2025年大學(xué)《生物技術(shù)》專業(yè)題庫——DNA修飾技術(shù)在生物學(xué)研究中的應(yīng)用考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分）1.下列哪項(xiàng)不屬于DNA堿基修飾的常見類型？A.甲基化B.乙?；疌.磷酸化D.差基化2.參與DNA甲基化的主要酶是？A.轉(zhuǎn)錄因子B.DNA連接酶C.DNA甲基轉(zhuǎn)移酶D.組蛋白乙酰轉(zhuǎn)移酶3.組蛋白乙酰化通常與哪種基因表達(dá)狀態(tài)相關(guān)？A.基因沉默B.基因活躍表達(dá)C.DNA復(fù)制D.DNA修復(fù)4.DNA甲基化在基因表達(dá)調(diào)控中，最主要的作用機(jī)制是？A.直接改變堿基配對能力B.通過招募甲基化結(jié)合蛋白影響染色質(zhì)結(jié)構(gòu)C.直接切割DNA鏈D.增強(qiáng)RNA聚合酶與啟動子的結(jié)合5.下列哪項(xiàng)技術(shù)主要利用DNA甲基化狀態(tài)研究基因沉默？A.CRISPR-Cas9基因編輯B.DNA芯片分析C.亞硫酸氫氫鈉測序（BS-seq）D.ChIP-seq6.在癌癥研究中，DNA甲基化異常常表現(xiàn)為？A.癌基因啟動子區(qū)域高甲基化B.抑癌基因啟動子區(qū)域低甲基化C.染色體數(shù)目異常增加D.細(xì)胞周期調(diào)控蛋白基因突變7.堿基編輯器（BaseEditor）主要應(yīng)用于？A.引起DNA雙鏈斷裂進(jìn)行基因敲除B.精確地轉(zhuǎn)換或刪除DNA中的單個堿基C.大規(guī)模替換基因組中的特定序列D.恢復(fù)缺失的基因功能8.ChIP-seq技術(shù)主要用來研究？A.DNA序列的變異B.DNA修飾的分布C.RNA轉(zhuǎn)錄本的豐度D.蛋白的表達(dá)水平9.下列哪項(xiàng)是表觀遺傳學(xué)研究的核心內(nèi)容？A.DNA序列的改變B.蛋白質(zhì)序列的改變C.不依賴DNA序列變化的基因表達(dá)調(diào)控D.細(xì)胞分裂次數(shù)10.在合成生物學(xué)中，對微生物基因組進(jìn)行DNA修飾，主要目的是？A.研究其致病機(jī)制B.改善其生產(chǎn)目標(biāo)產(chǎn)物的能力或賦予新功能C.探究其進(jìn)化歷史D.治療人類遺傳病二、填空題（每空1分，共10分）1.DNA甲基化的主要位點(diǎn)是在______的C5位上。2.組蛋白修飾中，______化通常與染色質(zhì)放松和基因激活相關(guān)。3.CRISPR-Cas9系統(tǒng)中的Cas9蛋白負(fù)責(zé)______，而gRNA負(fù)責(zé)識別靶向DNA序列。4.DNA修飾可以作為______的標(biāo)志，傳遞基因表達(dá)狀態(tài)的信息。5.通過分析特定基因啟動子區(qū)域的______狀態(tài)，可以判斷該基因的表達(dá)調(diào)控模式。6.表觀遺傳學(xué)研究的核心技術(shù)之一是______技術(shù)，用于檢測蛋白質(zhì)與DNA的相互作用。7.DNA乙?；ǔＳ蒧_____催化，與組蛋白的______結(jié)構(gòu)變化有關(guān)。8.某種類型的DNA修飾在植物種子的發(fā)育過程中起到關(guān)鍵作用，稱為______。9.DNA修飾與基因表達(dá)調(diào)控的關(guān)系，部分體現(xiàn)在其對染色質(zhì)______狀態(tài)的影響上。10.對DNA修飾譜進(jìn)行生物信息學(xué)分析，可以幫助我們理解______的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。三、名詞解釋（每題3分，共15分）1.表觀遺傳學(xué)2.DNA甲基化3.組蛋白修飾4.CRISPR-Cas9系統(tǒng)5.堿基編輯四、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述DNA甲基化對基因表達(dá)可能產(chǎn)生的影響。2.簡述組蛋白修飾如何影響染色質(zhì)結(jié)構(gòu)和基因表達(dá)。3.簡述DNA修飾技術(shù)在研究人類疾病中的應(yīng)用價值。4.簡述CRISPR-Cas9系統(tǒng)進(jìn)行基因編輯的原理。五、論述題（每題10分，共20分）1.論述DNA修飾技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用前景與面臨的挑戰(zhàn)。2.結(jié)合具體實(shí)例，論述表觀遺傳學(xué)在揭示生命現(xiàn)象復(fù)雜性和可塑性方面的重要意義。試卷答案一、選擇題1.B2.C3.B4.B5.C6.B7.B8.B9.C10.B二、填空題1.腺嘌呤（A）2.乙酰（Acetylation）3.切割（或切割DNA）4.歷史性（或細(xì)胞記憶）5.甲基化（或甲基6.ChIP（或ChromatinImmunoprecipitation）7.組蛋白乙酰轉(zhuǎn)移酶（或HATs）；舒張（或去卷曲）8.種子沉默（或Paramutation）9.結(jié)構(gòu)（或組織）10.基因表達(dá)（或遺傳信息）三、名詞解釋1.表觀遺傳學(xué)：研究不涉及DNA序列變化的基因表達(dá)調(diào)控現(xiàn)象及其遺傳機(jī)制的學(xué)科。2.DNA甲基化：指在DNA分子中，甲基基團(tuán)（-CH3）被添加到嘌呤堿基（主要是胞嘧啶C5位）上的化學(xué)修飾過程。3.組蛋白修飾：指在組蛋白蛋白上發(fā)生化學(xué)基團(tuán)（如乙?；⒓谆?、磷酸基等）添加或移除的修飾過程，從而影響染色質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能。4.CRISPR-Cas9系統(tǒng)：一種源于細(xì)菌和古菌的適應(yīng)性免疫系統(tǒng)，由向?qū)NA（gRNA）和Cas9核酸酶組成，能在基因組中特異性識別并切割目標(biāo)DNA序列，用于基因編輯。5.堿基編輯：利用修飾酶（如堿基編輯器）在DNA雙鏈斷裂修復(fù)過程中，精確地將一個堿基轉(zhuǎn)換為另一個堿基的技術(shù)，無需產(chǎn)生雙鏈斷裂。四、簡答題1.解析思路：回答DNA甲基化如何影響基因表達(dá)的兩個主要途徑：一是通過招募甲基化結(jié)合蛋白，形成染色質(zhì)結(jié)構(gòu)，阻礙轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合或RNA聚合酶進(jìn)程，導(dǎo)致基因沉默；二是通過影響組蛋白修飾狀態(tài)，進(jìn)而改變?nèi)旧|(zhì)結(jié)構(gòu)，影響基因表達(dá)。需要提及基因啟動子區(qū)域的甲基化與基因沉默的關(guān)系。2.解析思路：回答組蛋白修飾通過改變組蛋白的表面電荷（如乙?；黾迂?fù)電荷）來影響染色質(zhì)的松緊程度。舒張的染色質(zhì)（如乙?；?、磷酸化）通常允許轉(zhuǎn)錄機(jī)器進(jìn)入，利于基因表達(dá)；緊密的染色質(zhì)（如甲基化、脫乙?；﹦t阻礙轉(zhuǎn)錄機(jī)器進(jìn)入，抑制基因表達(dá)。需要提及特定修飾（如H3K4me3與活躍染色質(zhì)關(guān)聯(lián)，H3K9me2與沉默染色質(zhì)關(guān)聯(lián)）。3.解析思路：回答DNA修飾技術(shù)可用于研究疾病中基因表達(dá)模式的異常。例如，通過檢測腫瘤組織與正常組織中DNA甲基化的差異，發(fā)現(xiàn)癌相關(guān)基因的甲基化狀態(tài)改變（如抑癌基因啟動子CpG島高甲基化沉默），可用于疾病診斷、預(yù)后判斷或?qū)ふ抑委煱悬c(diǎn)。還可提及表觀遺傳藥物的開發(fā)用于逆轉(zhuǎn)異常修飾。4.解析思路：回答CRISPR-Cas9系統(tǒng)通過gRNA的引導(dǎo)，使Cas9蛋白在基因組中定位到與gRNA序列互補(bǔ)的目標(biāo)DNA位點(diǎn)。Cas9蛋白利用其核酸酶活性在該位點(diǎn)制造DNA雙鏈斷裂（DSB）。細(xì)胞自身的DNA修復(fù)系統(tǒng)（主要是非同源末端連接NHEJ或同源定向修復(fù)HDR）在修復(fù)DSB的過程中，如果存在gRNA模板，就會發(fā)生堿基或小片段的插入或刪除（通過NHEJ），或根據(jù)gRNA模板進(jìn)行精確替換（通過HDR），從而實(shí)現(xiàn)基因編輯。五、論述題1.解析思路：論述部分應(yīng)從應(yīng)用前景（如提高作物產(chǎn)量、品質(zhì)、抗逆性；分子育種；改良家畜；生物能源等）和挑戰(zhàn)（如修飾的可控性、穩(wěn)定性、脫靶效應(yīng)；技術(shù)成本與普及性；環(huán)境安全性；倫理問題；對復(fù)雜性狀的調(diào)控效果有限等）兩方面展開。結(jié)合具體實(shí)例（如小麥抗病相關(guān)基因的甲基化調(diào)控、玉米脫水素基因的乙?；{(diào)控等）說明DNA修飾技術(shù)的潛力與實(shí)際應(yīng)用中的困難。2.解析思路：論述應(yīng)強(qiáng)調(diào)表觀遺傳學(xué)揭示了基因表達(dá)并非固