2025年大学《生物技术》专业题库- 细胞工程技术在医学中的应用

2025年大学《生物技术》专业题库——细胞工程技术在医学中的应用考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、选择题（每题2分，共20分。请将正确选项的字母填在题后的括号内）1.下列哪项技术主要利用了细胞膜的流动性和选择透性？A.细胞融合技术B.羊膜腔穿刺术C.体外受精D.原核接种2.在单克隆抗体制备过程中，用于筛选能产生特定抗体杂交瘤细胞的培养基添加了：A.丝裂霉素CB.促红细胞生成素C.胰岛素D.HAT培养基3.干细胞具有多种潜能，其中能够分化成多种组织细胞，但失去生殖能力的细胞类型是：A.胚胎干细胞（ES细胞）B.成体干细胞C.多能诱导干细胞（iPS细胞）D.上皮干细胞4.组织工程的目标是构建具有特定功能的组织或器官替代物，其中常被用作细胞外基质支架材料的是：A.合成聚合物（如聚己内酯）B.天然生物材料（如胶原、壳聚糖）C.金属合金D.玻璃材料5.CAR-T细胞疗法中，“CAR”指的是：A.骨髓间充质干细胞B.改造的T细胞受体C.淋巴细胞活化抗原D.基因编辑载体6.体外细胞培养需要严格的无菌条件，主要目的是防止：A.细胞老化B.细胞分化C.细菌污染D.细胞凋亡7.利用核移植技术获得的克隆动物，其遗传物质主要来源于：A.受体母体B.细胞核供体C.卵细胞质供体D.胚胎干细胞8.下列哪项应用是单克隆抗体在医学诊断中的主要优势？A.制造疫苗B.治疗癌症C.高特异性检测D.促进组织再生9.在进行基因治疗时，将外源基因导入目标细胞常用的载体不包括：A.病毒载体B.质粒载体C.干细胞载体D.合成脂质体载体10.关于干细胞治疗，其面临的主要伦理挑战之一是：A.治疗费用过高B.治疗效果不确定C.知情同意权D.治疗后免疫排斥二、填空题（每空1分，共15分。请将正确答案填在横线上）1.细胞工程技术的核心是维持或改变细胞的______________特性。2.人类首次成功培养出动物细胞是在______________年，由科学家科赫完成。3.单克隆抗体具有______________、______________和______________等优点。4.造血干细胞移植实质上是移植了具有分化潜能的______________细胞。5.组织工程通常需要结合______________、______________和______________三者。6.原代细胞培养通常指从体内直接分离细胞并在体外进行的第一次培养。7.电融合技术利用高电压电脉冲使细胞膜______________，形成通道，促进细胞融合。8.干细胞根据其分化潜能可分为______________干细胞、______________干细胞和______________干细胞。三、名词解释（每题3分，共15分）1.细胞融合2.干细胞3.组织工程4.CAR-T细胞疗法5.基础培养基四、简答题（每题5分，共20分）1.简述体外细胞培养需要满足的基本条件。2.比较胚胎干细胞和成体干细胞的区别。3.简述单克隆抗体技术制备的主要步骤。4.解释什么是细胞治疗，并列举至少两种细胞治疗的应用方向。五、论述题（每题10分，共20分）1.论述细胞工程技术在遗传病诊断与治疗中的应用前景。2.结合实例，论述组织工程在修复受损组织或器官方面的潜力和挑战。试卷答案一、选择题1.A2.D3.B4.B5.B6.C7.B8.C9.C10.C二、填空题1.遗传2.19073.高度特异性、灵敏度强、可大量制备4.造血5.细胞、支架、生物活性因子6.破裂7.穿孔8.多能、单能、祖细胞三、名词解释1.细胞融合：指利用物理、化学或生物方法使两个或多个细胞合并形成一个具有双核或多核的细胞的过程。2.干细胞：指具有自我复制能力和分化潜能，能够分化形成多种细胞类型的原始细胞。3.组织工程：指综合应用生命科学与材料科学的基本原理，构建具有生物功能的三维组织替代物，或对现有组织进行修复、再生的一门新兴交叉学科。4.CAR-T细胞疗法：指将患者自身的T淋巴细胞在体外通过基因工程技术改造，使其表达能够识别特定肿瘤抗原的嵌合抗原受体（CAR），再回输患者体内以杀伤肿瘤细胞的免疫疗法。5.基础培养基：指含有细胞生长和增殖所需的基本营养物质（如氨基酸、维生素、无机盐、糖类等）的培养基，通常还需要添加血清等天然成分来提供未明确的生长因子和附着因子。四、简答题1.体外细胞培养需要满足基本条件：①无菌环境：防止微生物污染，影响细胞生长或导致实验失败；②适宜的pH值：通常维持在7.2-7.4；③合适的温度：大多数哺乳动物细胞要求37℃；④充足的氧气：提供氧气供细胞有氧呼吸；⑤适宜的渗透压：通常与细胞内液渗透压接近；⑥必要的营养物质：包括氨基酸、维生素、无机盐、糖类、生长因子等；⑦合适的培养基：根据细胞类型选择合适的合成或天然培养基；⑧合适的支持物：如培养皿、培养瓶表面需光滑，部分细胞需附着生长。2.胚胎干细胞（ES细胞）和成体干细胞（SS细胞）的区别：①来源不同：ES细胞来源于早期胚胎（囊胚内细胞团）；SS细胞来源于发育过程中的胎儿组织或成年动物的特定组织；②分化潜能不同：ES细胞为多能干细胞，可分化成体内所有类型的细胞（除生殖细胞）；SS细胞通常为单能或多功能干细胞，分化潜能有限，主要分化成其来源组织或器官的细胞类型；③取材难度不同：ES细胞取材需要破坏胚胎，伦理问题较多，来源受限；SS细胞取材相对容易，但可能存在分化能力下降、免疫排斥等问题；④在体应用不同：ES细胞在再生医学和疾病治疗中应用潜力巨大，但面临伦理和技术挑战；SS细胞应用相对成熟，如骨髓移植，但修复能力有限。3.单克隆抗体技术制备的主要步骤：①免疫动物：将特异性抗原注入选定的动物（如小鼠）体内，使其产生相应的抗体；②细胞融合：收集动物脾脏中的B淋巴细胞，与骨髓瘤细胞（能无限增殖）在体外利用促融剂（如聚乙二醇）诱导融合，筛选出能产生特定抗体的杂交瘤细胞；③筛选与克隆：利用特定选择性培养基（如HAT培养基）筛选出杂交瘤细胞；④克隆化培养：通过有限稀释法或显微操作技术将杂交瘤细胞克隆化，获得只产生单一抗体的细胞系；⑤单克隆抗体纯化：将纯化的单克隆抗体从培养液或细胞裂解物中分离提取；⑥质量检测与鉴定：对纯化的单克隆抗体进行效价、纯度、特异性等检测。4.细胞治疗是指将自体或异体的、经过体外加工改造或未经改造的特定细胞，通过静脉、动脉、直接注射等方式回输到患者体内，或移植到患者体内特定部位，以纠正细胞数量或功能障碍、修复损伤组织、增强机体抗病能力或抑制异常细胞生长等目的的治疗方法。应用方向：①血液系统疾病：如白血病、淋巴瘤的造血干细胞移植、CAR-T细胞疗法；②遗传性疾病：如地中海贫血的脐带血干细胞移植；③免疫缺陷病：如重症联合免疫缺陷病的造血干细胞移植；④组织损伤修复：如骨缺损的间充质干细胞移植、心肌梗死后的心肌修复；⑤抗肿瘤治疗：如过继性细胞免疫疗法（CAR-T等）。五、论述题1.细胞工程技术在遗传病诊断与治疗中的应用前景广阔。在诊断方面，可通过体外细胞培养技术对胚胎细胞或体细胞进行遗传学检测（如染色体分析、基因检测），实现遗传病的早期诊断和产前筛查。例如，对囊胚内细胞进行基因分析可诊断单基因遗传病，羊膜腔穿刺获取胎儿细胞进行核型分析可诊断染色体异常。在治疗方面，细胞工程技术是基因治疗的主要实施手段。通过基因工程改造自体或异体的干细胞（如造血干细胞、成体干细胞、胚胎干细胞），使其携带正常基因并回输体内，使正常基因在靶细胞内表达，从而纠正遗传缺陷。例如，利用基因治疗的原理和方法，可通过干细胞移植治疗地中海贫血、β-地中海贫血等单基因遗传病，以及某些类型的免疫缺陷病。此外，利用体外模拟遗传病模型的研究，有助于深入了解疾病机制，为开发新的诊断和治疗策略提供依据。前景在于提高诊断准确性和效率，为遗传病的精准治疗提供新的途径，但同时也面临技术成熟度、安全性、伦理、成本等诸多挑战。2.组织工程在修复受损组织或器官方面具有巨大潜力，但也面临诸多挑战。潜力体现在：①构建组织替代物：利用细胞、生物支架和生长因子，在体外构建具有特定功能的组织或器官替代物，用于替代失去功能或无法再生的人体组织器官，如人工皮肤、软骨、血管、骨组织、膀胱等，解决器官移植供体短缺的问题。②促进组织再生：将外源细胞（如干细胞）移植到受损部位，利用其分化潜能和分泌的细胞因子，引导和促进宿主自身组织进行修复和再生，如神经损伤后的神经再生、心肌梗死后心肌细胞补充。③个性化治疗：基于患者的自体细胞构建组织替代物，可减少免疫排斥反应，提高治疗的安全性和有效性。挑战在于：①生物支架材料：理想的支架材料应具有生物相容性、适当的力学性能、可降解性、良好的孔隙结构和血管化能力，目前尚难以完全满足所有组织的需求。②细胞来源与扩增：获得足够数量、高质量、具有高活性的种子细胞是关键，特别是对于多能干细胞的应用仍需解决伦理和安全性问题。③血管化：构