2025年生物医学与医疗技术知识考察试题及答案解析

2025年生物医学与医疗技术知识考察试题及答案解析一、单项选择题（每题2分，共30分）1.以下关于CRISPRCas9基因编辑系统的描述，正确的是：A.Cas9蛋白通过识别PAM序列（5'NGG3'）定位靶标DNAB.sgRNA仅包含与靶标DNA互补的间隔序列C.该系统只能实现基因敲除，无法进行精确碱基编辑D.脱靶效应主要由sgRNA与非靶标序列完全互补引起答案：A解析：CRISPRCas9中，Cas9蛋白通过PAM序列（典型为5'NGG3'）识别靶标DNA（A正确）；sgRNA包含间隔序列（与靶标互补）和支架序列（维持结构）（B错误）；通过碱基编辑器（如CBE、ABE）可实现单碱基编辑（C错误）；脱靶效应多由sgRNA与非靶标序列部分互补引起（D错误）。2.mRNA疫苗的关键递送载体是：A.腺病毒载体B.脂质纳米颗粒（LNP）C.聚乳酸羟基乙酸共聚物（PLGA）D.金纳米颗粒答案：B解析：mRNA易被核酸酶降解，需载体保护并促进细胞摄取。LNP因与细胞膜融合效率高、免疫原性低，是mRNA疫苗（如辉瑞/BioNTech、Moderna）的核心递送系统（B正确）；腺病毒载体用于DNA疫苗或病毒载体疫苗（A错误）；PLGA多用于缓释微球（C错误）；金纳米颗粒主要用于成像或光热治疗（D错误）。3.关于生物材料的生物相容性，以下描述错误的是：A.血液相容性要求材料不引发血小板活化或凝血级联反应B.组织相容性需避免慢性炎症或异物反应C.降解产物的毒性是评价可降解材料的关键指标D.所有生物材料均需完全降解以避免长期残留答案：D解析：生物材料分为永久型（如钛合金骨钉）和可降解型（如PLGA缝合线），永久型材料无需降解（D错误）；血液相容性关注抗凝血（A正确）；组织相容性需减少炎症反应（B正确）；可降解材料需评估降解产物毒性（C正确）。4.以下医学影像技术中，软组织分辨率最高的是：A.X射线摄影B.XCTC.MRID.超声答案：C解析：MRI利用氢质子弛豫信号成像，对软组织（如脑、肌肉）的对比度和分辨率显著高于X射线（A）、CT（B，侧重骨与密度差异）及超声（D，受气体/骨干扰）（C正确）。5.肿瘤免疫检查点抑制剂的作用机制是：A.直接杀伤肿瘤细胞B.激活T细胞表面抑制性受体（如PD1）C.阻断肿瘤细胞与T细胞间的抑制性信号（如PDL1/PD1）D.促进肿瘤抗原释放答案：C解析：免疫检查点抑制剂（如PD1/PDL1抗体）通过阻断肿瘤细胞表达的PDL1与T细胞PD1的结合，解除T细胞抑制状态（C正确）；直接杀伤由CART或化疗实现（A错误）；抑制剂是“阻断”而非“激活”抑制性受体（B错误）；促进抗原释放是放疗或某些化疗药物的作用（D错误）。6.以下属于第二代基因测序（NGS）技术原理的是：A.链终止法（Sanger测序）B.边合成边测序（桥式PCR+荧光标记）C.纳米孔单分子测序D.原位滚环扩增（RCA）答案：B解析：NGS核心是高通量、短读长，通过桥式PCR扩增DNA簇，结合荧光标记核苷酸的边合成边测序（B正确）；Sanger是第一代（A错误）；纳米孔是第三代（C错误）；RCA用于原位杂交或单细胞测序（D错误）。7.人工心脏瓣膜中，生物瓣与机械瓣的主要区别是：A.生物瓣由动物组织（如猪主动脉）处理而成，无需长期抗凝B.机械瓣耐久性差（1015年），生物瓣可终身使用C.生物瓣血栓风险高，需终身服用华法林D.机械瓣材料为钛合金，生物瓣为聚四氟乙烯（PTFE）答案：A解析：生物瓣多源自动物组织（猪主动脉、牛心包），经戊二醛交联降低免疫原性，术后抗凝仅需36个月（A正确）；机械瓣耐久性＞20年，生物瓣约1015年（B错误）；机械瓣血栓风险高，需终身抗凝（C错误）；机械瓣材料为热解碳，生物瓣为处理后的动物组织（D错误）。8.定量PCR（qPCR）中，Ct值（循环阈值）与初始模板量的关系是：A.Ct值越大，初始模板量越多B.Ct值越小，初始模板量越多C.Ct值与模板量无关D.Ct值仅反映扩增效率答案：B解析：Ct值是荧光信号达到阈值时的循环数，初始模板量越多，达到阈值所需循环数越少（Ct值越小）（B正确）。9.以下属于再生医学核心要素的是：A.干细胞、生物材料、细胞因子B.抗体、小分子药物、疫苗C.影像设备、手术器械、麻醉剂D.基因测序仪、PCR仪、离心机答案：A解析：再生医学通过修复/替代受损组织实现功能重建，核心要素为种子细胞（如干细胞）、支架材料（生物材料）、生物活性因子（如生长因子）（A正确）；B为药物研发范畴，C为临床工具，D为实验室设备。10.纳米药物递送系统（NDDS）的“EPR效应”指：A.纳米颗粒通过主动靶向配体结合肿瘤细胞表面受体B.肿瘤血管高通透性和滞留效应，使纳米颗粒被动富集C.纳米颗粒在血液中被单核巨噬细胞系统（MPS）清除D.药物从纳米载体中快速释放并扩散至周围组织答案：B解析：EPR（增强的通透性和滞留）效应是肿瘤血管内皮间隙大（高通透性）、淋巴回流缺失（滞留），导致纳米颗粒被动聚集于肿瘤组织（B正确）；主动靶向需配体修饰（A错误）；MPS清除是NDDS面临的挑战（C错误）；药物释放是递送后的步骤（D错误）。11.以下关于CART细胞治疗的描述，错误的是：A.CAR结构包含抗原结合区（如scFv）、跨膜区、共刺激信号区B.主要用于实体瘤治疗（如肺癌、肝癌）C.可能引发细胞因子释放综合征（CRS）D.需要从患者体内提取T细胞进行基因改造答案：B解析：CART目前主要用于血液系统恶性肿瘤（如急性淋巴细胞白血病、淋巴瘤），实体瘤因靶向性差、微环境抑制等问题疗效有限（B错误）；其余选项均正确（A为CAR结构，C为常见副作用，D为自体或异体T细胞改造流程）。12.以下疫苗类型中，属于灭活疫苗的是：A.重组蛋白疫苗（如新冠重组刺突蛋白疫苗）B.减毒活疫苗（如麻疹疫苗）C.病毒载体疫苗（如腺病毒载体新冠疫苗）D.全病毒灭活疫苗（如传统流感灭活疫苗）答案：D解析：灭活疫苗通过物理/化学方法使病毒失活但保留抗原性（D正确）；重组蛋白疫苗为亚单位疫苗（A错误）；减毒活疫苗使用活的弱毒株（B错误）；病毒载体疫苗为基因工程疫苗（C错误）。13.人工智能（AI）在医学影像诊断中的核心技术是：A.支持向量机（SVM）B.卷积神经网络（CNN）C.随机森林（RF）D.线性回归答案：B解析：医学影像为二维/三维图像数据，CNN通过卷积核提取空间特征，是影像识别的核心算法（B正确）；SVM、RF多用于结构化数据分类（A、C错误）；线性回归用于预测（D错误）。14.以下关于组织工程皮肤的描述，正确的是：A.仅包含表皮层，无需真皮成分B.必须使用患者自体细胞以避免免疫排斥C.支架材料需具备良好的透气性和降解性D.成品可长期保存（＞1年）无需冷藏答案：C解析：组织工程皮肤需模拟天然皮肤的表皮真皮结构（A错误）；同种异体细胞（如新生儿包皮成纤维细胞）经处理后也可使用（B错误）；支架需透气（促进氧/营养交换）、可降解（被自体组织替代）（C正确）；含活细胞的组织工程皮肤需低温保存（D错误）。15.以下属于基因治疗中体内（invivo）递送的是：A.提取患者造血干细胞，体外转导后回输B.通过静脉注射腺相关病毒（AAV）载体递送治疗基因C.分离T细胞，改造为CART后回输D.皮肤成纤维细胞体外扩增后移植答案：B解析：体内递送指直接将治疗载体（如病毒、纳米颗粒）注入患者体内（B正确）；其余选项均为体外（exvivo）操作（A、C、D错误）。二、多项选择题（每题3分，共15分，少选、错选均不得分）1.以下属于基因编辑工具的有：A.ZFN（锌指核酸酶）B.TALEN（转录激活因子样效应物核酸酶）C.CRISPRCas12a（Cpf1）D.碱基编辑器（BE）答案：ABCD解析：ZFN、TALEN、CRISPR（包括Cas9、Cas12a等）及基于CRISPR的碱基编辑器均为基因编辑工具（全选正确）。2.医学超声成像的优势包括：A.无电离辐射，安全性高B.可实时动态观察组织运动（如心脏跳动）C.对骨组织和肺组织成像效果极佳D.设备便携，适合床旁检查答案：ABD解析：超声受气体（肺）和骨（如颅骨）干扰，成像效果差（C错误）；其余为超声优势（A、B、D正确）。3.以下属于生物医用高分子材料的有：A.聚乳酸（PLA）B.钛合金（Ti6Al4V）C.胶原蛋白D.聚二甲基硅氧烷（PDMS）答案：ACD解析：钛合金为金属材料（B错误）；PLA（可降解）、胶原蛋白（天然高分子）、PDMS（硅橡胶）均为高分子材料（A、C、D正确）。4.疫苗开发的关键评价指标包括：A.免疫原性（诱导特异性抗体/细胞免疫的能力）B.安全性（是否引发严重不良反应）C.稳定性（常温/冷链保存时间）D.生产成本与可及性答案：ABCD解析：疫苗需兼顾免疫效果（A）、安全性（B）、储运条件（C）及普及性（D）（全选正确）。5.以下属于肿瘤早筛技术的有：A.液体活检（ctDNA检测）B.低剂量螺旋CT（LDCT）筛查肺癌C.粪便隐血试验（FOBT）筛查结直肠癌D.PETCT全身扫描答案：ABC解析：PETCT主要用于肿瘤分期和转移检测，非早筛（D错误）；液体活检（A）、LDCT（B）、FOBT（C）均为早筛技术（正确）。三、填空题（每空1分，共10分）1.CART细胞中的“CAR”全称是__________。答案：嵌合抗原受体（ChimericAntigenReceptor）2.组织工程的三要素是__________、__________和__________。答案：种子细胞、生物支架材料、生物活性因子3.PET（正电子发射断层扫描）成像的常用示踪剂是__________（写出核素及标记物，如18FFDG）。答案：18F氟代脱氧葡萄糖（18FFDG）4.单克隆抗体制备的关键技术是__________（写出技术名称）。答案：杂交瘤技术5.基因治疗中，腺相关病毒（AAV）载体的主要优点是__________（至少答两点）。答案：低免疫原性、长期稳定表达、可感染分裂/非分裂细胞（任选两点）6.人工关节置换术常用的关节面材料组合是__________（如金属聚乙烯）。答案：陶瓷聚乙烯（或金属聚乙烯、陶瓷陶瓷）四、简答题（共30分）1.（5分）简述CRISPRCas9基因编辑的基本流程。答案：①设计sgRNA：根据靶基因序列设计与靶标DNA互补的间隔序列，连接支架序列形成sgRNA；②载体构建：将sgRNA表达盒与Cas9蛋白编码基因共克隆至质粒或病毒载体；③递送系统：通过电转、病毒感染（如慢病毒）或纳米颗粒将载体导入靶细胞；④切割与修复：Cas9sgRNA复合物识别PAM序列并切割靶标DNA，形成双链断裂（DSB）；⑤DNA修复：细胞通过非同源末端连接（NHEJ，导致敲除）或同源重组（HDR，实现精确编辑）修复DSB。2.（8分）比较mRNA疫苗与传统灭活疫苗的优缺点（从免疫原性、安全性、生产周期、储运条件四方面分析）。答案：|维度|mRNA疫苗|灭活疫苗||||||免疫原性|可诱导体液免疫（抗体）+细胞免疫（CD8+T细胞）|主要诱导体液免疫，细胞免疫较弱||安全性|无感染风险（RNA不整合入基因组）|灭活不彻底可能残留感染性（极低）||生产周期|基于核酸合成，周期短（数周）|需病毒培养灭活纯化，周期长（数月）||储运条件|需超低温（70℃）或专用冷链（LNP包裹后部分可28℃短期保存）|多可28℃保存，稳定性好|3.（7分）简述人工智能（AI）在医学影像诊断中的应用场景及潜在挑战。答案：应用场景：①病灶检测：如肺癌CT影像中的结节识别、乳腺癌钼靶的钙化灶检测；②影像分割：自动标注肿瘤边界（如MRI脑胶质瘤分割）；③辅助诊断：基于影像特征预测病理类型（如肺结节良恶性鉴别）；④疗效评估：对比治疗前后影像变化（如肿瘤大小、转移灶数量）。潜在挑战：①数据质量：标注不准确的影像数据可能导致模型偏差；②泛化能力：不同设备（如不同CT机）、不同种族人群的影像差异影响模型普适性；③可解释性：深度学习模型为“黑箱”，医生难以理解决策依据；④伦理与法规：患者隐私保护（影像数据含敏感信息）、AI诊断结果的法律责任界定。4.（10分）设计一种针对实体瘤的纳米药物递送系统，需考虑哪些关键参数？请结合肿瘤微环境（TME）特点说明。答案：需考虑的关键参数及TME关联：①粒径大小：TME中肿瘤血管内皮间隙约100800nm（EPR效应），纳米颗粒粒径需控制在50200nm以避免被肾清除（＜10nm）或被MPS吞噬（＞200nm）；②表面电荷：TME呈弱酸性（pH6.56.8），可设计pH响应性表面（如中性/负电→酸性环境转正电），减少血液中蛋白吸附（“隐形”）并增强肿瘤细胞摄取；③靶向配体：修饰靶向分子（如抗体片段、多肽、小分子），结合肿瘤细胞高表达的受体（如EGFR、HER2）或TME成分（如整合素αvβ3，高表达于肿瘤血管内皮），实现主动靶向；④药物释放机制：TME中高浓度ATP、活性氧（ROS）或基质金属蛋白酶（MMPs），可设计响应性载体（如ATP触发的纳米孔开启、ROS敏感的二硫键断裂），实现肿瘤部位特异性释药；⑤穿透深度：实体瘤存在致密基质（如胶原纤维）和高间质压，需通过表面修饰（如透明质酸酶偶联）降解基质，或设计可变形纳米颗粒（如脂质体）提高穿透能力；⑥生物相容性：避免引发免疫反应（如减少补体激活），降解产物需无毒（如PLGA降解为乳酸、羟基乙酸，可代谢排出）。五、综合应用题（共15分）某患者因晚期结直肠癌就诊，基因检测显示肿瘤细胞高表达PDL1，且携带KRASG12C突变。请结合当前治疗进展，设计个体化治疗方案，并说明理论依据。答案：治疗方案设计及依据：1.免疫检查点抑制剂（PD1/PDL1单抗）：患者肿瘤高表达PDL1（PDL1CPS≥10时获益更显著），PD1/PDL1抗体（如帕博利珠单抗、阿替利珠单抗）可阻断PDL1/PD1信号，解除T细胞抑制，激活抗肿瘤免疫。结直肠癌中，微卫星高度不稳定（MSIH）或错配修复缺陷（dMMR）患者对免疫治疗响应率高，但即使MSS/pMMR（约85%结直肠癌），PDL1高表达者仍可能获益（如KEYNOTE177试验）。2.KRASG12C抑制剂：KRASG12C突变（约45%结直肠癌）导致RASRAFMEKERK通路持续激活，促进增殖。特异性抑制剂（如阿达格拉西布、索托拉西布）通过共价结合KRASG12