2025年大學(xué)《生物技術(shù)》專業(yè)題庫(kù)——基因組學(xué)在疾病治療中的應(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)字母填在題干后的括號(hào)內(nèi)）1.下列哪項(xiàng)技術(shù)通常用于檢測(cè)樣本中特定基因的拷貝數(shù)變異（CNV）？A.Sanger測(cè)序B.基因芯片C.PCR擴(kuò)增D.基因編輯2.在個(gè)體化腫瘤治療中，基因組學(xué)分析主要用于確定？A.腫瘤的分期和分級(jí)B.患者對(duì)化療藥物的敏感性C.腫瘤細(xì)胞的形態(tài)學(xué)特征D.腫瘤發(fā)生的具體時(shí)間3.下列哪種基因組學(xué)技術(shù)能夠提供基因組DNA的序列信息，但讀長(zhǎng)相對(duì)較短？A.全基因組測(cè)序（WGS）B.全外顯子組測(cè)序（WES）C.基因芯片D.基因表達(dá)譜芯片4.CRISPR/Cas9技術(shù)目前在疾病治療研究中的主要應(yīng)用方向不包括？A.基因敲除B.基因替換C.基因插入D.直接制造治療性抗體5.藥物基因組學(xué)（Pharmacogenomics）研究的核心問(wèn)題是？A.藥物在體內(nèi)的代謝途徑B.不同藥物之間的相互作用C.基因型變異如何影響個(gè)體對(duì)藥物的反應(yīng)D.藥物引起的副作用類型6.對(duì)于遺傳性疾病的診斷，以下哪種方法最為直接和準(zhǔn)確？A.表觀遺傳學(xué)分析B.連鎖基因分析C.基因測(cè)序D.腫瘤標(biāo)志物檢測(cè)7.下列哪項(xiàng)屬于基因治療的潛在風(fēng)險(xiǎn)或倫理問(wèn)題？A.治療效果不理想B.可能引發(fā)嵌合體現(xiàn)象C.患者知情同意不充分D.以上都是8.基因組學(xué)數(shù)據(jù)通常具有“大數(shù)據(jù)”特征，這意味著？A.數(shù)據(jù)量非常龐大B.數(shù)據(jù)類型非常多樣C.數(shù)據(jù)分析非常復(fù)雜D.以上都是9.在進(jìn)行復(fù)雜疾病（如糖尿?。┑倪z傳易感性研究時(shí)，全外顯子組測(cè)序（WES）相比全基因組測(cè)序（WGS）的優(yōu)勢(shì)在于？A.成本更低B.覆蓋度更高C.更專注于編碼區(qū)變異，可能發(fā)現(xiàn)更多與功能相關(guān)的變異D.更易于進(jìn)行生物信息學(xué)分析10.外泌體基因組學(xué)（Exomics）研究的是？A.細(xì)胞核內(nèi)的基因組B.細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的基因組C.存在于外泌體中的核酸（DNA/RNA）及其編碼的蛋白質(zhì)信息D.細(xì)胞膜上的基因組二、填空題（每空2分，共20分。請(qǐng)將答案填在橫線上）1.基因組學(xué)在疾病診斷中可以通過(guò)檢測(cè)特定的________或________來(lái)識(shí)別疾病或判斷預(yù)后。2.基于個(gè)體基因組信息制定個(gè)性化治療方案的理念被稱為________醫(yī)療。3.基因芯片技術(shù)可以通過(guò)檢測(cè)基因________或________的變化來(lái)研究疾病相關(guān)的基因表達(dá)調(diào)控。4.基因治療常用的載體系統(tǒng)包括病毒載體（如________、腺相關(guān)病毒）和非病毒載體（如________、脂質(zhì)體）。5.表觀遺傳學(xué)修飾，如DNA甲基化和組蛋白修飾，雖然不改變DNA序列，但可以影響________的表達(dá)，與多種疾病的發(fā)生發(fā)展相關(guān)。三、名詞解釋（每小題4分，共16分）1.基因組學(xué)（Genomics）2.精準(zhǔn)醫(yī)療（PrecisionMedicine）3.基因編輯（GeneEditing）4.藥物基因組學(xué)（Pharmacogenomics）四、簡(jiǎn)答題（每小題5分，共20分）1.簡(jiǎn)述基因測(cè)序技術(shù)（如NGS）在癌癥診斷和治療中的主要應(yīng)用。2.簡(jiǎn)述CRISPR/Cas9技術(shù)進(jìn)行基因編輯的基本原理。3.簡(jiǎn)述個(gè)體化用藥（基于藥物基因組學(xué)）的優(yōu)勢(shì)。4.簡(jiǎn)述基因組學(xué)應(yīng)用可能引發(fā)的倫理問(wèn)題之一，并提出相應(yīng)的應(yīng)對(duì)思考。五、論述題（每小題10分，共20分）1.論述全基因組測(cè)序（WGS）在遺傳性疾病診斷中的應(yīng)用價(jià)值及面臨的挑戰(zhàn)。2.論述多組學(xué)（Omics）整合分析在理解復(fù)雜疾病發(fā)生機(jī)制及尋找治療靶點(diǎn)方面的優(yōu)勢(shì)。---試卷答案一、選擇題（每小題2分，共20分。請(qǐng)將正確選項(xiàng)字母填在題干后的括號(hào)內(nèi)）1.B*解析思路：基因芯片技術(shù)可以通過(guò)比較正常組織和腫瘤組織樣本的基因芯片雜交信號(hào)強(qiáng)度，來(lái)檢測(cè)特定基因表達(dá)水平的變化或檢測(cè)已知突變位點(diǎn)的存在與否，常用于檢測(cè)基因拷貝數(shù)變異（CNV）。Sanger測(cè)序主要用于確定序列；PCR用于擴(kuò)增特定片段；基因編輯是技術(shù)手段，不用于檢測(cè)CNV。2.B*解析思路：個(gè)體化腫瘤治療的核心是根據(jù)腫瘤細(xì)胞的基因特征選擇最有效的藥物。基因組學(xué)分析可以識(shí)別腫瘤特有的基因突變、擴(kuò)增或缺失等，這些變異往往與藥物靶點(diǎn)或藥物代謝相關(guān)，從而指導(dǎo)醫(yī)生選擇能夠有效抑制腫瘤生長(zhǎng)或提高患者對(duì)特定靶向藥物或化療藥物敏感性的治療方案。分期分級(jí)是臨床病理評(píng)估；形態(tài)學(xué)是病理學(xué)觀察；發(fā)生時(shí)間無(wú)法通過(guò)基因分析確定。3.B*解析思路：全外顯子組測(cè)序（WES）專注于基因組中編碼蛋白質(zhì)的外顯子區(qū)域，雖然也能檢測(cè)部分調(diào)控區(qū)域和部分基因組結(jié)構(gòu)變異，但其讀長(zhǎng)通常在幾百bp到幾kb，短于全基因組測(cè)序（WGS）通常能達(dá)到的幾Mb甚至更高的讀長(zhǎng)。4.D*解析思路：CRISPR/Cas9技術(shù)是一種強(qiáng)大的基因編輯工具，其核心功能包括基因敲除（Killing）、基因替換（Replacing）、基因插入（Inserting）等，通過(guò)引導(dǎo)Cas9核酸酶到指定位點(diǎn)進(jìn)行DNA切割，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)這些遺傳修飾。直接制造治療性抗體通常屬于單克隆抗體制備或重組蛋白表達(dá)領(lǐng)域，不是CRISPR/Cas9技術(shù)的直接應(yīng)用范疇。5.C*解析思路：藥物基因組學(xué)研究的是個(gè)體基因型（遺傳變異）如何影響其對(duì)藥物的反應(yīng)（包括藥效和毒副作用）。它旨在通過(guò)了解患者的遺傳背景，來(lái)預(yù)測(cè)其對(duì)該藥物的反應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)更安全、更有效的個(gè)體化藥物治療。6.C*解析思路：對(duì)于已知遺傳病的致病基因，直接進(jìn)行基因測(cè)序（如Sanger測(cè)序或NGS）可以直接檢測(cè)患者是否攜帶該基因的致病突變，這是最直接、最準(zhǔn)確的方法。連鎖基因分析需要家系信息且可能不精確；表觀遺傳學(xué)分析有時(shí)也相關(guān)，但不如直接檢測(cè)致病基因變異直接；腫瘤標(biāo)志物檢測(cè)主要用于監(jiān)測(cè)腫瘤進(jìn)展，不用于診斷遺傳病。7.D*解析思路：基因治療的所有潛在風(fēng)險(xiǎn)（如治療效果不確定、脫靶效應(yīng)、免疫反應(yīng)、插入突變致癌風(fēng)險(xiǎn)、知情同意不充分等）都是需要考慮的問(wèn)題。因此，選項(xiàng)D“以上都是”是正確的。8.D*解析思路：基因組學(xué)數(shù)據(jù)通常具有數(shù)據(jù)量大（Volume）、數(shù)據(jù)類型多樣（Variety，包括序列、表達(dá)、變異等多種格式）、生成速度快（Velocity）、數(shù)據(jù)價(jià)值密度低（Value）等特點(diǎn)，綜合起來(lái)就是“大數(shù)據(jù)”特征，這也意味著數(shù)據(jù)分析非常復(fù)雜。9.C*解析思路：復(fù)雜疾病通常受多個(gè)基因和環(huán)境因素共同影響。WES直接靶向基因組中約外顯子區(qū)域的絕大多數(shù)蛋白質(zhì)編碼基因，這些基因與蛋白質(zhì)功能直接相關(guān)。相比于WGS可能需要分析數(shù)倍甚至數(shù)十倍于外顯子區(qū)域大小的非編碼區(qū)域，WES可以更高效地發(fā)現(xiàn)與疾病表型相關(guān)的功能獲得性或喪失性突變，從而提高研究效率。10.C*解析思路：外泌體是細(xì)胞釋放的囊泡，其內(nèi)部包裹有來(lái)自細(xì)胞質(zhì)的核酸（DNA、RNA）和蛋白質(zhì)。外泌體基因組學(xué)（Exomics）因此研究的是這些存在于外泌體中的核酸和蛋白質(zhì)信息，它們可以作為細(xì)胞間的“信使”傳遞生物信號(hào)，在疾病發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮作用。二、填空題（每空2分，共20分。請(qǐng)將答案填在橫線上）1.基因突變；基因組變異*解析思路：基因組學(xué)診斷可以通過(guò)檢測(cè)疾病的特異性基因突變（如遺傳病的致病突變、腫瘤的驅(qū)動(dòng)基因突變）或更廣泛的基因組變異（如拷貝數(shù)變異、結(jié)構(gòu)變異）來(lái)進(jìn)行。2.個(gè)體化*解析思路：精準(zhǔn)醫(yī)療的核心概念就是根據(jù)個(gè)體的基因、環(huán)境、生活方式等因素制定差異化的醫(yī)療策略，個(gè)體化用藥是精準(zhǔn)醫(yī)療的重要體現(xiàn)。3.mRNA；miRNA*解析思路：基因芯片技術(shù)可以檢測(cè)基因表達(dá)水平的變化，主要體現(xiàn)在編碼蛋白的mRNA轉(zhuǎn)錄本豐度的變化，以及小分子RNA（如miRNA）調(diào)控基因表達(dá)的水平的改變。4.腺病毒；質(zhì)粒DNA*解析思路：腺病毒和腺相關(guān)病毒是常用的病毒載體，可以將外源基因遞送到宿主細(xì)胞。質(zhì)粒DNA和脂質(zhì)體是常用的非病毒載體。5.基因表達(dá)*解析思路：表觀遺傳修飾通過(guò)改變DNA的化學(xué)結(jié)構(gòu)或組蛋白的狀態(tài)，從而影響染色質(zhì)的構(gòu)象和穩(wěn)定性，進(jìn)而調(diào)控基因轉(zhuǎn)錄過(guò)程的啟動(dòng)和效率，即影響基因的表達(dá)。三、名詞解釋（每小題4分，共16分）1.基因組學(xué)（Genomics）：指研究生物體整個(gè)基因組的結(jié)構(gòu)、功能及其表達(dá)調(diào)控的科學(xué)。它關(guān)注的是所有基因（以及非編碼區(qū)域）的集合，而非單個(gè)基因，旨在全面了解基因組信息對(duì)生命活動(dòng)的影響。2.精準(zhǔn)醫(yī)療（PrecisionMedicine）：一種以個(gè)體化醫(yī)療為基礎(chǔ)，整合基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)等多組學(xué)數(shù)據(jù)、生活方式與環(huán)境因素等信息，為患者量身定制疾病預(yù)防、診斷和治療方案的新型醫(yī)療模式。3.基因編輯（GeneEditing）：指在基因組的特定位點(diǎn)對(duì)DNA序列進(jìn)行精確修飾（如插入、刪除、替換）的技術(shù)。CRISPR/Cas9是目前最常用、最強(qiáng)大的基因編輯工具之一。4.藥物基因組學(xué)（Pharmacogenomics）：研究個(gè)體基因型與藥物反應(yīng)（包括藥效和毒副作用）之間關(guān)系的一門學(xué)科。它旨在通過(guò)分析個(gè)體遺傳差異，預(yù)測(cè)其對(duì)特定藥物的反應(yīng)，從而指導(dǎo)臨床選擇最合適的藥物和劑量。四、簡(jiǎn)答題（每小題5分，共20分）1.簡(jiǎn)述基因測(cè)序技術(shù)（如NGS）在癌癥診斷和治療中的主要應(yīng)用。*解析思路：回答應(yīng)包含診斷和治療兩方面。診斷上，可利用NGS檢測(cè)腫瘤組織的特定基因突變（如驅(qū)動(dòng)基因突變），用于癌癥的精準(zhǔn)分型、早期診斷輔助、預(yù)后判斷等。治療上，可指導(dǎo)靶向藥物選擇（根據(jù)突變選擇對(duì)應(yīng)靶點(diǎn)的藥物）、預(yù)測(cè)化療或免疫治療藥物的療效與毒副作用（藥物基因組學(xué)應(yīng)用）、監(jiān)測(cè)腫瘤動(dòng)態(tài)及耐藥性（ctDNA測(cè)序）等。2.簡(jiǎn)述CRISPR/Cas9技術(shù)進(jìn)行基因編輯的基本原理。*解析思路：應(yīng)說(shuō)明其核心是利用RNA引導(dǎo)的核酸酶進(jìn)行切割。具體為：設(shè)計(jì)一小段與目標(biāo)基因位點(diǎn)互補(bǔ)的向?qū)NA（gRNA），gRNA與Cas9核酸酶結(jié)合形成復(fù)合體；該復(fù)合體進(jìn)入細(xì)胞核后，gRNA通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì)識(shí)別并引導(dǎo)Cas9到基因組上的特定位點(diǎn)；Cas9酶在該位點(diǎn)切割DNA雙鏈，產(chǎn)生斷裂；細(xì)胞自身的DNA修復(fù)機(jī)制（如非同源末端連接NHEJ或同源定向修復(fù)HDR）會(huì)修復(fù)斷裂，過(guò)程中可能引入突變（用于敲除）、插入片段（用于敲入）或精確替換（需HDR修復(fù)）。3.簡(jiǎn)述個(gè)體化用藥（基于藥物基因組學(xué)）的優(yōu)勢(shì)。*解析思路：應(yīng)從患者和醫(yī)療系統(tǒng)兩方面闡述。對(duì)患者，可提高藥物治療的有效性（用對(duì)藥），降低藥物的毒副作用風(fēng)險(xiǎn)（避免錯(cuò)藥或減少副作用）。對(duì)醫(yī)療系統(tǒng)，有助于優(yōu)化用藥方案、減少不必要的藥物試驗(yàn)、節(jié)省醫(yī)療成本、提高治療依從性。4.簡(jiǎn)述基因組學(xué)應(yīng)用可能引發(fā)的倫理問(wèn)題之一，并提出相應(yīng)的應(yīng)對(duì)思考。*解析思路：選擇一個(gè)具體問(wèn)題，如隱私保護(hù)?；蚪M學(xué)數(shù)據(jù)包含高度個(gè)人化的健康信息，其收集、存儲(chǔ)、使用和共享可能侵犯?jìng)€(gè)人隱私。應(yīng)對(duì)思考可包括：建立嚴(yán)格的法律法規(guī)（如數(shù)據(jù)加密、訪問(wèn)權(quán)限控制）；加強(qiáng)知情同意機(jī)制（確保患者充分理解信息用途）；推動(dòng)數(shù)據(jù)共享與使用的透明化；提高公眾對(duì)基因組學(xué)及其倫理問(wèn)題的認(rèn)知等。五、論述題（每小題10分，共20分）1.論述全基因組測(cè)序（WGS）在遺傳性疾病診斷中的應(yīng)用價(jià)值及面臨的挑戰(zhàn)。*解析思路：應(yīng)用價(jià)值方面，強(qiáng)調(diào)其全面性。WGS能檢測(cè)全基因組范圍內(nèi)的所有變異（點(diǎn)突變、插入缺失、CNV、SV等），對(duì)于遺傳模式復(fù)雜或致病基因未知/罕見的情況具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，能發(fā)現(xiàn)新的致病基因、進(jìn)行孟德爾疾病基因檢測(cè)、評(píng)估遺傳風(fēng)險(xiǎn)、指導(dǎo)遺傳咨詢和生育決策等。挑戰(zhàn)方面，包括高昂的成本（相對(duì)WES更高）、海量的數(shù)據(jù)產(chǎn)生帶來(lái)的巨大生物信息學(xué)分析壓力和解讀難度、大量“意義不明確變異”（VUS）的解讀困難、非編碼區(qū)變異的功能預(yù)測(cè)挑戰(zhàn)、數(shù)據(jù)隱私和安全問(wèn)題、倫理社會(huì)問(wèn)題（如基因歧視）等。2.論述多組學(xué)（Omics）整合分析在理解復(fù)雜疾病發(fā)生機(jī)制及尋找治療靶點(diǎn)方面的優(yōu)