(2025年)同濟(jì)大學(xué)碩士研究生《基礎(chǔ)生命科學(xué)》考試練習(xí)題附答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共30分）1.下列關(guān)于中心法則的描述中，錯(cuò)誤的是：A.DNA復(fù)制是半保留復(fù)制B.RNA病毒的遺傳信息傳遞可包括RNA→DNAC.真核生物中，翻譯過(guò)程僅發(fā)生在核糖體D.逆轉(zhuǎn)錄酶的發(fā)現(xiàn)完善了中心法則答案：C（線粒體、葉綠體中也存在翻譯過(guò)程）2.細(xì)胞周期中，S期的主要功能是：A.合成RNA和蛋白質(zhì)B.進(jìn)行染色體分離C.完成DNA復(fù)制D.檢查DNA損傷答案：C（S期為DNA合成期）3.遺傳密碼的簡(jiǎn)并性是指：A.多個(gè)密碼子編碼同一種氨基酸B.一個(gè)密碼子編碼多種氨基酸C.密碼子與反密碼子不嚴(yán)格配對(duì)D.密碼子在不同物種中通用答案：A（簡(jiǎn)并性指同義密碼子現(xiàn)象）4.下列模式生物中，常用于發(fā)育生物學(xué)研究的是：A.大腸桿菌（E.coli）B.黑腹果蠅（Drosophilamelanogaster）C.釀酒酵母（S.cerevisiae）D.秀麗隱桿線蟲(chóng)（C.elegans）答案：D（線蟲(chóng)的細(xì)胞譜系清晰，是發(fā)育生物學(xué)經(jīng)典模型）5.關(guān)于酶的競(jìng)爭(zhēng)性抑制，正確的描述是：A.抑制劑與酶的活性中心結(jié)合B.抑制效果隨底物濃度增加而增強(qiáng)C.最大反應(yīng)速率（Vmax）降低D.米氏常數(shù)（Km）不變答案：A（競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑與底物競(jìng)爭(zhēng)活性中心，Km增大，Vmax不變）6.下列細(xì)胞器中，與細(xì)胞凋亡直接相關(guān)的是：A.高爾基體B.溶酶體C.線粒體D.過(guò)氧化物酶體答案：C（線粒體釋放細(xì)胞色素c觸發(fā)凋亡級(jí)聯(lián)反應(yīng)）7.真核生物mRNA的5'端結(jié)構(gòu)是：A.多聚腺苷酸尾（polyA）B.帽子結(jié)構(gòu)（m7GpppN）C.起始密碼子AUGD.內(nèi)含子剪切位點(diǎn)答案：B（5'帽結(jié)構(gòu)由7-甲基鳥(niǎo)苷酸構(gòu)成）8.生態(tài)系統(tǒng)中，初級(jí)生產(chǎn)量是指：A.消費(fèi)者通過(guò)攝食固定的能量B.分解者分解有機(jī)物產(chǎn)生的能量C.生產(chǎn)者通過(guò)光合作用固定的能量D.所有生物呼吸作用消耗的能量答案：C（初級(jí)生產(chǎn)量是生產(chǎn)者固定的總能量）9.下列屬于表觀遺傳修飾的是：A.點(diǎn)突變導(dǎo)致的基因序列改變B.DNA甲基化引起的基因表達(dá)沉默C.染色體倒位導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)變異D.轉(zhuǎn)座子插入引起的基因斷裂答案：B（表觀遺傳不改變DNA序列，包括甲基化、組蛋白修飾等）10.減數(shù)分裂中，同源染色體聯(lián)會(huì)發(fā)生在：A.細(xì)線期B.偶線期C.粗線期D.雙線期答案：B（偶線期同源染色體開(kāi)始配對(duì)聯(lián)會(huì)）11.下列關(guān)于PCR技術(shù)的描述，錯(cuò)誤的是：A.需要模板DNA、引物、dNTP和Taq酶B.變性步驟的溫度通常為94-95℃C.延伸步驟的溫度一般低于退火溫度D.循環(huán)次數(shù)通常為25-35次答案：C（延伸溫度（72℃）高于退火溫度（50-65℃））12.種群的邏輯斯諦增長(zhǎng)模型（dN/dt=rN(1-N/K)）中，K代表：A.內(nèi)稟增長(zhǎng)率B.環(huán)境容納量C.初始種群數(shù)量D.瞬時(shí)增長(zhǎng)率答案：B（K為環(huán)境所能維持的最大種群數(shù)量）13.下列屬于共顯性遺傳的是：A.ABO血型系統(tǒng)中AB型的表現(xiàn)B.鐮刀型細(xì)胞貧血癥的雜合子表型C.多指癥的顯性遺傳D.紅綠色盲的伴性遺傳答案：A（AB型同時(shí)表達(dá)A和B抗原，為共顯性）14.植物細(xì)胞中，光合作用光反應(yīng)的場(chǎng)所是：A.葉綠體基質(zhì)B.類(lèi)囊體膜C.線粒體基質(zhì)D.細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)答案：B（光反應(yīng)在類(lèi)囊體膜上進(jìn)行，產(chǎn)生ATP和NADPH）15.下列關(guān)于神經(jīng)遞質(zhì)的描述，正確的是：A.所有神經(jīng)遞質(zhì)均為小分子有機(jī)物B.乙酰膽堿是中樞神經(jīng)系統(tǒng)中唯一的興奮性遞質(zhì)C.遞質(zhì)釋放后通過(guò)主動(dòng)運(yùn)輸進(jìn)入突觸后膜D.多巴胺參與調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)和獎(jiǎng)賞機(jī)制答案：D（多巴胺與運(yùn)動(dòng)控制、獎(jiǎng)賞行為相關(guān)）二、簡(jiǎn)答題（每題8分，共40分）1.簡(jiǎn)述PCR技術(shù)的基本步驟及其關(guān)鍵技術(shù)原理。答：PCR（聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)）的基本步驟包括：①變性（94-95℃）：高溫使雙鏈DNA解旋為單鏈；②退火（50-65℃）：引物與單鏈DNA模板的互補(bǔ)序列特異性結(jié)合；③延伸（72℃）：TaqDNA聚合酶以dNTP為原料，沿引物3'端延伸合成新的DNA鏈。關(guān)鍵原理是利用DNA的熱變性-復(fù)性特性，通過(guò)引物引導(dǎo)的特異性擴(kuò)增，在體外快速大量復(fù)制目標(biāo)DNA片段。2.比較原核生物與真核生物基因表達(dá)調(diào)控的主要差異。答：①調(diào)控層次：原核主要在轉(zhuǎn)錄水平（如操縱子模型），真核涉及轉(zhuǎn)錄前（染色質(zhì)重塑）、轉(zhuǎn)錄中（啟動(dòng)子/增強(qiáng)子）、轉(zhuǎn)錄后（mRNA剪切/運(yùn)輸）、翻譯及翻譯后修飾等多層次；②轉(zhuǎn)錄與翻譯的時(shí)空關(guān)系：原核轉(zhuǎn)錄與翻譯偶聯(lián)（同一時(shí)空），真核轉(zhuǎn)錄在核內(nèi)，翻譯在胞質(zhì)，時(shí)空分離；③調(diào)控元件：原核以操縱子為單位，含啟動(dòng)子、操作子和結(jié)構(gòu)基因；真核基因多單順?lè)醋樱{(diào)控元件包括啟動(dòng)子、增強(qiáng)子、沉默子等，且需要轉(zhuǎn)錄因子（如TFⅡD）協(xié)助RNA聚合酶結(jié)合；④染色質(zhì)狀態(tài)：真核基因處于染色質(zhì)結(jié)構(gòu)中，需通過(guò)組蛋白修飾（如乙?；┗駾NA甲基化改變可及性，原核無(wú)此過(guò)程。3.細(xì)胞凋亡的主要特征及其生物學(xué)意義。答：主要特征：①形態(tài)學(xué)變化：細(xì)胞皺縮、膜泡形成（凋亡小體）、染色質(zhì)凝聚并邊緣化；②生化特征：DNA被內(nèi)切酶切割為180-200bp的片段（電泳呈梯狀條帶）、caspase家族蛋白酶激活；③膜變化：磷脂酰絲氨酸外翻（被吞噬細(xì)胞識(shí)別）。生物學(xué)意義：維持組織細(xì)胞數(shù)量平衡（如胚胎發(fā)育中指（趾）間細(xì)胞凋亡）、清除受損/衰老細(xì)胞（避免癌變）、參與免疫調(diào)控（如胸腺中自身反應(yīng)性T細(xì)胞凋亡）。4.解釋生態(tài)位（niche）的概念，并說(shuō)明生態(tài)位分化的主要機(jī)制。答：生態(tài)位指物種在生態(tài)系統(tǒng)中所占據(jù)的功能地位，包括其生存所需的環(huán)境條件（如溫度、資源）、與其他物種的相互關(guān)系（競(jìng)爭(zhēng)、捕食）及時(shí)間/空間分布。生態(tài)位分化的機(jī)制：①資源分配：物種通過(guò)利用不同資源（如鳥(niǎo)類(lèi)取食不同大小的種子）減少競(jìng)爭(zhēng)；②時(shí)間分離：活動(dòng)時(shí)間差異（如晝行性與夜行性動(dòng)物）；③空間分隔：占據(jù)不同微生境（如森林中不同層次的植物）；④形態(tài)/行為特化：進(jìn)化出特定結(jié)構(gòu)（如鳥(niǎo)喙形狀）或行為（如覓食方式）以利用特定資源。5.簡(jiǎn)述DNA損傷修復(fù)的主要類(lèi)型及其對(duì)應(yīng)的損傷原因。答：①光修復(fù)（直接修復(fù)）：針對(duì)紫外線引起的嘧啶二聚體，光裂合酶在可見(jiàn)光下分解二聚體；②堿基切除修復(fù)（BER）：修復(fù)單個(gè)堿基損傷（如脫氨基、烷基化），通過(guò)DNA糖基化酶切除錯(cuò)誤堿基，再由AP內(nèi)切酶等修復(fù)；③核苷酸切除修復(fù)（NER）：處理較大的DNA損傷（如紫外線引起的嘧啶二聚體、化學(xué)物質(zhì)導(dǎo)致的加合物），切除含損傷的寡核苷酸片段后填補(bǔ)；④錯(cuò)配修復(fù)（MMR）：糾正DNA復(fù)制時(shí)的堿基錯(cuò)配（如A-C配對(duì)），依賴(lài)MutS/MutL等蛋白識(shí)別錯(cuò)配位點(diǎn)并修復(fù)；⑤同源重組修復(fù)（HR）：修復(fù)雙鏈斷裂（DSB），利用同源染色體或姐妹染色單體為模板精確修復(fù)；⑥非同源末端連接（NHEJ）：快速修復(fù)DSB（無(wú)需模板），但可能導(dǎo)致堿基插入/缺失（易出錯(cuò)）。三、論述題（每題20分，共80分）1.論述CRISPR-Cas9技術(shù)的作用機(jī)制及其在生命科學(xué)研究中的主要應(yīng)用。答：CRISPR-Cas9系統(tǒng)的核心是Cas9核酸酶與導(dǎo)向RNA（gRNA）的復(fù)合物。機(jī)制：①gRNA包含與靶DNA互補(bǔ)的spacer序列（約20nt）和scaffold序列（結(jié)合Cas9）；②gRNA引導(dǎo)Cas9定位到靶位點(diǎn)，需靶序列下游存在PAM（NGG，N為任意堿基）；③Cas9的HNH結(jié)構(gòu)域切割與gRNA互補(bǔ)的DNA鏈，RuvC結(jié)構(gòu)域切割另一條鏈，形成雙鏈斷裂（DSB）；④細(xì)胞通過(guò)非同源末端連接（NHEJ）修復(fù)DSB（常導(dǎo)致插入/缺失突變，基因敲除）或同源重組（HR）修復(fù)（插入外源DNA，基因敲入）。應(yīng)用：①基因功能研究：通過(guò)敲除特定基因觀察表型變化（如敲除小鼠的P53基因研究癌癥發(fā)生）；②疾病模型構(gòu)建：在模式生物（如小鼠、斑馬魚(yú)）中引入人類(lèi)致病突變（如CFTR基因的ΔF508突變模擬囊性纖維化）；③基因治療：糾正遺傳病致病突變（如鐮刀型細(xì)胞貧血癥的HBB基因點(diǎn)突變）；④合成生物學(xué)：構(gòu)建多基因編輯的細(xì)胞工廠（如改造大腸桿菌合成青蒿酸）；⑤表觀遺傳調(diào)控：利用dCas9（催化失活的Cas9）融合表觀修飾酶（如DNA甲基轉(zhuǎn)移酶），實(shí)現(xiàn)特定基因的表達(dá)調(diào)控。2.從分子機(jī)制和遺傳規(guī)律角度，分析單基因顯性遺傳病（如多指癥）的致病原因及可能的干預(yù)策略。答：分子機(jī)制：?jiǎn)位蝻@性遺傳病由顯性致病等位基因（A）引起，雜合子（Aa）即可發(fā)病。以多指癥為例，其常見(jiàn)致病基因?yàn)镚LI3（編碼轉(zhuǎn)錄因子），突變多為功能獲得性（如截?cái)嗤蛔儗?dǎo)致蛋白持續(xù)激活），或顯性負(fù)效應(yīng)（突變蛋白干擾野生型蛋白功能）。遺傳規(guī)律：①常染色體顯性遺傳：男女患病概率均等；②連續(xù)遺傳（每代均可能出現(xiàn)患者）；③患者子女有50%概率患?。ㄈ粲H代一方為Aa，另一方為aa）。干預(yù)策略：①產(chǎn)前診斷：通過(guò)羊水穿刺或無(wú)創(chuàng)DNA檢測(cè)（NIPT）分析胎兒GLI3基因是否攜帶致病突變，為優(yōu)生提供依據(jù)；②基因編輯治療：利用CRISPR-Cas9在胚胎或體細(xì)胞中糾正致病突變（如將突變的GLI3基因修復(fù)為野生型）；③蛋白質(zhì)水平干預(yù)：針對(duì)功能獲得性突變，開(kāi)發(fā)小分子抑制劑阻斷異常蛋白的活性（如抑制GLI3過(guò)度激活的下游信號(hào)通路）；④癥狀緩解：通過(guò)手術(shù)矯正多指表型（需結(jié)合發(fā)育階段選擇最佳手術(shù)時(shí)機(jī)）。3.結(jié)合具體案例，論述動(dòng)物行為的近因（proximatecause）與遠(yuǎn)因（ultimatecause）分析。答：近因（機(jī)制）關(guān)注行為的直接觸發(fā)因素（如生理、神經(jīng)機(jī)制），遠(yuǎn)因（進(jìn)化）關(guān)注行為的適應(yīng)性意義（如生存、繁殖優(yōu)勢(shì)）。以鳥(niǎo)類(lèi)遷徙行為為例：近因分析：①環(huán)境信號(hào)：日照時(shí)間縮短（光周期變化）通過(guò)視網(wǎng)膜→下丘腦→垂體，促進(jìn)促甲狀腺激素分泌，誘導(dǎo)脂肪沉積和換羽；②生理機(jī)制：體內(nèi)生物鐘（如CLOCK基因調(diào)控的晝夜節(jié)律）同步遷徙時(shí)間；③神經(jīng)調(diào)控：鳥(niǎo)類(lèi)利用磁受體（如視網(wǎng)膜中的隱花色素）感知地磁場(chǎng)，結(jié)合星辰位置導(dǎo)航。遠(yuǎn)因分析：①生存優(yōu)勢(shì)：遷徙至食物豐富的越冬地（如北極燕鷗從北極到南極，利用兩半球夏季的資源），避免溫帶冬季食物短缺；②繁殖優(yōu)勢(shì)：春季返回繁殖地（如丹頂鶴遷徙至東北濕地），利用適宜的溫度和棲息地條件提高后代存活率；③進(jìn)化選擇：具有有效遷徙行為的個(gè)體更易存活并繁殖，相關(guān)基因（如調(diào)控脂肪代謝、導(dǎo)航能力的基因）被自然選擇保留。4.從分子、細(xì)胞、個(gè)體到生態(tài)系統(tǒng)的多層次視角，闡述生命系統(tǒng)的整合性。答：生命系統(tǒng)具有多層次的整合性，各層次通過(guò)物質(zhì)、能量和信息傳遞相互關(guān)聯(lián)：①分子-細(xì)胞層次：DNA（分子）通過(guò)轉(zhuǎn)錄-翻譯合成蛋白質(zhì)（如酶、受體），調(diào)控細(xì)胞代謝（如葡萄糖分解產(chǎn)生ATP）和功能（如神經(jīng)細(xì)胞的動(dòng)作電位）。例如，胰島素（分子）與靶細(xì)胞表面受體（分子）結(jié)合，激活信號(hào)通路（細(xì)胞內(nèi)級(jí)聯(lián)反應(yīng)），促進(jìn)葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白（分子）移位至膜表面（細(xì)胞水平），降低血糖（個(gè)體水平）。②細(xì)胞-個(gè)體層次：細(xì)胞分化形成組織（如心肌細(xì)胞組成心肌組織），組織協(xié)作構(gòu)成器官（心臟），器官系統(tǒng)（循環(huán)系統(tǒng)）維持個(gè)體穩(wěn)態(tài)（如血壓、血氧平衡）。例如，免疫細(xì)胞（T細(xì)胞、B細(xì)胞）通過(guò)識(shí)別病原體（分子），分化為效應(yīng)細(xì)胞（細(xì)胞層次），分泌抗體或直接殺傷靶細(xì)胞（個(gè)體層次的免疫應(yīng)答）。③個(gè)體-生態(tài)層次：個(gè)體間通過(guò)種內(nèi)（如蜜蜂的舞蹈通訊）或種間（如植物與傳粉昆蟲(chóng)的