2025年大學(xué)《分子科學(xué)與工程》專業(yè)題庫——生物分子工程技術(shù)應(yīng)用考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。請(qǐng)將正確選項(xiàng)字母填在括號(hào)內(nèi)。）1.下列哪項(xiàng)不屬于基因工程的核心技術(shù)范疇？A.基因克隆B.基因測(cè)序C.DNA連接酶的運(yùn)用D.基因編輯2.在治療遺傳性疾病時(shí)，基因治療與基因編輯技術(shù)（如CRISPR-Cas9）的主要區(qū)別在于？A.前者導(dǎo)入外源基因，后者修正內(nèi)源基因B.前者應(yīng)用范圍更廣，后者僅限特定位點(diǎn)C.前者技術(shù)成熟度高，后者仍需完善D.前者主要用于體細(xì)胞，后者主要用于生殖細(xì)胞3.單克隆抗體制備過程中，利用的雜交瘤細(xì)胞必須具備的關(guān)鍵特性是？A.快速增殖能力B.特異性分泌抗體能力C.細(xì)胞免疫應(yīng)答能力D.對(duì)特定抗原的識(shí)別能力4.固定化酶技術(shù)相比游離酶應(yīng)用的主要優(yōu)勢(shì)之一是？A.酶的穩(wěn)定性顯著提高B.酶的催化效率顯著增加C.反應(yīng)后酶容易回收純化D.可用于連續(xù)化反應(yīng)5.在利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)快速繁殖優(yōu)良品種時(shí)，通常需要經(jīng)過？A.花粉培養(yǎng)階段B.胚胎培養(yǎng)階段C.脫分化和再分化階段D.花藥培養(yǎng)階段6.下列哪種疾病是利用基因診斷技術(shù)進(jìn)行早期篩查的典型例子？A.腎臟病B.遺傳性鐮狀細(xì)胞貧血C.高血壓D.糖尿病7.細(xì)胞治療中，干細(xì)胞的主要應(yīng)用優(yōu)勢(shì)在于其具有？A.特異性識(shí)別病灶的能力B.在特定微環(huán)境中自我更新的能力C.快速產(chǎn)生大量效應(yīng)細(xì)胞的能力D.直接替代受損組織的成熟細(xì)胞的能力8.在利用發(fā)酵工程生產(chǎn)抗生素時(shí)，通常需要篩選和構(gòu)建能夠高效產(chǎn)生目標(biāo)抗生素的？A.植物細(xì)胞系B.動(dòng)物細(xì)胞系C.微生物菌種D.噬菌體9.蛋白質(zhì)工程的基本思路是？A.通過蛋白質(zhì)序列分析預(yù)測(cè)基因序列B.通過基因序列分析預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)功能C.通過改造蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)來改變其功能D.通過改變基因表達(dá)水平來提高蛋白質(zhì)產(chǎn)量10.生物信息學(xué)工具在生物分子工程技術(shù)中，主要應(yīng)用于？A.設(shè)計(jì)和優(yōu)化生物反應(yīng)器B.構(gòu)建和篩選基因表達(dá)載體C.分析大規(guī)?；蚪M、蛋白質(zhì)組數(shù)據(jù)D.控制生物工藝過程的參數(shù)二、填空題（每空1分，共15分。請(qǐng)將答案填在橫線上。）1.基因工程中，將目的基因?qū)胨拗骷?xì)胞的過程稱為________。2.利用抗體特異性結(jié)合抗原的原理，發(fā)展出了多種________技術(shù)，在疾病診斷和科研中廣泛應(yīng)用。3.將酶固定在載體上，使其能夠重復(fù)使用的技術(shù)稱為________。4.植物組織培養(yǎng)過程中，將離體的植物器官、組織或細(xì)胞培養(yǎng)成完整植株的過程稱為________。5.基因編輯技術(shù)CRISPR-Cas9的核心是利用________作為引導(dǎo)分子識(shí)別目標(biāo)DNA序列，并由Cas9蛋白進(jìn)行切割。6.干細(xì)胞根據(jù)其分化潛能可分為全能干細(xì)胞、多能干細(xì)胞和________干細(xì)胞。7.發(fā)酵工程中，為了獲得理想的發(fā)酵產(chǎn)品，常需要對(duì)________進(jìn)行優(yōu)化控制。8.蛋白質(zhì)工程的目標(biāo)是根據(jù)蛋白質(zhì)的________，對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造，以獲得具有特定優(yōu)良性狀的蛋白質(zhì)。9.基因診斷通常利用________探針與特定的核酸序列雜交來檢測(cè)目標(biāo)基因或其變異。10.細(xì)胞工程的操作對(duì)象可以是細(xì)胞器、細(xì)胞或________。三、名詞解釋（每小題3分，共15分。請(qǐng)給出簡(jiǎn)潔、準(zhǔn)確的定義。）1.轉(zhuǎn)基因生物2.固定化細(xì)胞3.基因診斷4.組織工程5.酶工程四、簡(jiǎn)答題（每小題5分，共20分。請(qǐng)簡(jiǎn)明扼要地回答下列問題。）1.簡(jiǎn)述利用基因工程技術(shù)提高作物抗病性的基本原理和步驟。2.與傳統(tǒng)化學(xué)合成相比，酶工程在制備有機(jī)酸（如檸檬酸）方面有哪些優(yōu)勢(shì)？3.簡(jiǎn)述單克隆抗體相比多克隆抗體的主要優(yōu)點(diǎn)。4.在干細(xì)胞應(yīng)用中，什么是“去分化”過程？它通常發(fā)生在哪種培養(yǎng)體系中？五、論述題（每小題10分，共20分。請(qǐng)結(jié)合實(shí)例，深入分析和闡述下列問題。）1.結(jié)合具體應(yīng)用實(shí)例，論述基因編輯技術(shù)在基礎(chǔ)研究和生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)中的重要性。2.分析細(xì)胞治療面臨的倫理挑戰(zhàn)以及目前主要的應(yīng)對(duì)策略。試卷答案一、選擇題1.B2.A3.B4.C5.C6.B7.B8.C9.C10.C二、填空題1.基因轉(zhuǎn)化（或轉(zhuǎn)化）2.免疫（或抗原檢測(cè)）3.固定化酶（或固定化生物催化劑）4.植物組織培養(yǎng)（或組織培養(yǎng)）5.向量（或gRNA）6.成體（或多能）7.發(fā)酵條件（或培養(yǎng)條件）8.氨基酸序列（或結(jié)構(gòu)）9.探針10.組織（或器官）三、名詞解釋1.轉(zhuǎn)基因生物：指通過人工將外源基因?qū)肷矬w基因組中，并能夠穩(wěn)定遺傳給后代的生物體。2.固定化細(xì)胞：指通過物理或化學(xué)方法將活細(xì)胞固定在適宜的載體上，使其保持活性并能夠重復(fù)使用的技術(shù)。3.基因診斷：利用分子生物學(xué)技術(shù)檢測(cè)個(gè)體基因序列或表達(dá)產(chǎn)物的異常，以進(jìn)行疾病診斷、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估或遺傳咨詢的方法。4.組織工程：綜合運(yùn)用生命科學(xué)與材料科學(xué)原理，構(gòu)建具有特定功能的組織或器官替代物，或誘導(dǎo)體內(nèi)組織再生的一門新興學(xué)科。5.酶工程：利用微生物學(xué)、生物化學(xué)、分子生物學(xué)等手段，改造或篩選酶的生產(chǎn)菌種，并研究酶的固定化、反應(yīng)器設(shè)計(jì)、催化條件優(yōu)化等，以實(shí)現(xiàn)酶的高效生產(chǎn)和應(yīng)用的技術(shù)。四、簡(jiǎn)答題1.原理：通過基因工程技術(shù)將編碼抗病蛋白（如抗病毒蛋白、抗菌蛋白）的基因?qū)胱魑锘蚪M中，使作物細(xì)胞能夠表達(dá)該抗病蛋白，從而獲得抵抗特定病原體感染的能力。步驟：①目的基因的獲取（如抗病基因）；②載體的構(gòu)建（將目的基因與啟動(dòng)子等調(diào)控元件連接到載體上）；③轉(zhuǎn)化（將構(gòu)建好的載體導(dǎo)入作物細(xì)胞，如農(nóng)桿菌介導(dǎo)轉(zhuǎn)化、基因槍法等）；④篩選（篩選成功導(dǎo)入目的基因的轉(zhuǎn)化細(xì)胞或植株）；⑤鑒定（鑒定轉(zhuǎn)化體是否表達(dá)抗病蛋白并具有抗病性）；⑥擴(kuò)繁（將獲得抗病植株進(jìn)行擴(kuò)大繁殖）。2.優(yōu)勢(shì)：①條件溫和：酶催化反應(yīng)通常在常溫、常壓、中性或接近中性的水相環(huán)境中進(jìn)行，條件溫和，對(duì)環(huán)境友好。②高效專一：酶具有極高的催化效率和高度的特異性，反應(yīng)速率快，副反應(yīng)少，產(chǎn)品純度高。③可重復(fù)使用：采用固定化酶技術(shù)，酶可以循環(huán)使用，降低成本。④來源廣泛：可以利用生物發(fā)酵法大規(guī)模生產(chǎn)酶，減少對(duì)化學(xué)資源的依賴。3.優(yōu)點(diǎn)：①特異性強(qiáng)：?jiǎn)慰寺】贵w只識(shí)別抗原的特定表位，特異性高，背景噪聲小。②純度高：可以通過親和層析等方法純化得到高純度的單克隆抗體。③可大量制備：可以通過雜交瘤細(xì)胞或噬菌體展示技術(shù)大量生產(chǎn)。④可定制性強(qiáng)：可以通過蛋白質(zhì)工程改造單克隆抗體的結(jié)構(gòu)，改變其性質(zhì)（如提高親和力、改變特異性、人源化等）。⑤應(yīng)用廣泛：在免疫診斷、治療（如靶向藥物）、科研等方面有廣泛應(yīng)用。4.去分化：指將已經(jīng)分化程度較高的細(xì)胞（如成體細(xì)胞）在特定誘導(dǎo)條件下，重新回到一種分化程度較低、具有分裂能力的細(xì)胞狀態(tài)（如干細(xì)胞或未分化細(xì)胞）的過程。體系：通常發(fā)生在植物組織培養(yǎng)的“愈傷組織”培養(yǎng)階段。愈傷組織是由離體器官、組織或細(xì)胞脫分化形成的，是一種無序分化的細(xì)胞團(tuán)，是后續(xù)再分化形成完整植株的中間階段。五、論述題1.基因編輯技術(shù)（如CRISPR-Cas9）利用靶向核酸內(nèi)切酶在基因組的特定位點(diǎn)進(jìn)行精準(zhǔn)的切割、插入或替換，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)基因組的精確修飾。其重要性和應(yīng)用價(jià)值體現(xiàn)在：基礎(chǔ)研究：①精確構(gòu)建基因突變體，研究特定基因的功能；②修復(fù)致病基因，用于遺傳病模型研究；③研究基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，揭示生命活動(dòng)的分子機(jī)制；④開發(fā)新的研究工具和模型系統(tǒng)。生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)：①水產(chǎn)養(yǎng)殖：快速改良魚類的生長(zhǎng)速度、抗病性和觀賞價(jià)值；②農(nóng)業(yè)育種：提高作物的產(chǎn)量、品質(zhì)、抗逆性（如抗旱、抗鹽），培育抗除草劑作物等；③醫(yī)藥健康：用于開發(fā)新的基因治療策略（如體內(nèi)修復(fù)遺傳缺陷），生產(chǎn)新型藥物（如單克隆抗體、疫苗），進(jìn)行個(gè)體化精準(zhǔn)醫(yī)療；④工業(yè)生物：改造微生物菌株，用于高效生產(chǎn)生物能源、生物材料、酶制劑等。例如，利用CRISPR技術(shù)改造玉米基因，使其產(chǎn)生更多支鏈淀粉，提高食品工業(yè)加工價(jià)值；利用基因編輯技術(shù)修復(fù)鐮狀細(xì)胞貧血患者的致病基因，進(jìn)行臨床治療研究?？傊?，基因編輯技術(shù)以其高效、精準(zhǔn)、靈活的特點(diǎn)，極大地推動(dòng)了生命科學(xué)基礎(chǔ)研究的深入，并為農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、工業(yè)等多個(gè)領(lǐng)域帶來了革命性的變革和巨大的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益。2.細(xì)胞治療利用活細(xì)胞作為治療手段，具有巨大的潛力，但也面臨嚴(yán)峻的倫理挑戰(zhàn)：主要倫理挑戰(zhàn)：①知情同意：特別是對(duì)于涉及胚胎干細(xì)胞或改造成分型細(xì)胞的細(xì)胞治療，患者和家屬的知情同意過程更為復(fù)雜，需要充分理解潛在的風(fēng)險(xiǎn)和獲益。②安全性風(fēng)險(xiǎn)：細(xì)胞治療產(chǎn)品存在異質(zhì)性、免疫排斥、腫瘤風(fēng)險(xiǎn)（如使用改造的T細(xì)胞）等安全風(fēng)險(xiǎn)，需要嚴(yán)格評(píng)估和管理。③有效性問題：部分細(xì)胞治療的效果尚不完全確定，存在療效不確定性的問題。④公平可及性：細(xì)胞治療技術(shù)通常成本高昂，可能加劇醫(yī)療資源分配不均，導(dǎo)致社會(huì)不公。⑤研發(fā)過程中的倫理：涉及胚胎干細(xì)胞、人類基因編輯等研究存在倫理爭(zhēng)議，如“設(shè)計(jì)嬰兒”問題。⑥來源倫理：干細(xì)胞來源（如胚胎干細(xì)胞）涉及倫理問題。⑦監(jiān)管與責(zé)任：細(xì)胞治療產(chǎn)品的監(jiān)管體系尚在完善中，一旦發(fā)生不良事件，責(zé)任界定可能復(fù)雜。應(yīng)對(duì)策略：①建立健全的倫理審查和監(jiān)管機(jī)制：制定明確的細(xì)胞治療研發(fā)和應(yīng)用倫理規(guī)范和法規(guī)，對(duì)臨床研究進(jìn)行嚴(yán)格審查，確保安全性和合乎倫理。②加強(qiáng)安全性評(píng)估和臨床試驗(yàn)：在嚴(yán)格的安全性和有效性評(píng)估基礎(chǔ)上進(jìn)行臨床試驗(yàn)，充分告