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2025年大学《合成生物学-基因编辑技术》考试备考试题及答案解析

单位所属部门：________姓名：________考场号：________考生号：________

一、选择题

1.基因编辑技术中，CRISPR-Cas9系统的核心识别元件是（）

A.gRNA

B.Cas9蛋白

C.PAM序列

D.基因靶点

答案：A

解析：CRISPR-Cas9系统通过gRNA识别并结合特定的DNA靶点，随后Cas9蛋白切割DNA双链，实现基因编辑。gRNA是系统的核心识别元件，其序列与靶点DNA互补。Cas9蛋白是切割酶，PAM序列是靶点DNA上的识别序列，基因靶点是编辑的目标位点。

2.下列哪种基因编辑技术属于定点突变？（）

A.ZFN

B.TALEN

C.CRISPR-Cas9

D.均属于

答案：D

解析：ZFN（锌指核酸酶）、TALEN（转录激活因子核酸酶）和CRISPR-Cas9均可以实现定点突变，通过设计特异性核酸酶识别序列，在基因组的特定位置进行切割和修复，从而引入或改变碱基。

3.基因编辑过程中，常用的同源重组修复机制是（）

A.NHEJ

B.HDR

C.MMEJ

D.PMEJ

答案：B

解析：同源重组修复（HDR）是基因编辑中常用的精确修复机制，通过提供同源DNA模板，可以在切割位点精确地插入或替换基因序列。NHEJ（非同源末端连接）是另一种修复机制，但容易引入随机突变。

4.基因编辑技术中，以下哪种情况可能导致脱靶效应？（）

A.gRNA与靶点DNA高度互补

B.gRNA与多个非靶点DNA相似

C.Cas9蛋白活性过高

D.基因组结构复杂

答案：B

解析：脱靶效应是指基因编辑工具在非预期位点进行切割，导致unintendedmutations。gRNA与多个非靶点DNA相似会增加脱靶风险。gRNA与靶点DNA高度互补、Cas9蛋白活性过高和基因组结构复杂均可能影响脱靶效应的发生，但gRNA与多个非靶点DNA相似是最直接的原因。

5.基因编辑技术中，以下哪种方法可以提高gRNA的特异性？（）

A.优化gRNA序列

B.降低gRNA浓度

C.使用多重gRNA

D.以上都是

答案：D

解析：提高gRNA特异性可以通过优化gRNA序列、降低gRNA浓度和使用多重gRNA等方法实现。优化gRNA序列可以减少与非靶点DNA的相似性，降低gRNA浓度可以减少脱靶切割的概率，使用多重gRNA可以同时靶向多个位点，减少单一gRNA脱靶的风险。

6.基因编辑技术中，以下哪种工具可以实现单碱基替换？（）

A.CRISPR-Cas9

B.CRISPR-Cas12a

C.CRISPR-Cas13a

D.TALEN

答案：A

解析：CRISPR-Cas9通过NHEJ和HDR机制可以实现单碱基替换。Cas12a主要用于DNA检测，Cas13a主要用于RNA编辑，TALEN也可以实现单碱基替换，但Cas9因其高效性和易用性更常用。

7.基因编辑过程中，以下哪种情况会导致基因敲除？（）

A.gRNA靶向内含子

B.gRNA靶向外显子

C.NHEJ修复

D.HDR修复

答案：C

解析：基因敲除是指通过基因编辑技术使基因功能丧失。gRNA靶向内含子或外显子都可能导致基因功能异常，但NHEJ修复容易引入移码突变或提前终止密码子，导致基因功能丧失。HDR修复可以精确地删除基因片段，实现基因敲除。

8.基因编辑技术中，以下哪种方法可以用于基因激活？（）

A.CRISPR-dCas9

B.CRISPR-Cas9

C.ZFN

D.TALEN

答案：A

解析：CRISPR-dCas9（脱靶Cas9）可以用于基因激活。通过将Cas9蛋白的切割域去除，保留其DNA结合域，并与激活域融合，可以结合在目标基因启动子区域，激活基因表达。CRISPR-Cas9、ZFN和TALEN主要实现基因切割，不直接用于基因激活。

9.基因编辑技术中，以下哪种情况会导致基因插入？（）

A.gRNA靶向启动子

B.gRNA靶向终止子

C.HDR修复

D.NHEJ修复

答案：C

解析：基因插入可以通过HDR修复机制实现。通过提供外源DNA模板，HDR可以在gRNA靶向的位点插入新的基因序列。gRNA靶向启动子或终止子可能导致基因表达异常，NHEJ修复虽然可以插入DNA片段，但容易引入随机突变，不如HDR精确。

10.基因编辑技术中，以下哪种方法可以用于基因敲入？（）

A.CRISPR-Cas9

B.CRISPR-dCas9

C.HDR修复

D.NHEJ修复

答案：C

解析：基因敲入是指通过基因编辑技术将新的基因序列插入到基因组特定位置。HDR修复机制可以实现精确的基因敲入，通过提供外源DNA模板，可