīng)元的______表達(dá)會(huì)暫時(shí)上調(diào)，這可能影響短期記憶的鞏固。2.某種神經(jīng)肽______在多種哺乳動(dòng)物中都與社會(huì)隔離引起的攻擊行為增強(qiáng)有關(guān)。3.通過(guò)比較同種在不同地理種群間的______差異，可以研究環(huán)境因素對(duì)行為遺傳基礎(chǔ)的塑造作用。4.CRISPR-Cas9技術(shù)利用______作為引導(dǎo)RNA，將核酸酶精確導(dǎo)入目標(biāo)DNA位點(diǎn)。5.在分子水平上解釋行為時(shí)，“黑箱”通常指代的是______及其調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。6.表觀遺傳修飾可以通過(guò)影響______的穩(wěn)定性來(lái)傳遞行為相關(guān)的信息，甚至在跨代間發(fā)揮作用。7.研究行為遺傳學(xué)常用的模型系統(tǒng)包括模式生物如______、______和______。8.神經(jīng)遞質(zhì)與其受體之間的結(jié)合遵循______原理，這是許多行為藥物研發(fā)的靶點(diǎn)。9.行為互作組學(xué)（BehavioralInteractome）旨在繪制行為相關(guān)的______網(wǎng)絡(luò)，揭示個(gè)體間行為互作的分子基礎(chǔ)。10.基因型-表型關(guān)系研究不僅關(guān)注______，也關(guān)注環(huán)境對(duì)基因表達(dá)的調(diào)節(jié)作用。三、名詞解釋（每題3分，共15分）1.行為遺傳學(xué)2.神經(jīng)可塑性3.行為遺傳標(biāo)記4.基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)5.行為的表觀遺傳學(xué)四、簡(jiǎn)答題（每題5分，共20分）1.簡(jiǎn)述神經(jīng)遞質(zhì)如何通過(guò)突觸傳遞信號(hào)，并影響動(dòng)物的行為。2.簡(jiǎn)述表觀遺傳修飾（以DNA甲基化為例）在行為可塑性和跨代行為遺傳中可能扮演的角色。3.簡(jiǎn)述利用全基因組關(guān)聯(lián)分析（GWAS）研究行為性狀的基本思路及其主要優(yōu)勢(shì)。4.簡(jiǎn)述將CRISPR技術(shù)用于研究動(dòng)物行為的潛在優(yōu)勢(shì)和需要注意的挑戰(zhàn)。五、論述題（10分）結(jié)合具體實(shí)例，論述分子生物學(xué)技術(shù)在理解社會(huì)行為（如合作、攻擊）的神經(jīng)和行為機(jī)制方面的貢獻(xiàn)。試卷答案一、選擇題1.C2.C3.C4.C5.C6.C7.C8.C9.B10.B二、填空題1.神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子2.腎上腺素能肽（或孤啡肽/血管升壓素等，根據(jù)教材側(cè)重點(diǎn)選擇）3.基因頻率（或等位基因頻率）4.向?qū)NA（gRNA）5.神經(jīng)環(huán)路6.基因表達(dá)7.果蠅/蠶/小鼠8.特異性（或飽和）9.分子/信號(hào)10.基因型三、名詞解釋1.行為遺傳學(xué)：研究行為與遺傳因素的相互關(guān)系的科學(xué)領(lǐng)域，旨在理解基因如何通過(guò)影響生理過(guò)程（尤其是神經(jīng)活動(dòng)）來(lái)塑造行為，以及環(huán)境因素如何與遺傳因素相互作用以決定行為表現(xiàn)。2.神經(jīng)可塑性：指神經(jīng)系統(tǒng)和行為在結(jié)構(gòu)和功能上隨著經(jīng)驗(yàn)、學(xué)習(xí)、發(fā)育或損傷而發(fā)生改變的能力。分子機(jī)制涉及突觸連接強(qiáng)度的改變、神經(jīng)元生長(zhǎng)和死亡等，是學(xué)習(xí)和記憶的基礎(chǔ)。3.行為遺傳標(biāo)記：指那些與特定行為性狀緊密連鎖的遺傳標(biāo)記（如DNA序列變異、等位基因），通過(guò)研究這些標(biāo)記可以間接推斷行為性狀的遺傳基礎(chǔ)或追蹤其在群體中的遺傳模式。4.基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)：指一系列相互作用的基因、轉(zhuǎn)錄因子和其他調(diào)控分子，它們共同控制著特定基因的表達(dá)模式，從而決定細(xì)胞類型、生理功能和行為表現(xiàn)。5.行為的表觀遺傳學(xué)：研究表觀遺傳修飾（如DNA甲基化、組蛋白修飾）如何影響基因表達(dá)，進(jìn)而調(diào)節(jié)或傳遞行為，以及這些修飾如何受經(jīng)驗(yàn)和環(huán)境因素影響，并可能在個(gè)體間或代間傳遞。四、簡(jiǎn)答題1.神經(jīng)遞質(zhì)如何通過(guò)突觸傳遞信號(hào)，并影響動(dòng)物的行為：神經(jīng)信號(hào)在神經(jīng)元之間通過(guò)突觸傳遞。當(dāng)動(dòng)作電位到達(dá)突觸前末梢時(shí)，觸發(fā)鈣離子內(nèi)流，促使突觸囊泡釋放神經(jīng)遞質(zhì)到突觸間隙。神經(jīng)遞質(zhì)擴(kuò)散到突觸后膜，與特定的神經(jīng)受體結(jié)合。受體激活后，可以引起離子通道開(kāi)放/關(guān)閉，改變突觸后神經(jīng)元的膜電位（產(chǎn)生興奮性或抑制性突觸后電位），或激活第二信使系統(tǒng)，改變突觸后神經(jīng)元的活動(dòng)狀態(tài)。這種電信號(hào)或化學(xué)信號(hào)的轉(zhuǎn)換最終導(dǎo)致神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的活動(dòng)模式改變，進(jìn)而產(chǎn)生或改變特定的行為輸出，如運(yùn)動(dòng)、情緒反應(yīng)或信息傳遞。2.簡(jiǎn)述表觀遺傳修飾（以DNA甲基化為例）在行為可塑性和跨代行為遺傳中可能扮演的角色：DNA甲基化主要在基因啟動(dòng)子區(qū)域發(fā)生，通過(guò)在胞嘧啶堿基上添加甲基基團(tuán)來(lái)調(diào)控基因表達(dá)。在行為可塑性中，經(jīng)歷特定環(huán)境（如學(xué)習(xí)、應(yīng)激）后，相關(guān)神經(jīng)元的DNA甲基化水平可能發(fā)生暫時(shí)性或穩(wěn)定性的改變，從而快速上調(diào)或下調(diào)特定行為相關(guān)基因（如神經(jīng)遞質(zhì)合成酶、受體基因）的表達(dá)，使行為適應(yīng)環(huán)境變化。在跨代行為遺傳中，母體經(jīng)歷的環(huán)境壓力或行為經(jīng)歷可能導(dǎo)致其后代大腦或相關(guān)組織中特定基因的DNA甲基化模式發(fā)生改變，即使后代基因序列本身未變，也可能表現(xiàn)出與母體相似的行為傾向（如應(yīng)激反應(yīng)模式），這為非遺傳信息傳遞提供了可能的分子機(jī)制。3.簡(jiǎn)述利用全基因組關(guān)聯(lián)分析（GWAS）研究行為性狀的基本思路及其主要優(yōu)勢(shì)：GWAS的基本思路是：首先在具有該行為性狀（如攻擊性、學(xué)習(xí)能力）的個(gè)體群體中測(cè)量其行為表現(xiàn)（表型），同時(shí)測(cè)定群體中大量遺傳標(biāo)記（通常是全基因組范圍的SNP）的基因型。然后，使用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法比較在表現(xiàn)型極端群體（如高攻擊性與低攻擊性群體）中，不同遺傳標(biāo)記的頻率分布是否存在顯著差異。如果某個(gè)SNP與特定行為性狀顯著關(guān)聯(lián)，則該SNP所在的基因或其附近區(qū)域很可能與該性狀的遺傳基礎(chǔ)相關(guān)。主要優(yōu)勢(shì)在于可以u(píng)nbiased地在全基因組范圍內(nèi)尋找與復(fù)雜性狀相關(guān)的遺傳變異，即使這些變異對(duì)性狀的影響很小，也能檢測(cè)到；可以識(shí)別以前未知的候選基因和通路；適用于研究多基因共同影響的復(fù)雜行為。4.簡(jiǎn)述將CRISPR技術(shù)用于研究動(dòng)物行為的潛在優(yōu)勢(shì)和需要注意的挑戰(zhàn)：潛在優(yōu)勢(shì)：①精確性：可以對(duì)特定基因進(jìn)行定點(diǎn)編輯（敲除、敲入、堿基替換），精確研究該基因的功能；②效率：相比傳統(tǒng)基因打靶方法，CRISPR效率更高，操作更簡(jiǎn)便；③靈活性：可在多種模型生物和不同發(fā)育階段進(jìn)行編輯，研究基因功能的時(shí)間、空間特異性；④可逆性：結(jié)合堿基編輯等技術(shù)，可以研究表觀遺傳層面的影響。需要注意的挑戰(zhàn)：①脫靶效應(yīng)：CRISPR可能在不期望的位點(diǎn)造成意外突變，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果解釋；②編輯效率和不均一性：尤其在復(fù)雜基因組中，編輯效率可能不高且存在差異；③基因驅(qū)動(dòng)擴(kuò)散風(fēng)險(xiǎn)：在野外環(huán)境中，可能影響種群遺傳結(jié)構(gòu)；④倫理問(wèn)題：特別是對(duì)人類胚胎或高等生物的編輯。五、論述題結(jié)合具體實(shí)例，論述分子生物學(xué)技術(shù)在理解社會(huì)行為（如合作、攻擊）的神經(jīng)和行為機(jī)制方面的貢獻(xiàn)。分子生物學(xué)技術(shù)為揭示社會(huì)行為背后的神經(jīng)和遺傳基礎(chǔ)提供了強(qiáng)大工具。例如，神經(jīng)遞質(zhì)研究揭示，下丘腦的血管升壓素（AVP）和促腎上腺皮質(zhì)激素釋放激素（CRH）系統(tǒng)在調(diào)控嚙齒動(dòng)物（如小鼠）的攻擊性和支配-服從關(guān)系中起關(guān)鍵作用：中心靜脈注射AVP會(huì)引發(fā)攻擊，而CRH則可能抑制攻擊，AVP和CRH神經(jīng)元的活動(dòng)與社會(huì)等級(jí)地位相關(guān)?；蚓庉嫾夹g(shù)如CRISPR可用于研究特定基因（如AVPR1A受體或其下游信號(hào)分子）在攻擊行為中的作用，通過(guò)構(gòu)建突變體，發(fā)現(xiàn)AVPR1A受體功能缺失的小鼠表現(xiàn)出攻擊性降低。此外，表觀遺傳學(xué)研究表明，早期社會(huì)環(huán)境（如母嬰互動(dòng)）可以影響AVP相關(guān)基因的DNA甲基化模式，這種表觀遺傳印記可能使個(gè)體在成年后表現(xiàn)出不