2025年大學(xué)《生物科學(xué)》專業(yè)題庫——植物病理學(xué)研究的新思路考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分。請(qǐng)將正確選項(xiàng)字母填入括號(hào)內(nèi)）1.下列哪項(xiàng)技術(shù)通常不用于大規(guī)模、高通量地同時(shí)分析樣本中大量基因的表達(dá)水平？A.轉(zhuǎn)錄組測(cè)序（RNA-Seq）B.基因芯片（Microarray）C.蛋白質(zhì)組質(zhì)譜分析（Proteomics）D.差異顯示PCR（DD-PCR）2.在植物病原菌的群體遺傳學(xué)和流行病學(xué)研究中，哪項(xiàng)技術(shù)被廣泛應(yīng)用于直接分析環(huán)境樣本中微生物的遺傳組成？A.基因編輯（CRISPR/Cas9）B.宏基因組測(cè)序（Metagenomics）C.精確病原菌培養(yǎng)D.傳統(tǒng)分子標(biāo)記（如RAPD）3.利用生物信息學(xué)工具對(duì)高通量測(cè)序數(shù)據(jù)進(jìn)行物種注釋和功能分析，是哪項(xiàng)研究的關(guān)鍵步驟？A.系統(tǒng)生物學(xué)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建B.宏基因組挖掘C.基因敲除實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)D.病原菌快速診斷4.以下哪項(xiàng)策略不屬于利用合成生物學(xué)方法改良植物抗病性的范疇？A.設(shè)計(jì)并構(gòu)建能誘導(dǎo)植物抗病反應(yīng)的工程菌株B.通過基因工程提升植物自身抗病相關(guān)基因的表達(dá)C.篩選并利用自然界中具有抗性功能的微生物組D.精確修飾病原菌的毒力因子基因5.植物與病原菌互作過程中，受體識(shí)別蛋白識(shí)別病原相關(guān)分子模式（PAMPs）的過程，通常被稱為？A.細(xì)胞分裂素反應(yīng)B.兩階段免疫（ETI）C.PAMP觸發(fā)的免疫（PTI）D.系統(tǒng)獲得性抗性（SAR）6.在解析復(fù)雜的植物-病原菌互作分子網(wǎng)絡(luò)時(shí)，以下哪種方法最為常用？A.單基因功能遺傳學(xué)分析B.基于機(jī)器學(xué)習(xí)的預(yù)測(cè)模型構(gòu)建C.系統(tǒng)生物學(xué)整合分析D.化學(xué)遺傳學(xué)篩選7.用于檢測(cè)植物體內(nèi)是否存在特定病原菌核酸片段，以便進(jìn)行早期診斷的技術(shù)是？A.蛋白質(zhì)組免疫印跡B.基因編輯驗(yàn)證C.分子診斷探針雜交或PCR技術(shù)D.病原菌體外培養(yǎng)計(jì)數(shù)8.某研究團(tuán)隊(duì)利用CRISPR/Cas9技術(shù)敲除了擬南芥中的某個(gè)候選抗病基因，隨后發(fā)現(xiàn)該基因的缺失反而使植株對(duì)某種病害表現(xiàn)出更強(qiáng)的抗性。這種現(xiàn)象被稱為？A.超敏反應(yīng)B.先天性免疫C.記憶效應(yīng)D.畸變抗性（DiseaseResistanceBreakdown）9.以下哪項(xiàng)技術(shù)能夠提供關(guān)于生物體蛋白質(zhì)種類和豐度的詳細(xì)信息，對(duì)于研究互作過程中的蛋白質(zhì)變化至關(guān)重要？A.轉(zhuǎn)錄組測(cè)序（RNA-Seq）B.蛋白質(zhì)組質(zhì)譜分析（Proteomics）C.差異顯示DNA（DD-DNA）D.糖組學(xué)分析10.植物病原菌的群體遺傳結(jié)構(gòu)分析中，“群體分化”通常指的是？A.病原菌基因組發(fā)生大規(guī)模變異B.不同地理區(qū)域或寄主來源的病原菌群體在遺傳上出現(xiàn)差異C.病原菌喪失所有致病能力D.病原菌對(duì)某種殺菌劑產(chǎn)生抗性二、填空題（每空2分，共20分。請(qǐng)將答案填入橫線處）1.利用高通量測(cè)序技術(shù)對(duì)樣品中所有______________進(jìn)行測(cè)序和定量分析，是轉(zhuǎn)錄組學(xué)研究的核心方法。2.在研究植物與病原菌互作的分子機(jī)制時(shí)，通過構(gòu)建______________和______________，可以鑒定植物抗病相關(guān)基因和病原菌毒力基因。3.基于比較基因組學(xué)的分析，可以揭示病原菌的______________、______________和進(jìn)化關(guān)系。4.宏轉(zhuǎn)錄組學(xué)（Meta-transcriptomics）研究的是特定環(huán)境中所有生物的總______________。5.利用______________技術(shù)，可以在不依賴病原菌培養(yǎng)的條件下，直接分析環(huán)境樣本中的病原菌遺傳信息。6.系統(tǒng)生物學(xué)旨在整合多組學(xué)數(shù)據(jù)，構(gòu)建復(fù)雜的______________網(wǎng)絡(luò)，以理解生命系統(tǒng)的整體行為。7.基于病原菌基因組信息的分子標(biāo)記，如單核苷酸多態(tài)性（SNP）和短串聯(lián)重復(fù)序列（STR），可用于研究病原菌的______________和______________。8.植物免疫系統(tǒng)分為______________和______________兩大類基本模式。9.基因編輯技術(shù)如______________因其精確性和高效性，為研究植物抗病性提供了強(qiáng)大工具。10.利用植物源化合物或微生物次生代謝產(chǎn)物尋找新型______________是植物病理學(xué)研究的一個(gè)重要方向。三、簡答題（每題5分，共15分）1.簡述轉(zhuǎn)錄組測(cè)序（RNA-Seq）技術(shù)相對(duì)于傳統(tǒng)基因芯片技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。2.簡述利用宏基因組學(xué)策略尋找新型植物病原菌有效抑制劑的思路。3.簡述CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)在研究植物防御反應(yīng)中的作用機(jī)制。四、論述題（每題10分，共20分）1.論述系統(tǒng)生物學(xué)方法在理解植物-病原菌互作復(fù)雜性的優(yōu)勢(shì)及其面臨的挑戰(zhàn)。2.論述將人工智能（AI）和機(jī)器學(xué)習(xí)（ML）技術(shù)應(yīng)用于植物病害診斷和預(yù)測(cè)的潛力和局限性。---試卷答案一、選擇題1.C2.B3.B4.C5.C6.C7.C8.D9.B10.B二、填空題1.mRNA2.轉(zhuǎn)基因植株/基因編輯植株,病原菌突變體3.進(jìn)化歷程,分子系統(tǒng)發(fā)育4.RNA5.宏基因組測(cè)序(Metagenomics)6.生物學(xué)功能/生命活動(dòng)7.遺傳多樣性,流行規(guī)律8.PAMP觸發(fā)的免疫(PTI),先天性免疫(ETI)9.CRISPR/Cas910.抗病劑(Antimicrobialagents)三、簡答題1.解析思路：RNA-Seq通過高通量測(cè)序直接讀取樣本中的全部或部分轉(zhuǎn)錄本信息。其優(yōu)勢(shì)在于：①通量高，可分析幾乎所有基因；②靈敏度高，能檢測(cè)低豐度轉(zhuǎn)錄本；③動(dòng)態(tài)范圍寬，能反映基因表達(dá)量的大幅變化；④無需預(yù)先設(shè)計(jì)探針，可發(fā)現(xiàn)新的轉(zhuǎn)錄本或變異；⑤可進(jìn)行序列變異分析。2.解析思路：宏基因組學(xué)策略尋找新型抗病劑：①從土壤、植物根際、病害發(fā)生環(huán)境等樣品中提取全部微生物的總基因組DNA（宏基因組）；②對(duì)宏基因組進(jìn)行高通量測(cè)序；③利用生物信息學(xué)工具篩選具有潛在抗病活性的基因（如產(chǎn)生抗生素、酶類等）；④通過基因功能注釋，預(yù)測(cè)可能的抗性機(jī)制；⑤對(duì)預(yù)測(cè)有效的候選化合物進(jìn)行分離、純化和活性驗(yàn)證。3.解析思路：CRISPR/Cas9在研究植物防御中的作用：①作為基因編輯工具，可以精確地敲除或敲入植物抗病基因，用于驗(yàn)證其功能；②可以編輯病原菌的關(guān)鍵基因（如毒力基因、效應(yīng)物基因），研究其對(duì)互作的影響；③可以用于創(chuàng)建報(bào)告系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)病原菌侵染或植物免疫信號(hào)激活過程；④可以用于篩選與抗病性相關(guān)的調(diào)控因子。四、論述題1.解析思路：優(yōu)勢(shì)：①提供整體視角，能揭示單個(gè)實(shí)驗(yàn)無法發(fā)現(xiàn)的復(fù)雜互作網(wǎng)絡(luò)和調(diào)控機(jī)制；②整合多維度數(shù)據(jù)（基因組、轉(zhuǎn)錄組、蛋白質(zhì)組等），提高結(jié)論的可靠性；③有助于發(fā)現(xiàn)新的生物標(biāo)志物和潛在干預(yù)靶點(diǎn)。挑戰(zhàn)：①數(shù)據(jù)量巨大，分析復(fù)雜，需要強(qiáng)大的生物信息學(xué)能力和計(jì)算資源；②數(shù)據(jù)整合難度大，不同組學(xué)數(shù)據(jù)之間存在時(shí)空差異和噪音；③實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和結(jié)果解釋需要更嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嫼涂鐚W(xué)科知識(shí)；④研究成本較高，周期較長。2.解析思路：潛力：①AI/ML能處理海量農(nóng)業(yè)環(huán)境數(shù)據(jù)（氣象、土壤、圖像等），提高病害早期預(yù)警和診斷的準(zhǔn)確率與速度；②通過分析病原菌基因組數(shù)據(jù)和文獻(xiàn)，