2025年大學(xué)《生物科學(xué)》專業(yè)題庫(kù)——基因表達(dá)差異對(duì)生物體功能的影響考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分）1.下列哪項(xiàng)過程發(fā)生在轉(zhuǎn)錄水平，但不在翻譯水平發(fā)生？A.RNA剪接B.核糖體循環(huán)C.RNA聚合酶催化的反應(yīng)D.密碼子-反密碼子識(shí)別2.組蛋白乙?；ǔＥc哪種基因表達(dá)狀態(tài)相關(guān)？A.基因沉默B.染色質(zhì)濃縮C.基因活躍轉(zhuǎn)錄D.DNA損傷修復(fù)3.在真核生物中，一個(gè)基因被成功表達(dá)為具有功能的蛋白質(zhì)，至少需要經(jīng)歷哪些關(guān)鍵階段？（多選）A.DNA復(fù)制B.轉(zhuǎn)錄起始C.RNA加工D.翻譯延伸E.蛋白質(zhì)折疊4.以下哪種分子可以作為小分子RNA（sRNA）的靶標(biāo)，導(dǎo)致mRNA降解？A.轉(zhuǎn)錄因子B.核酶C.小干擾RNA（siRNA）D.蛋白質(zhì)激酶5.信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路最終可能影響基因表達(dá)，其常見的分子機(jī)制包括？（多選）A.調(diào)控染色質(zhì)結(jié)構(gòu)B.促進(jìn)或抑制轉(zhuǎn)錄因子合成C.改變轉(zhuǎn)錄因子活性D.調(diào)控翻譯起始復(fù)合物形成6.在細(xì)胞分化的過程中，基因表達(dá)差異的主要表現(xiàn)是？A.細(xì)胞核DNA序列發(fā)生改變B.細(xì)胞質(zhì)中rRNA種類發(fā)生變化C.不同細(xì)胞類型表達(dá)不同的基因集合D.細(xì)胞膜的脂質(zhì)組成發(fā)生劇烈變化7.環(huán)境溫度變化影響某些變溫動(dòng)物的基因表達(dá)，這種影響最可能發(fā)生在哪個(gè)調(diào)控層面？A.染色質(zhì)結(jié)構(gòu)重塑B.轉(zhuǎn)錄水平調(diào)控C.RNA運(yùn)輸過程D.翻譯后修飾8.基因治療研究中，將外源正常基因?qū)氚屑?xì)胞，旨在糾正基因功能缺陷。這主要利用了基因表達(dá)調(diào)控的哪一方面的原理？A.基因表達(dá)的時(shí)空特異性B.基因表達(dá)的可誘導(dǎo)性C.轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子的作用機(jī)制D.mRNA的穩(wěn)定性調(diào)控9.FISH（熒光原位雜交）技術(shù)可以用來檢測(cè)特定DNA序列在細(xì)胞核內(nèi)的位置，這主要反映了基因表達(dá)調(diào)控的哪一方面的信息？A.轉(zhuǎn)錄速率的快慢B.基因是否處于活躍染色質(zhì)區(qū)域C.蛋白質(zhì)的翻譯后修飾D.mRNA在細(xì)胞質(zhì)的分布10.限制性性內(nèi)切酶在基因工程中廣泛應(yīng)用，其識(shí)別和切割DNA的特性依賴于？A.特定的基因表達(dá)調(diào)控序列B.DNA序列中的特定堿基互補(bǔ)配對(duì)C.細(xì)胞質(zhì)中的翻譯調(diào)控因子D.染色質(zhì)的高級(jí)結(jié)構(gòu)二、填空題（每空1分，共15分）1.原核生物中，操縱子模型的核心調(diào)控元件包括啟動(dòng)子、__________和操縱基因。2.DNA甲基化通常發(fā)生在胞嘧啶的__________位上，在真核生物中與基因__________相關(guān)。3.RNA聚合酶識(shí)別并結(jié)合到真核生物基因啟動(dòng)子區(qū)域的關(guān)鍵序列是__________。4.通過RNA干擾（RNAi）介導(dǎo)的基因沉默主要依賴于__________的作用。5.細(xì)胞分化是由于不同細(xì)胞群體中__________的差異導(dǎo)致的。6.順式作用元件是指位于基因__________側(cè)，能夠影響該基因表達(dá)的DNA序列。7.環(huán)境壓力誘導(dǎo)冷誘導(dǎo)蛋白（CI蛋白）的表達(dá)，體現(xiàn)了基因表達(dá)調(diào)控的__________特性。8.翻譯水平調(diào)控可以通過影響__________的形成來控制蛋白質(zhì)的合成效率。9.染色質(zhì)重塑復(fù)合物（如SWI/SNF）通過改變組蛋白的__________來影響染色質(zhì)結(jié)構(gòu)和基因表達(dá)。10.基因芯片（DNAMicroarray）技術(shù)可以用來檢測(cè)大量基因的__________差異。三、名詞解釋（每題3分，共15分）1.基因表達(dá)調(diào)控2.反式作用因子3.增強(qiáng)子4.基因沉默5.功能獲得性突變四、簡(jiǎn)答題（每題5分，共10分）1.簡(jiǎn)述真核基因轉(zhuǎn)錄與原核基因轉(zhuǎn)錄在起始階段的主要區(qū)別。2.簡(jiǎn)述環(huán)境因素影響生物體基因表達(dá)的常見途徑。五、論述題（每題10分，共20分）1.論述表觀遺傳修飾（至少列舉兩種）在維持細(xì)胞分化狀態(tài)和應(yīng)對(duì)環(huán)境變化中的重要作用。2.以一種具體的基因表達(dá)調(diào)控機(jī)制（如轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控或小RNA調(diào)控）為例，詳細(xì)闡述其如何精確控制生物體特定細(xì)胞或組織在特定發(fā)育階段的正常功能。---試卷答案一、選擇題1.C2.C3.B,C,D,E4.C5.A,B,C6.C7.B8.B9.B10.B二、填空題1.阻遏蛋白2.碳基；沉默3.TATA盒4.siRNA（或dsiRNA）5.表達(dá)譜（或基因轉(zhuǎn)錄程序）6.5'；順式7.可誘導(dǎo)性（或應(yīng)答性）8.起始復(fù)合物9.修飾（或乙酰化/磷酸化等）10.表達(dá)水平（或表達(dá)模式）三、名詞解釋1.指生物體內(nèi)控制基因表達(dá)過程（包括開啟、關(guān)閉以及調(diào)控其表達(dá)水平）的系列機(jī)制，這些機(jī)制使得基因在正確的時(shí)間、正確的地點(diǎn)以正確的量被表達(dá)，從而實(shí)現(xiàn)生命的復(fù)雜調(diào)控。2.指能夠結(jié)合到順式作用元件上，通過與DNA結(jié)合而影響基因表達(dá)活性的蛋白質(zhì)，通常包括轉(zhuǎn)錄因子。3.位于真核基因5'側(cè)（有時(shí)在3'側(cè)或內(nèi)部），能夠增強(qiáng)啟動(dòng)子驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄活性的順式作用元件。4.指基因表達(dá)被抑制，導(dǎo)致基因產(chǎn)物（通常是蛋白質(zhì)）無法合成或合成量極低的狀態(tài)，可能由遺傳物質(zhì)改變或表觀遺傳修飾引起。5.指通過基因工程等手段使生物體獲得其原本不具備的新的生物功能或性狀，通常是由于引入了有功能的基因片段。四、簡(jiǎn)答題1.真核轉(zhuǎn)錄起始：需要轉(zhuǎn)錄因子識(shí)別并結(jié)合到啟動(dòng)子區(qū)域，形成轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合物；需要RNA聚合酶II（或其他類型）與轉(zhuǎn)錄因子共同結(jié)合啟動(dòng)子；過程受染色質(zhì)結(jié)構(gòu)（核小體）的阻礙，需要染色質(zhì)重塑因子作用。原核轉(zhuǎn)錄起始：RNA聚合酶直接識(shí)別并結(jié)合到特定的啟動(dòng)子序列（-10和-35盒）；通常不需要轉(zhuǎn)錄因子（除σ因子外，可視為一種廣義轉(zhuǎn)錄因子）；過程不受核小體阻礙；通常只有一個(gè)主要的RNA聚合酶類型。2.環(huán)境因素影響基因表達(dá)的途徑：環(huán)境信號(hào)（如溫度、光照、化學(xué)物質(zhì)）被細(xì)胞感知；信號(hào)通過信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路傳遞，可能激活或抑制細(xì)胞內(nèi)信號(hào)分子（如第二信使）；信號(hào)分子影響轉(zhuǎn)錄因子的活性（如磷酸化、核質(zhì)穿梭）、穩(wěn)定性或合成；活化的轉(zhuǎn)錄因子進(jìn)入細(xì)胞核，與順式作用元件結(jié)合，改變基因的轉(zhuǎn)錄速率；環(huán)境信號(hào)也可能影響翻譯過程（如mRNA穩(wěn)定性、核糖體活動(dòng)）或翻譯后修飾。五、論述題1.表觀遺傳修飾在維持細(xì)胞分化和應(yīng)對(duì)環(huán)境變化中的重要作用：*染色質(zhì)重塑：組蛋白修飾（如乙?；?、甲基化、磷酸化）可以改變?nèi)旧|(zhì)的松散或緊密狀態(tài)。例如，組蛋白乙?；ǔＥc染色質(zhì)擴(kuò)張、基因激活相關(guān)；而組蛋白甲基化（特定位點(diǎn)）則可能與基因沉默（如H3K9me3在異染色質(zhì)，H3K27me3在抑制性染色質(zhì)）相關(guān)。通過穩(wěn)定地維持特定基因的沉默或活躍狀態(tài)，表觀遺傳修飾確保了分化細(xì)胞的身份穩(wěn)定，防止其重編程。環(huán)境變化有時(shí)會(huì)誘導(dǎo)特定的表觀遺傳修飾模式，使細(xì)胞適應(yīng)新環(huán)境，例如脅迫誘導(dǎo)的H3K4me3增加可能激活應(yīng)激相關(guān)基因的表達(dá)。*DNA甲基化：DNA堿基C的甲基化（主要是胞嘧啶）主要發(fā)生在5'位置（5mC）。在真核生物中，5mC通常與基因沉默相關(guān)。它可以通過覆蓋啟動(dòng)子區(qū)域，物理阻礙轉(zhuǎn)錄因子和RNA聚合酶的結(jié)合，或招募DNA甲基化結(jié)合蛋白，形成沉默染色質(zhì)結(jié)構(gòu)，從而穩(wěn)定地關(guān)閉基因表達(dá)。這種修飾在生殖細(xì)胞發(fā)育、基因組印記、X染色體失活等過程中至關(guān)重要，確保了關(guān)鍵基因在特定細(xì)胞類型或生命階段中表達(dá)的精確控制。環(huán)境因素（如飲食中的甲基供體）也可能影響DNA甲基化水平，導(dǎo)致基因表達(dá)模式的變化。*非編碼RNA調(diào)控：小RNA（如miRNA,siRNA）通過堿基互補(bǔ)配對(duì)識(shí)別并降解靶標(biāo)mRNA或抑制其翻譯，從而在轉(zhuǎn)錄后水平精確調(diào)控基因表達(dá)。例如，發(fā)育過程中特定miRNA的表達(dá)模式變化，可以調(diào)控一系列目標(biāo)基因的表達(dá)，引導(dǎo)細(xì)胞分化和組織構(gòu)建。環(huán)境信號(hào)有時(shí)也會(huì)影響miRNA的加工或靶標(biāo)mRNA的穩(wěn)定性，使細(xì)胞快速調(diào)整基因表達(dá)以適應(yīng)環(huán)境。2.以轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控為例，詳細(xì)闡述其如何精確控制生物體特定細(xì)胞或組織在特定發(fā)育階段的正常功能：*基礎(chǔ)機(jī)制：轉(zhuǎn)錄因子是一類能夠結(jié)合DNA特定序列（順式作用元件，如GC盒、CAAT盒、增強(qiáng)子上的特定序列）的蛋白質(zhì)，通常包含DNA結(jié)合域（DBD）和/或轉(zhuǎn)錄激活域（AD）。它們通過與輔助因子（共激活因子或共抑制因子）相互作用，形成復(fù)合物，招募RNA聚合酶（主要是RNA聚合酶II）到啟動(dòng)子或增強(qiáng)子等調(diào)控元件上，從而啟動(dòng)或增強(qiáng)基因的轉(zhuǎn)錄。*精確性來源：*序列特異性：每個(gè)轉(zhuǎn)錄因子通常只識(shí)別并結(jié)合特定的DNA序列，這種高度特異性確保了基因表達(dá)的精確時(shí)空定位。例如，只在特定類型的神經(jīng)元中表達(dá)的轉(zhuǎn)錄因子，其結(jié)合的DNA序列也只存在于該類型神經(jīng)元基因的調(diào)控區(qū)域。*濃度依賴性：細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)錄因子的濃度決定了其與靶基因調(diào)控元件結(jié)合的效率。發(fā)育過程中，特定轉(zhuǎn)錄因子的合成與降解速率受到精密調(diào)控，其濃度變化會(huì)導(dǎo)致對(duì)下游基因表達(dá)的不同影響（激活或抑制）。*相互作用網(wǎng)絡(luò)：轉(zhuǎn)錄因子之間并非孤立作用，它們常常形成復(fù)雜的相互作用網(wǎng)絡(luò)。一個(gè)轉(zhuǎn)錄因子可能激活或抑制另一個(gè)轉(zhuǎn)錄因子，或者與多個(gè)轉(zhuǎn)錄因子協(xié)同作用。這種網(wǎng)絡(luò)使得基因表達(dá)能夠整合多種信號(hào)，做出更復(fù)雜的響應(yīng)。例如，在早期發(fā)育中，幾個(gè)關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子（如Hox基因）的級(jí)聯(lián)式表達(dá)和相互作用，決定了體節(jié)或節(jié)段的身份。*共因子和表觀遺傳修飾的調(diào)控：轉(zhuǎn)錄因子的活性還受到共因子存在與否以及細(xì)胞核內(nèi)環(huán)境（如染色質(zhì)狀態(tài)）的影響。表觀遺傳修飾（如組蛋白修飾、DNA甲基化）可以改變?nèi)旧|(zhì)結(jié)構(gòu)，影響轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)合能力或其招募輔因子（共激活/共抑制因子）的效率，從而在表觀遺傳層面精細(xì)調(diào)控基因表達(dá)。*生物學(xué)功能實(shí)現(xiàn)：通過對(duì)特定基因集