2026干细胞生物学真题及答案

2026干细胞生物学真题及答案一、单项选择题（每题1分，共20分。每题只有一个正确答案，请将正确选项字母填入括号内）1.下列哪一标记物最常用于鉴定人胚胎干细胞的多能性状态？A.CD34  B.SSEA-4  C.CD45  D.CD133  （ ）2.诱导多能干细胞（iPSC）重编程过程中，最先发生的事件是：A.端粒酶激活  B.组蛋白H3K27me3全局性下降  C.外源因子沉默  D.线粒体代谢由氧化磷酸化向糖酵解转变  （ ）3.小鼠胚胎干细胞在2i/LIF培养体系中维持naïve状态，其中“2i”指：A.CHIR99021+PD0325901  B.CHIR99021+SB431542  C.PD0325901+A83-01  D.CHIR99021+ROCKinhibitor  （ ）4.下列哪条信号通路激活后可直接抑制神经外胚层分化？A.BMP4  B.Wnt3a  C.Nodal  D.FGF8  （ ）5.人造血干/祖细胞移植NOD/SCID/IL2Rγnull小鼠后，最迟第几周需通过流式检测人CD45+细胞以评估重建率？A.2周  B.4周  C.8周  D.16周  （ ）6.CRISPR-Cas9敲除人iPSC中P53基因后，最可能出现的核型异常是：A.8号三体  B.17号三体  C.12号三体  D.X单体  （ ）7.类器官培养中，Matrigel的主要功能成分是：A.层粘连蛋白-511  B.Ⅳ型胶原  C.玻连蛋白  D.以上混合物  （ ）8.下列哪一因子可将小鼠成纤维细胞直接转化为功能性神经元，跳过iPSC阶段？A.Ascl1,Brn2,Myt1l  B.Oct4,Sox2,Klf4  C.Gata4,Mef2c,Tbx5  D.Pdx1,Mafa,Ngn3  （ ）9.人胚胎干细胞向定形内胚层分化时，最敏感的时序标记物上调顺序为：A.CXCR4+c-Kit+  B.CXCR4+E-cadherinlow  C.CXCR4+PDGFRα+  D.CXCR4+EpCAM+  （ ）10.线粒体异质性“瓶颈效应”最可能发生在哪一阶段？A.原始生殖细胞迁移  B.受精卵第一次有丝分裂  C.囊胚孵化  D.原肠胚形成  （ ）11.单细胞RNA-seq中，用于校正“dropout”事件的最常用算法是：A.MAGIC  B.SeuratSCTransform  C.DeepImpute  D.SAVER  （ ）12.人iPSC-CM（心肌细胞）动作电位时程APD90主要受哪一离子流主导？A.ICa,L  B.IKr  C.INa  D.IK1  （ ）13.间充质干细胞外泌体中，促进血管新生的关键miRNA是：A.miR-21  B.miR-124  C.miR-210  D.miR-155  （ ）14.下列哪一标记组合可特异性分离小鼠肌肉干细胞（MuSC）？A.CD31CD45Sca-1α7-integrin+  B.CD31CD45Sca-1+α7-integrin+  C.CD31CD45Sca-1Pax7-GFP+  D.CD31CD45Sca-1+Pax7-GFP+  （ ）15.人胚胎干细胞中，H3K4me3与H3K27me3共定位的启动子区域被称为：A.super-enhancer  B.poisedpromoter  C.insulator  D.repressivecompartment  （ ）16.诱导iPSC向β样细胞分化时，最关键的动态信号转换顺序是：A.ActivinA→Retinoicacid→Nicotinamide  B.CHIR→RA→Alk5inhibitor  C.CHIR→ActivinA→RA  D.RA→CHIR→Alk5inhibitor  （ ）17.下列哪一基因突变导致“干细胞衰竭”型先天性角化不良？A.TERT  B.LMNA  C.FANCA  D.LIG4  （ ）18.人胚胎干细胞在冻存时，最常用的渗透性冷冻保护剂组合是：A.DMSO+乙二醇  B.DMSO+蔗糖  C.丙二醇+海藻糖  D.甘油+蔗糖  （ ）19.类器官中建立“近-远轴”肠道模式时，梯度浓度最高的形态素是：A.Wnt3a  B.R-spondin1  C.BMP4  D.SHH  （ ）20.人iPSC向肝细胞分化后，检测CYP3A4活性最经典的底物是：A.Midazolam  B.Dextromethorphan  C.Coumarin  D.Phenacetin  （ ）二、多项选择题（每题2分，共20分。每题有两个或两个以上正确答案，多选少选均不得分，请将正确选项字母填入括号内）21.下列哪些表面标记组合可富集人脐带血来源的HSC？A.CD34+CD38CD45RACD90+  B.CD34+CD133+CD49f+  C.CD34+CD38+CD45RA+CD90-  D.CD34+CD38CD49fCD90+  （ ）22.维持小鼠naïveESC所需的转录因子包括：A.Nanog  B.Klf2  C.Tbx3  D.Prdm14  （ ）23.下列哪些技术可直接检测单个干细胞内端粒长度？A.qPCR  B.Telomapping  C.Q-FISH  D.Telo-seq  （ ）24.人iPSC向神经嵴细胞分化时，上调的转录因子有：A.SOX10  B.FOXD3  C.PAX6  D.AP2α  （ ）25.间充质干细胞免疫调节功能依赖：A.IDO1  B.PGE2  C.IL-10  D.PD-L1  （ ）26.下列哪些突变会导致线粒体疾病且可在iPSC中校正？A.m.3243A>G  B.m.8993T>G  C.m.11778G>A  D.m.14484T>C  （ ）27.类器官培养中，下列哪些步骤可提高类器官成熟度？A.降低Matrigel浓度  B.引入机械剪切力灌注  C.共培养免疫细胞  D.长期低氧培养  （ ）28.人胚胎干细胞基因组安全harbor位点包括：A.AAVS1  B.CCR5  C.ROSA26  D.H11  （ ）29.下列哪些因素可提高iPSC重编程效率？A.维生素C  B.TGF-β抑制剂  C.p53shRNA  D.低氧  （ ）30.单细胞ATAC-seq可检测：A.转录因子足迹  B.核小体定位  C.DNA甲基化  D.增强子活性  （ ）三、填空题（每空1分，共30分。将答案按顺序写在答题纸上）31.人胚胎干细胞向中胚层分化时，最早上调的T-box转录因子是________。32.小鼠iPSC重编程经典四因子中，属于Yamanaka因子但不属于Thomson因子的是________。33.人HSC长期移植实验的金标准模型小鼠品系为________。34.类器官中形成“隐窝-绒毛”结构时，梯度Wnt信号主要来源于________细胞。35.人iPSC-CM的肌节蛋白cTnT由基因________编码。36.线粒体替代疗法中，纺锤体-染色体复合物转移技术英文缩写为________。37.人胚胎干细胞向胰腺前体分化时，PDX1+NKX6.1+双阳性比例需大于________%方可进入下一阶段。38.单细胞RNA-seq中，UMI长度为________碱基时可有效去除PCR重复。39.人ESC基因组编辑后，脱靶评估的金标准实验为________测序。40.间充质干细胞外泌体直径范围________nm。41.人iPSC向视网膜色素上皮分化时，出现色素颗粒的时间约为第________天。42.小鼠肌肉干细胞静息态标记分子为________。43.人胚胎干细胞向肝样细胞分化后，储存糖原的染色方法为________染色。44.类器官冻存时，最常用的低温保护剂为________。45.人iPSC向神经元分化时，抑制Notch信号所用的γ-secretase抑制剂为________。46.人HSC移植后，多系重建需同时检测CD33、CD19及________系标记。47.人胚胎干细胞中，维持X染色体失活所需的非编码RNA为________。48.人iPSC向心肌分化出现自主搏动的时间约为第________天。49.人脐带血HSC冻存浓度通常为________×10^6cells/ml。50.人iPSC向β样细胞分化后，胰岛素分泌刺激指数（S.I.）需大于________方可认为功能成熟。51.人胚胎干细胞向神经前体分化时，最早出现的神经黏附分子为________。52.小鼠iPSC二次畸胎瘤实验需观察________周。53.人iPSC向多巴胺能神经元分化时，关键转录因子为________。54.人胚胎干细胞向造血分化时，最早出现的造血转录因子为________。55.人iPSC向肾类器官分化时，诱导后肾间充质的关键因子为________。56.人胚胎干细胞向肺前体分化时，最早出现的肺谱系转录因子为________。57.人iPSC向脂肪分化时，油红O染色阳性脂滴呈现________色。58.人胚胎干细胞向胰岛分化时，抑制胰高血糖素阳性细胞比例的因子为________。59.人iPSC向心肌分化时，加入乳酸进行代谢筛选的时间为第________天。60.人HSC移植后，首次评估嵌合率的时间为移植后第________周。四、简答题（共40分）61.（封闭型，6分）简述小鼠naïve与primed多能性状态的三种分子差异，并给出检测标记。62.（封闭型，6分）说明人iPSC向定形内胚层分化时，CHIR99021与ActivinA的时序作用机制。63.（开放型，8分）结合实验数据，论述线粒体异质性“瓶颈效应”对HSC长期移植后组织分布的影响，并提出两种干预策略。64.（封闭型，6分）列举人iPSC基因组编辑后脱靶评估的四种实验方法，并比较其灵敏度与通量。65.（开放型，8分）设计一个实验，利用单细胞ATAC-seq解析人iPSC向神经嵴分化过程中SOX10增强子的动态开放模式，需包含样本制备、数据分析与验证实验。66.（封闭型，6分）说明类器官培养中建立“近-远轴”肠道模式的形态素梯度来源及浓度范围。五、综合应用题（共40分）67.（计算/分析，20分）某实验室获得一份人脐带血，CD34+细胞比例为0.8%，总单核细胞数为1.2×10^9。（1）计算理论上可获得的CD34+细胞总数。（2）若采用免疫磁珠分选，回收率85%，纯度95%，求实际所得CD34+细胞数及纯度校正后的有效HSC数。（3）若移植剂量为2.5×10^5CD34+细胞/20gNOD/SCID小鼠，计算可移植小鼠数量。（4）移植后12周，流式检测骨髓人CD45+嵌合率为1.2%，小鼠总骨髓细胞数为4×10^7，计算人源细胞绝对数。（5）若需达到25%嵌合率，理论上需移植多少CD34+细胞？（假设线性关系）68.（综合设计，20分）某患者携带LMNAc.745C>T杂合突变，表现为家族性扩张型心肌病。请设计一个从外周血单个核细胞获取无突变iPSC并修复突变位点的完整方案，要求：（1）给出重编程因子组合与载体系统；（2）设计CRISPR修复策略（含供体模板、sgRNA序列、Cas9形式）；（3）说明脱靶评估与核型鉴定流程；（4）给出心肌分化方案与功能验证指标；（5）估算总实验周期与成本预算（以中国市场价格为参照）。六、答案与评分标准单项选择题1.B 2.D 3.A 4.A 5.D 6.B 7.D 8.A 9.C 10.A 11.B 12.B 13.C 14.A 15.B 16.C 17.A 18.B 19.D 20.A多项选择题21.ABD 22.ABCD 23.BCD 24.ABD 25.ABCD 26.ABCD 27.BC 28.AD 29.ABCD 30.ABD填空题31.T 32.c-Myc 33.NSG（NOD/SCID/IL2Rγnull） 34.Paneth 35.TNNT2 36.ST 37.75 38.10 39.全基因组off-targetsequencing（WGS或CIRCLE-seq） 40.30–150 41.28–35 42.Pax7 43.PAS 44.DMSO+蔗糖 45.DAPT 46.CD3（T系） 47.XIST 48.8–12 49.5–10 50.2 51.NCAM1 52.6–8 53.LMX1A 54.RUNX1 55.SIX2 56.NKX2-1 57.红 58.ARX 59.10 60.4简答题评分要点61.列出Oct4distalenhancer活性、Xist表达状态、代谢模式差异，每点2分。62.CHIR激活Wnt→β-catenin入核→激活下游靶基因；ActivinA激活Smad2/3→促进Foxa2/Sox17表达；时序需先CHIR后Activin，每点2分。63.需引用CellStemCell2021数据：瓶颈效应导致>90%异质性丢失；干预：1.移植前扩增低异质性克隆；2.使用线粒体自噬诱导剂（urolithinA）降低突变负荷；每策略4分。64.CIRCLE-seq、DISCOVER-seq、SITE-seq、GUIDE-seq；灵敏度与通量比较各1.5分。65.实验设计