2025年大學《分子科學與工程》專業(yè)題庫——DNA修飾技術在分子生物學中的應用考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。請將正確選項前的字母填在題后的括號內(nèi)）1.下列哪一項不是DNA修飾的常見類型？A.甲基化B.乙?；疌.磷酸化D.硫酸化2.在真核生物中，DNA甲基化主要發(fā)生在哪些位點？A.腺嘌呤和鳥嘌呤的N-位置B.胸腺嘧啶的O-2位置C.胸腺嘧啶的N-7位置D.胞嘧啶的C-5位置3.參與DNA甲基化的主要酶類是？A.解旋酶B.聚合酶C.連接酶D.甲基轉(zhuǎn)移酶4.組蛋白乙?；ǔＥc哪種基因表達狀態(tài)相關？A.基因沉默B.基因激活C.DNA復制D.DNA修復5.DNA甲基化在基因表達調(diào)控中主要起到的作用是？A.促進染色質(zhì)開放B.維持基因組穩(wěn)定性C.沉默基因，防止表達D.增強基因轉(zhuǎn)錄活性6.下列哪種技術常用于檢測DNA的甲基化狀態(tài)？A.PCRB.基因測序C.亞硫酸氫鹽測序（BS-seq）D.基因芯片7.X染色體失活現(xiàn)象是哪種DNA修飾的典型例子？A.組蛋白乙?；疊.DNA甲基化C.DNA羥化D.DNA片段化8.在分子生物學研究中，DNA修飾酶可以作為哪種研究工具？A.引物B.引物酶C.耐熱聚合酶D.限制性內(nèi)切酶9.DNA修飾的動態(tài)性是指？A.修飾酶的移動性B.修飾狀態(tài)的建立和去除C.修飾位點的變化D.修飾水平的升高10.DNA修飾技術在基因治療領域的一個潛在應用是？A.引入新的基因序列B.通過改變修飾狀態(tài)來調(diào)控基因表達C.切割特定的DNA片段D.擴增目的基因二、填空題（每空1分，共15分。請將正確答案填在橫線上）1.DNA修飾是指對DNA分子或其相關組分的化學修飾，可以改變DNA的________或________。2.DNA甲基化的主要酶稱為DNA甲基轉(zhuǎn)移酶，其輔酶通常是S-腺苷甲硫氨酸（SAM），反應產(chǎn)物是S-腺苷同型半胱氨酸（SAH）和甲基化的DNA。3.組蛋白修飾中，最常見的是______________和______________的修飾。4.組蛋白乙酰化通常由組蛋白乙酰轉(zhuǎn)移酶（HAT）催化，而去除乙酰基則由組蛋白去乙?；福℉DAC）催化。5.DNA修飾的時空特異性是指修飾可以在______________上發(fā)生，并且在______________上具有精確的調(diào)控。6.除了DNA和組蛋白，RNA也可以發(fā)生修飾，例如tRNA中的______________修飾對于翻譯至關重要。7.表觀遺傳學研究表明，DNA修飾在________________、______________和______________等方面發(fā)揮著關鍵作用。8.CRISPR-Cas9基因編輯技術可以與DNA修飾技術結合，用于______________特定基因的表觀遺傳狀態(tài)。三、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述DNA甲基化與基因表達調(diào)控的關系。2.簡述組蛋白乙?；绾斡绊懭旧|(zhì)結構和基因表達。3.簡述DNA修飾技術在家畜遺傳改良中的應用前景。4.簡述表觀遺傳學研究的意義。四、論述題（每題10分，共20分）1.論述DNA甲基化異常在癌癥發(fā)生發(fā)展中的作用及其潛在的應用價值。2.論述DNA修飾技術在合成生物學中的應用潛力。---試卷答案一、選擇題1.C2.D3.D4.B5.C6.C7.B8.A9.B10.B二、填空題1.結構功能2.化學性質(zhì)3.賴氨酸賴氨酸4.去乙?；?.特定基因特定時期6.腺苷酸7.基因表達胚胎發(fā)育細胞分化8.精確控制三、簡答題1.解析思路：DNA甲基化主要發(fā)生在基因啟動子區(qū)域的CpG島。當啟動子區(qū)域發(fā)生甲基化時，通常會阻止轉(zhuǎn)錄因子的結合，或者促進組蛋白的去乙?；刃揎?，從而形成沉默染色質(zhì)結構，抑制基因轉(zhuǎn)錄和表達。反之，低甲基化狀態(tài)通常與活躍的染色質(zhì)和基因表達相關。因此，DNA甲基化通過調(diào)控基因表達的開啟與關閉，在基因調(diào)控中發(fā)揮重要作用。2.解析思路：組蛋白乙酰化修飾通常發(fā)生在組蛋白的N端賴氨酸殘基上。乙?；馁嚢彼釒в胸撾姾桑梢灾泻徒M蛋白與DNA之間的靜電引力，削弱組蛋白-DNA的相互作用，導致染色質(zhì)結構松弛，染色質(zhì)開放。開放的染色質(zhì)結構有利于轉(zhuǎn)錄因子等激活蛋白的進入和結合，從而促進基因的轉(zhuǎn)錄表達。組蛋白去乙?；瘎t相反，會使染色質(zhì)結構收緊，抑制基因表達。3.解析思路：DNA修飾技術可以用于改變動物的基因表達狀態(tài)，從而影響其經(jīng)濟性狀和抗逆性。例如，通過引入或改變特定的DNA甲基化或組蛋白修飾模式，可以調(diào)控與生長速度、肉質(zhì)、產(chǎn)奶量、抗病性、抗逆性（如抗寒、抗旱）等性狀相關的基因表達。這為家畜遺傳改良提供了新的途徑，可能比傳統(tǒng)的基因編輯或選擇育種更加精確和高效。4.解析思路：表觀遺傳學研究基因表達的可遺傳變化，而不涉及DNA序列的變更。這對于理解生命現(xiàn)象至關重要，因為表觀遺傳修飾在個體發(fā)育、細胞分化、環(huán)境適應以及疾病發(fā)生（特別是癌癥、遺傳病等）中扮演著關鍵角色。研究表觀遺傳有助于揭示基因與環(huán)境的相互作用機制，為疾病診斷、治療（如表觀遺傳藥物）和遺傳改良提供新的理論基礎和策略。四、論述題1.解析思路：在多種癌癥中，DNA甲基化模式發(fā)生異常，表現(xiàn)為癌基因啟動子區(qū)域的去甲基化和沉默，以及抑癌基因啟動子區(qū)域的異常高甲基化和沉默。這種異常的表觀遺傳調(diào)控導致抑癌基因失活和癌基因表達失控，促進腫瘤細胞的生長、增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移。因此，DNA甲基化異常是癌癥發(fā)生發(fā)展的重要機制之一?；诖?，開發(fā)能夠逆轉(zhuǎn)異常DNA甲基化的表觀遺傳藥物，重新激活抑癌基因、沉默癌基因，成為癌癥治療的一種重要策略，具有潛在的應用價值。2.解析思路：DNA修飾技術為合成生物學提供了精確調(diào)控基因網(wǎng)絡功能的新工具。在合成生物學中，常需要構建復雜的基因回路或代謝通路。DNA修飾技術可以用于：1）精確開啟或關閉特定基因的表達，以控制合成路徑的流量；2）模擬天然生物系統(tǒng)中復雜的表觀遺