2025年生命科學專業(yè)考試題及答案一、單項選擇題（每題2分，共40分）1.中心法則的現(xiàn)代擴展不包括以下哪項過程？A.DNA復制B.RNA逆轉(zhuǎn)錄為DNAC.蛋白質(zhì)指導RNA合成D.RNA自我復制2.CRISPR-Cas9系統(tǒng)中，負責識別靶DNA序列的關(guān)鍵分子是？A.Cas9蛋白的核酸酶結(jié)構(gòu)域B.tracrRNA與crRNA形成的復合物C.單鏈向?qū)NA（sgRNA）的重復序列D.靶DNA的PAM序列（NGG）3.下列哪種表觀遺傳修飾通常與基因沉默相關(guān)？A.組蛋白H3K4三甲基化（H3K4me3）B.DNA胞嘧啶5位甲基化（5mC）C.組蛋白H3K9乙?；℉3K9ac）D.非編碼RNA（ncRNA）與mRNA的互補結(jié)合4.原核生物轉(zhuǎn)錄終止的ρ因子依賴型機制中，ρ因子的主要作用是？A.識別啟動子區(qū)域的-10盒（TATAAT）B.解旋DNA-RNA雜交鏈，終止轉(zhuǎn)錄C.與RNA聚合酶的σ亞基結(jié)合，促進延伸D.催化RNA鏈的3’端加尾修飾5.PCR反應中，退火步驟的溫度通常設(shè)定為？A.94-98℃B.50-65℃C.72℃D.37℃6.以下哪種模式生物常用于發(fā)育生物學中研究細胞程序性死亡（凋亡）？A.大腸桿菌（E.coli）B.黑腹果蠅（Drosophilamelanogaster）C.秀麗隱桿線蟲（Caenorhabditiselegans）D.擬南芥（Arabidopsisthaliana）7.競爭性抑制劑對酶促反應的影響是？A.Km增大，Vmax不變B.Km減小，Vmax減小C.Km不變，Vmax增大D.Km增大，Vmax增大8.T淋巴細胞成熟的主要場所是？A.骨髓B.胸腺C.脾臟D.淋巴結(jié)9.DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)中，相鄰堿基對之間的垂直距離約為？A.0.34nmB.2nmC.3.4nmD.10nm10.下列基因編輯技術(shù)中，基于轉(zhuǎn)錄激活樣效應因子（TALE）的是？A.ZFN（鋅指核酸酶）B.TALEN（轉(zhuǎn)錄激活樣效應因子核酸酶）C.CRISPR-Cas12a（Cpf1）D.堿基編輯器（BaseEditor）11.細胞周期的G2/M檢查點主要監(jiān)控的是？A.DNA是否完成復制B.細胞大小是否足夠C.紡錘體是否正確組裝D.DNA損傷是否修復12.蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)的主要穩(wěn)定作用力是？A.疏水相互作用B.氫鍵C.離子鍵D.二硫鍵13.生態(tài)學中“競爭排除原理”的核心結(jié)論是？A.兩個生態(tài)位完全相同的物種無法長期共存B.捕食者數(shù)量與獵物數(shù)量呈周期性波動C.群落的物種多樣性隨緯度升高而降低D.生態(tài)系統(tǒng)的能量流動遵循十分之一定律14.生物膜的“流動鑲嵌模型”中，膜蛋白的分布特點是？A.全部覆蓋在脂雙層表面B.全部嵌入或貫穿脂雙層C.部分嵌入、部分貫穿，分布不對稱D.均勻分布于脂雙層內(nèi)外兩側(cè)15.線粒體的主要功能是？A.合成蛋白質(zhì)B.進行糖酵解C.產(chǎn)生ATP（氧化磷酸化）D.降解衰老細胞器16.轉(zhuǎn)錄因子發(fā)揮功能時，通常需要的兩個核心結(jié)構(gòu)域是？A.DNA結(jié)合域與核定位信號域B.激活域與抑制域C.DNA結(jié)合域與轉(zhuǎn)錄激活/抑制域D.鋅指結(jié)構(gòu)域與亮氨酸拉鏈域17.限制性內(nèi)切酶EcoRI識別的DNA序列是？A.GAATTC（互補鏈CTTAAG）B.GGATCC（互補鏈CCTAGG）C.AAGCTT（互補鏈TTCGAA）D.GCGGCCGC（互補鏈CGCCGGCG）18.植物體內(nèi)，生長素（IAA）的主要合成部位是？A.成熟葉片B.根尖分生區(qū)C.莖尖分生組織D.果實發(fā)育中的種子19.原癌基因Ras發(fā)生哪種突變時會導致持續(xù)激活？A.第12位甘氨酸突變?yōu)槔i氨酸（G12V）B.第53位精氨酸突變?yōu)榻M氨酸（R53H）C.啟動子區(qū)CpG島甲基化D.基因大片段缺失20.單細胞RNA測序（scRNA-seq）技術(shù)的主要優(yōu)勢是？A.檢測全基因組DNA甲基化水平B.解析組織中不同細胞亞群的基因表達異質(zhì)性C.快速測定蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)D.分析微生物群落的代謝網(wǎng)絡二、填空題（每空1分，共20分）1.PCR反應的三個核心步驟是________、________和________。2.DNA雙螺旋的直徑約為________nm，每圈螺旋包含________個堿基對。3.中心法則的經(jīng)典描述是DNA→RNA→蛋白質(zhì)，現(xiàn)代研究補充了________（如RNA病毒的復制）和________（如逆轉(zhuǎn)錄病毒的逆轉(zhuǎn)錄）。4.T細胞成熟的場所是________，B細胞成熟的場所是________（哺乳動物）。5.限制性內(nèi)切酶切割DNA后產(chǎn)生的末端通常有兩種類型：________（如EcoRI）和________（如SmaI）。6.酶的活性中心由________和________組成，前者負責結(jié)合底物，后者負責催化反應。7.模式生物黑腹果蠅的學名是________，其胚胎發(fā)育中________基因（如Bicoid）的梯度分布決定了體節(jié)極性。8.表觀遺傳調(diào)控的主要方式包括________、________和________（至少答三種）。9.細胞凋亡的關(guān)鍵執(zhí)行酶是________，其激活依賴于________（如線粒體釋放的細胞色素c）的調(diào)控。三、簡答題（每題8分，共40分）1.簡述原核生物與真核生物轉(zhuǎn)錄過程的主要差異。2.酶的催化作用為何具有高效性？請從分子機制角度列舉至少4種解釋。3.適應性免疫（特異性免疫）的主要特點是什么？請結(jié)合B細胞和T細胞的功能說明。4.PCR技術(shù)的基本原理是什么？其關(guān)鍵實驗成分包括哪些？5.細胞凋亡與細胞壞死的主要區(qū)別有哪些？請從形態(tài)學、分子機制和生物學意義三方面對比。四、論述題（每題20分，共60分）1.基因治療是當前生命科學的研究熱點。請結(jié)合近年來的技術(shù)進展（如CRISPR基因編輯、病毒載體優(yōu)化），論述基因治療的核心策略、臨床應用案例及面臨的挑戰(zhàn)（如脫靶效應、免疫排斥、倫理問題）。2.合成生物學通過設(shè)計和構(gòu)建人工生物系統(tǒng)，推動了醫(yī)療、能源等領(lǐng)域的革新。請舉例說明合成生物學在以下兩個方向的應用：（1）疾病治療（如工程化細胞療法）；（2）可持續(xù)能源開發(fā)（如微生物固碳或生物燃料生產(chǎn)）。3.癌癥的發(fā)生是多步驟、多基因異常的過程。請基于“多步驟致癌學說”，闡述原癌基因激活、抑癌基因失活、DNA修復缺陷等事件在腫瘤發(fā)生中的作用，并結(jié)合具體癌基因（如Ras）和抑癌基因（如p53）的分子機制說明。參考答案一、單項選擇題1.C2.B3.B4.B5.B6.C7.A8.B9.A10.B11.D12.B13.A14.C15.C16.C17.A18.C19.A20.B二、填空題1.變性（高溫解鏈）、退火（引物結(jié)合）、延伸（Taq酶合成DNA）2.2；103.RNA→RNA（RNA復制）；RNA→DNA（逆轉(zhuǎn)錄）4.胸腺；骨髓5.粘性末端；平末端6.結(jié)合基團；催化基團7.Drosophilamelanogaster；母體效應8.DNA甲基化、組蛋白修飾（如乙?；?甲基化）、非編碼RNA調(diào)控9.caspases（半胱天冬酶）；線粒體途徑（或死亡受體途徑）三、簡答題1.原核與真核轉(zhuǎn)錄的主要差異：（1）啟動子結(jié)構(gòu)：原核為-10（TATAAT）和-35（TTGACA）盒，真核為TATA盒、CAAT盒等，需轉(zhuǎn)錄因子輔助；（2）RNA聚合酶：原核僅1種（含σ因子），真核有RNAPolI（rRNA）、PolII（mRNA）、PolIII（tRNA等）；（3）轉(zhuǎn)錄后加工：原核mRNA多為多順反子，無需加工；真核mRNA需5’加帽、3’加尾、剪接（去除內(nèi)含子）；（4）轉(zhuǎn)錄與翻譯的偶聯(lián)：原核邊轉(zhuǎn)錄邊翻譯（無核膜），真核轉(zhuǎn)錄在核內(nèi)，翻譯在胞質(zhì)（空間分離）。2.酶高效催化的分子機制：（1）鄰近效應與定向效應：酶將底物聚集在活性中心，降低反應熵壘；（2）誘導契合：酶與底物結(jié)合時構(gòu)象改變，形成過渡態(tài)穩(wěn)定的互補結(jié)構(gòu)；（3）酸堿催化：酶活性中心的氨基酸殘基（如組氨酸的咪唑基）作為質(zhì)子供體/受體，促進底物共價鍵斷裂；（4）共價催化：酶與底物形成短暫共價中間物（如絲氨酸蛋白酶的酰基-酶中間體），降低反應活化能；（5）金屬離子催化：金屬離子（如Mg2?）參與電荷中和或穩(wěn)定過渡態(tài)（如DNA聚合酶）。3.適應性免疫的特點及B、T細胞功能：（1）特異性：B細胞通過膜表面抗體（BCR）、T細胞通過T細胞受體（TCR）識別特定抗原表位；（2）記憶性：初次免疫后形成記憶B/T細胞，二次接觸同抗原時快速應答；（3）耐受性：對自身抗原無反應（避免自身免疫病）。B細胞功能：活化后分化為漿細胞，分泌特異性抗體（中和病原體、激活補體）；T細胞功能：CD8?細胞毒性T細胞直接殺傷感染細胞；CD4?輔助性T細胞分泌細胞因子，協(xié)助B細胞和巨噬細胞活化。4.PCR原理及關(guān)鍵成分：原理：通過高溫變性（雙鏈DNA解鏈）、低溫退火（引物與模板互補結(jié)合）、中溫延伸（TaqDNA聚合酶以dNTP為原料合成新鏈）的循環(huán)，指數(shù)級擴增特定DNA片段。關(guān)鍵成分：模板DNA（含目標序列）、引物（一對特異性寡核苷酸）、dNTP（脫氧核苷酸原料）、TaqDNA聚合酶（耐高溫）、緩沖液（含Mg2?，維持酶活性）。5.細胞凋亡與壞死的區(qū)別：（1）形態(tài)學：凋亡細胞皺縮、膜完整、染色質(zhì)凝集（形成凋亡小體）；壞死細胞腫脹、膜破裂、內(nèi)容物釋放（引發(fā)炎癥）。（2）分子機制：凋亡是基因調(diào)控的程序性死亡（caspases級聯(lián)激活）；壞死多因物理/化學損傷（ATP耗竭、離子穩(wěn)態(tài)失衡）。（3）生物學意義：凋亡是正常發(fā)育（如蝌蚪尾消失）、免疫調(diào)控（清除自身反應性淋巴細胞）的必要過程；壞死是病理性損傷的結(jié)果（如缺血缺氧）。四、論述題1.基因治療的策略、進展與挑戰(zhàn)：核心策略：（1）基因替代（糾正缺陷基因，如腺苷脫氨酶缺乏癥ADA-SCID）；（2）基因編輯（CRISPR-Cas9修復突變，如鐮刀型細胞貧血癥）；（3）基因添加（引入治療性基因，如CAR-T細胞療法）。技術(shù)進展：-病毒載體優(yōu)化：慢病毒（整合穩(wěn)定）、腺相關(guān)病毒（AAV，非整合、低免疫原性）已用于脊髓性肌萎縮癥（SMA）等遺傳病治療；-CRISPR衍生技術(shù)：堿基編輯器（BE）和引導編輯器（PE）減少雙鏈斷裂，降低脫靶風險；-體內(nèi)遞送系統(tǒng)：脂質(zhì)納米顆粒（LNP）提高siRNA/mRNA的組織特異性（如RNAi治療轉(zhuǎn)甲狀腺素蛋白淀粉樣變性）。臨床案例：2023年，美國FDA批準CRISPR療法Exa-cel用于治療鐮刀型貧血和β-地中海貧血（體外編輯患者造血干細胞）；2024年，AAV載體藥物Roctavian（治療A型血友?。┮蚋弑磉_因子VIII獲加速審批。挑戰(zhàn)：-脫靶效應：CRISPR可能切割非目標位點（需高保真Cas9變體和全基因組測序驗證）；-免疫排斥：載體（如腺病毒）或編輯蛋白（如Cas9）引發(fā)抗體反應，降低療效或?qū)е露拘裕?長期安全性：整合型載體（如慢病毒）可能插入致癌基因附近（需靶向整合技術(shù)）；-倫理爭議：生殖細胞編輯（如“基因編輯嬰兒”）的不可逆性和物種進化風險。2.合成生物學的醫(yī)療與能源應用：（1）疾病治療：-工程化細胞療法：CAR-T細胞通過合成生物學改造，在T細胞表面表達嵌合抗原受體（如靶向CD19的Tisagenlecleucel），已用于治療B細胞白血??；-微生物療法：設(shè)計工程大腸桿菌Nissle1917，使其分泌腫瘤微環(huán)境響應的細胞毒素（如靶向結(jié)直腸癌的SYNB1891），或表達胰島素前體（用于1型糖尿?。＃?）可持續(xù)能源：-微生物固碳：改造藍細菌（Synechococcuselongatus），通過過表達RuBisCO和碳濃縮機制（CCM），將CO?轉(zhuǎn)化為乙醇或3-羥基丙酸（生物塑料原料）；-生物燃料生產(chǎn)：利用合成酵母（Saccharomycescerevisiae）異源表達產(chǎn)油微藻的脂肪酸合成酶，將葡萄糖轉(zhuǎn)化為脂類（替代柴油）；或工程化產(chǎn)甲烷菌（Methanococcusmaripal