2025年大學《生物科學》專業(yè)題庫——基因編輯技術(shù)在遺傳改良中的應(yīng)用考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共30分。請將正確選項字母填在題干后的括號內(nèi)）1.基因編輯技術(shù)從根本上講是利用了生物體自身哪種修復機制來實現(xiàn)特定DNA序列的修飾？A.重組修復B.堿基切除修復C.錯配修復D.非同源末端連接修復2.下列哪種基因編輯技術(shù)利用了細菌的適應(yīng)性免疫機制？A.ZFNB.TALENC.CRISPR-Cas9D.RNP3.在CRISPR-Cas9系統(tǒng)中，負責識別并結(jié)合目標DNA序列的是？A.Cas9蛋白B.gRNA（向?qū)NA）C.tracrRNAD.CRISPR陣列4.非同源末端連接（NHEJ）途徑修復DNA雙鏈斷裂的主要特點是什么？A.高保真度，精確無誤B.效率較低，易產(chǎn)生錯誤C.需要同源DNA模板D.主要發(fā)生在基因編碼區(qū)5.哪種基因編輯技術(shù)被認為是目前最靈活、最高效、成本最低的基因編輯工具？A.ZFNB.TALENC.CRISPR-Cas9D.Meganucleases6.基因編輯技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的主要應(yīng)用目標不包括？A.提高作物產(chǎn)量和營養(yǎng)價值B.增強作物抗病蟲害和抗逆性（如抗旱、抗鹽）C.改變作物的觀賞性狀D.降低作物種植成本7.通過基因編輯技術(shù)敲除蘇云金芽孢桿菌（Bt）基因，培育出的抗蟲棉，其抗蟲機理是？A.細菌產(chǎn)生抗生素殺滅害蟲B.植物自身產(chǎn)生Bt蛋白毒殺害蟲C.吸引害蟲使其自然死亡D.增強植物自身免疫功能8.基因編輯技術(shù)在醫(yī)學研究中最主要的用途之一是？A.直接進行人體基因治療B.培育用于藥物研發(fā)的動物模型C.大規(guī)模改良人類基因組D.僅用于基礎(chǔ)理論驗證9.利用CRISPR-Cas9技術(shù)構(gòu)建遺傳病動物模型的主要優(yōu)勢是？A.可以完全治愈該遺傳病B.操作簡單、成本低廉、效率高C.可以瞬時改變基因表達D.適用于所有類型的遺傳病10.基因編輯技術(shù)用于治療單基因遺傳病（如鐮刀型細胞貧血癥）的理論基礎(chǔ)是？A.用正?；蛱鎿Q致病基因B.切除患者部分染色體C.抑制致病基因的表達D.引導患者免疫系統(tǒng)清除異常細胞11.哪種情況被認為是基因編輯技術(shù)引發(fā)的潛在生態(tài)風險之一？A.基因編輯作物性狀的穩(wěn)定性B.基因編輯技術(shù)成本過高C.基因編輯性狀可能通過花粉傳播給野生近緣種，影響其遺傳多樣性D.基因編輯作物難以被消費者接受12.“基因編輯嬰兒”事件引發(fā)的主要倫理爭議點不包括？A.是否存在脫靶效應(yīng)及其長期影響B(tài).對嬰兒未來的健康和生育能力的影響C.是否突破倫理底線，對人類基因庫造成不可逆改變D.基因編輯技術(shù)的安全性是否已得到充分驗證13.基因編輯技術(shù)要應(yīng)用于人體疾病治療，面臨的倫理審查主要關(guān)注哪些方面？（請選擇兩個）A.技術(shù)的有效性和安全性B.是否可能造成遺傳性改變及其代際影響C.治療的公平性和可及性D.研究對象是否知情同意14.與傳統(tǒng)誘變育種或轉(zhuǎn)基因技術(shù)相比，基因編輯技術(shù)在改良生物性狀方面的突出優(yōu)勢是？A.可以實現(xiàn)更精確的基因修改B.改良后的性狀一定是遺傳的C.不需要外源基因D.操作過程更簡單易行15.CRISPR-Cas9系統(tǒng)中的gRNA的設(shè)計需要考慮的關(guān)鍵因素是？A.gRNA的長度和GC含量B.gRNA序列與目標DNA序列的互補性C.gRNA的二級結(jié)構(gòu)D.以上所有二、填空題（每空2分，共20分。請將答案填在橫線上）1.基因編輯技術(shù)通過創(chuàng)建DNA雙鏈斷裂（DSB），主要利用細胞內(nèi)的______和______兩大修復途徑來實現(xiàn)基因序列的修飾。2.CRISPR-Cas9系統(tǒng)中，識別和切割目標DNA的酶是______。3.基因編輯技術(shù)用于改良作物的抗病性，可以通過______或______等策略來實現(xiàn)。4.在人類遺傳病研究中，基因編輯技術(shù)可用于構(gòu)建疾病模型，以______和______。5.基因編輯技術(shù)引發(fā)的社會倫理問題包括對“______”的擔憂以及可能帶來的______。三、簡答題（每題5分，共20分。請簡要回答下列問題）1.簡述NHEJ和HDR兩種DNA雙鏈斷裂修復途徑的主要區(qū)別。2.簡述基因編輯技術(shù)在作物改良中提高產(chǎn)量的幾種可能途徑。3.簡述基因編輯技術(shù)用于治療遺傳性疾病的潛在優(yōu)勢。4.簡述基因編輯技術(shù)可能帶來的主要脫靶效應(yīng)及其風險。四、論述題（每題10分，共30分。請結(jié)合所學知識，回答下列問題）1.論述CRISPR-Cas9技術(shù)相比傳統(tǒng)基因操作技術(shù)（如轉(zhuǎn)基因）的主要優(yōu)勢及其在生物科學研究中的應(yīng)用潛力。2.結(jié)合具體實例，論述基因編輯技術(shù)在農(nóng)業(yè)遺傳改良中的應(yīng)用前景與面臨的挑戰(zhàn)。3.就“基因編輯技術(shù)應(yīng)用于人類生殖細胞系”這一議題，闡述你對其倫理爭議的理解和看法。試卷答案一、選擇題1.D2.C3.B4.B5.C6.C7.B8.B9.B10.A11.C12.A13.ABCD14.A15.D二、填空題1.非同源末端連接修復(NHEJ)，同源定向修復(HDR)2.Cas93.敲除致病基因，引入抗性基因4.研究疾病發(fā)生機制，篩選藥物靶點5.設(shè)計嬰兒，社會不平等三、簡答題1.NHEJ是無酶催化的隨機修復過程，通常在DNA斷裂處引入小的插入或缺失（indels），導致基因突變或移碼，效率高但易出錯；HDR是依賴同源DNA模板的精確修復過程，可進行精確的基因替換、插入或刪除，效率低但保真度高。2.通過基因編輯敲除影響光合作用效率的基因，提高光能利用率；敲除影響?zhàn)B分合成或轉(zhuǎn)運的基因，提高作物營養(yǎng)價值或減少施肥需求；通過編輯基因增強作物對水分、養(yǎng)分或不良環(huán)境的耐受性，從而提高產(chǎn)量。3.精確性：可精確靶向致病基因，減少脫靶效應(yīng)和副作用；高效性：編輯效率高，可快速獲得疾病模型或改良性狀；可控性：可通過設(shè)計不同的gRNA或編輯策略，實現(xiàn)不同程度的基因修飾。4.脫靶效應(yīng)是指基因編輯工具（如Cas9）錯誤地切割了基因組中與目標序列相似但不同的位點，可能導致非預(yù)期的基因突變。風險包括：引發(fā)致癌突變、導致新的遺傳疾病、影響基因功能或染色體穩(wěn)定性，從而影響個體健康或生育能力。四、論述題1.CRISPR-Cas9技術(shù)的優(yōu)勢在于其來源的易得性（來源于細菌免疫系統(tǒng)）、設(shè)計的簡易性（通過修改gRNA即可靶向不同基因）、編輯的高效性（可在大量細胞中同時進行編輯）、相對較低的成本以及編輯的靈活性（可實現(xiàn)敲除、插入、替換等多種操作）。這些特點使其在基因功能研究、疾病模型構(gòu)建、生物制造、農(nóng)業(yè)育種等領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力，極大地推動了生物學研究和相關(guān)應(yīng)用的發(fā)展。2.應(yīng)用前景：基因編輯技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用前景廣闊，可用于培育抗病蟲、抗逆（抗旱、抗鹽堿等）、抗除草劑作物，提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)，增強作物營養(yǎng)價值和存儲穩(wěn)定性，減少農(nóng)藥化肥使用，保障糧食安全。例如，利用CRISPR編輯小麥抗病基因，或編輯番茄基因提高番茄紅素含量。面臨的挑戰(zhàn)包括：技術(shù)本身的脫靶效應(yīng)和安全性問題，編輯性狀的遺傳穩(wěn)定性和環(huán)境釋放的安全性評估，基因編輯作物的監(jiān)管政策和公眾接受度，以及可能對生物多樣性造成的潛在影響等。3.基因編輯技術(shù)應(yīng)用于人類生殖細胞系（精子、卵子或胚胎）旨在遺傳性地改良人類，其倫理爭議巨大。支持者認為這可以消除嚴重遺傳病，實現(xiàn)優(yōu)生優(yōu)育，是醫(yī)學發(fā)展的必然趨勢。但反對者強烈擔憂：一是安全性未知，生殖細胞系編輯的基因改變是遺傳性的，可能影響個體及其后