2025年大學(xué)細(xì)胞工程試題及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.以下關(guān)于細(xì)胞全能性的描述，正確的是（）A.動(dòng)物體細(xì)胞的全能性高于生殖細(xì)胞B.植物成熟篩管細(xì)胞仍具有全能性C.細(xì)胞全能性的體現(xiàn)需經(jīng)歷脫分化和再分化過(guò)程D.誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPS細(xì)胞）的全能性低于胚胎干細(xì)胞2.植物原生質(zhì)體融合常用的化學(xué)誘導(dǎo)劑是（）A.滅活仙臺(tái)病毒B.聚乙二醇（PEG）C.秋水仙素D.氯化鈣3.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程中，“接觸抑制”現(xiàn)象發(fā)生在（）A.原代培養(yǎng)的潛伏期B.原代培養(yǎng)的指數(shù)增長(zhǎng)期C.傳代培養(yǎng)的衰退期D.細(xì)胞貼壁生長(zhǎng)的匯合期4.單克隆抗體制備中，用于篩選雜交瘤細(xì)胞的培養(yǎng)基是（）A.MS培養(yǎng)基B.HAT培養(yǎng)基C.LB培養(yǎng)基D.無(wú)血清培養(yǎng)基5.以下哪種技術(shù)屬于細(xì)胞工程范疇？（）A.PCR擴(kuò)增DNAB.轉(zhuǎn)基因小鼠的制備C.質(zhì)粒載體構(gòu)建D.大腸桿菌基因敲除6.植物細(xì)胞脫分化的關(guān)鍵條件是（）A.高濃度細(xì)胞分裂素B.適宜的光照C.生長(zhǎng)素與細(xì)胞分裂素的比例D.低滲透壓環(huán)境7.胚胎干細(xì)胞（ES細(xì)胞）的特性不包括（）A.無(wú)限增殖能力B.三胚層分化潛能C.核型正常D.表達(dá)端粒酶活性8.動(dòng)物細(xì)胞融合與植物原生質(zhì)體融合的主要區(qū)別是（）A.是否需要去除細(xì)胞壁B.是否使用物理誘導(dǎo)方法C.是否形成雜種細(xì)胞D.是否需要篩選融合細(xì)胞9.用于檢測(cè)單克隆抗體特異性的常用方法是（）A.流式細(xì)胞術(shù)（FCM）B.酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)（ELISA）C.實(shí)時(shí)熒光定量PCR（qPCR）D.蛋白質(zhì)印跡（WesternBlot）10.以下關(guān)于干細(xì)胞的描述，錯(cuò)誤的是（）A.間充質(zhì)干細(xì)胞（MSC）具有多向分化潛能B.神經(jīng)干細(xì)胞只能分化為神經(jīng)細(xì)胞C.iPS細(xì)胞可通過(guò)體細(xì)胞重編程獲得D.造血干細(xì)胞是成體干細(xì)胞的一種二、填空題（每空1分，共20分）1.植物細(xì)胞工程中，常用______酶和______酶去除細(xì)胞壁獲得原生質(zhì)體。2.動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)時(shí)，傳代次數(shù)通常不超過(guò)______代，超過(guò)后可能發(fā)生______（如染色體畸變）。3.單克隆抗體制備的關(guān)鍵步驟包括：______免疫、______細(xì)胞融合、______篩選和______檢測(cè)。4.胚胎干細(xì)胞的分離通常取自______的______細(xì)胞團(tuán)。5.植物體細(xì)胞雜交的最終目標(biāo)是獲得______，其與有性雜交的本質(zhì)區(qū)別是______。6.動(dòng)物細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)的常見(jiàn)方法有______培養(yǎng)（如微載體培養(yǎng)）、______培養(yǎng)（如中空纖維培養(yǎng)）和______培養(yǎng)（如生物反應(yīng)器）。7.細(xì)胞凍存時(shí)，常用的冷凍保護(hù)劑是______（濃度一般為______%），凍存程序需遵循______原則。8.誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPS細(xì)胞）的重編程因子通常包括______、______、______和______（列舉4種）。三、簡(jiǎn)答題（每題6分，共30分）1.簡(jiǎn)述原代培養(yǎng)與傳代培養(yǎng)的主要區(qū)別。2.植物細(xì)胞脫分化與再分化的分子機(jī)制是什么？舉例說(shuō)明其在實(shí)際中的應(yīng)用。3.動(dòng)物細(xì)胞融合的常用方法有哪些？各方法的原理和優(yōu)缺點(diǎn)是什么？4.為什么說(shuō)單克隆抗體是“生物導(dǎo)彈”？其制備過(guò)程中如何保證“單克隆”特性？5.比較胚胎干細(xì)胞（ES細(xì)胞）與誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPS細(xì)胞）的異同點(diǎn)。四、論述題（每題10分，共20分）1.結(jié)合實(shí)例論述動(dòng)物細(xì)胞工程在醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用。2.從細(xì)胞全能性的角度，分析“胡蘿卜根韌皮部細(xì)胞經(jīng)組織培養(yǎng)獲得完整植株”與“克隆羊多莉的誕生”在機(jī)制上的異同。五、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題（10分）設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，利用小鼠B淋巴細(xì)胞和骨髓瘤細(xì)胞制備抗人表皮生長(zhǎng)因子受體（HER2）的單克隆抗體，并說(shuō)明關(guān)鍵步驟的原理及注意事項(xiàng)。細(xì)胞工程試題答案一、單項(xiàng)選擇題1.C（解析：細(xì)胞全能性的體現(xiàn)需通過(guò)脫分化形成愈傷組織，再分化形成完整植株；動(dòng)物生殖細(xì)胞全能性高于體細(xì)胞；植物篩管細(xì)胞無(wú)細(xì)胞核，失去全能性；iPS細(xì)胞與ES細(xì)胞均為多能干細(xì)胞，全能性無(wú)顯著差異。）2.B（解析：植物原生質(zhì)體融合常用PEG；滅活病毒用于動(dòng)物細(xì)胞融合；秋水仙素誘導(dǎo)染色體加倍；氯化鈣用于細(xì)菌轉(zhuǎn)化。）3.D（解析：接觸抑制指貼壁細(xì)胞生長(zhǎng)至相互接觸時(shí)停止增殖，發(fā)生在匯合期；原代培養(yǎng)的指數(shù)增長(zhǎng)期細(xì)胞快速分裂，無(wú)接觸抑制。）4.B（解析：HAT培養(yǎng)基含次黃嘌呤（H）、氨基蝶呤（A）、胸腺嘧啶（T），可篩選雜交瘤細(xì)胞（骨髓瘤細(xì)胞缺乏HGPRT，無(wú)法利用補(bǔ)救合成途徑；B淋巴細(xì)胞不能無(wú)限增殖，僅雜交瘤細(xì)胞可存活）。）5.B（解析：轉(zhuǎn)基因小鼠通過(guò)顯微注射將外源基因?qū)胧芫?，屬于?xì)胞工程；PCR、質(zhì)粒構(gòu)建、大腸桿菌基因敲除屬于基因工程。）6.C（解析：脫分化需生長(zhǎng)素/細(xì)胞分裂素比例較高，促進(jìn)細(xì)胞分裂并失去分化狀態(tài)；光照抑制脫分化；滲透壓需與原生質(zhì)體匹配。）7.A（解析：ES細(xì)胞具有有限增殖能力（但在體外特定條件下可長(zhǎng)期培養(yǎng)）；三胚層分化潛能、核型正常、端粒酶活性是其特性。）8.A（解析：動(dòng)物細(xì)胞無(wú)細(xì)胞壁，無(wú)需去壁；植物原生質(zhì)體融合需先酶解去壁，是主要區(qū)別；物理誘導(dǎo)（如電融合）兩者均可使用。）9.B（解析：ELISA通過(guò)抗原-抗體特異性結(jié)合檢測(cè)抗體；FCM用于細(xì)胞表面標(biāo)記分析；qPCR檢測(cè)基因表達(dá)；WesternBlot檢測(cè)蛋白存在及大小。）10.B（解析：神經(jīng)干細(xì)胞可分化為神經(jīng)元、星形膠質(zhì)細(xì)胞和少突膠質(zhì)細(xì)胞；間充質(zhì)干細(xì)胞可分化為骨、軟骨、脂肪等；iPS通過(guò)Oct4、Sox2等因子重編程獲得；造血干細(xì)胞屬于成體干細(xì)胞。）二、填空題1.纖維素；果膠2.50；癌變（或永生化）3.小鼠；B淋巴與骨髓瘤；雜交瘤；抗體4.囊胚期；內(nèi)細(xì)胞團(tuán)5.雜種植株；克服遠(yuǎn)緣雜交不親和障礙6.貼壁；懸浮；微載體（或順序可調(diào)整）7.DMSO（二甲基亞砜）；10；慢凍快融8.Oct4；Sox2；Klf4；c-Myc（或Nanog等其他重編程因子）三、簡(jiǎn)答題1.原代培養(yǎng)與傳代培養(yǎng)的主要區(qū)別：-細(xì)胞來(lái)源：原代培養(yǎng)直接取自組織（如小鼠胚胎、人皮膚），保持原組織特性；傳代培養(yǎng)是原代細(xì)胞經(jīng)首次傳代后的細(xì)胞系。-分裂次數(shù)：原代細(xì)胞分裂次數(shù)有限（一般<10代），保留正常二倍體核型；傳代細(xì)胞可無(wú)限增殖（如HeLa細(xì)胞），可能發(fā)生永生化或癌變。-應(yīng)用：原代細(xì)胞用于藥物毒性測(cè)試、功能研究；傳代細(xì)胞用于大規(guī)模生產(chǎn)（如疫苗、單克隆抗體）。2.植物細(xì)胞脫分化與再分化的分子機(jī)制及應(yīng)用：脫分化的分子機(jī)制：細(xì)胞在生長(zhǎng)素（如2,4-D）和細(xì)胞分裂素的作用下，關(guān)閉分化相關(guān)基因（如維管組織特異性基因），激活細(xì)胞分裂相關(guān)基因（如Cyclin、CDK），染色質(zhì)結(jié)構(gòu)松弛（組蛋白乙?；黾樱謴?fù)分裂能力。再分化的分子機(jī)制：特定激素比例（如低生長(zhǎng)素/細(xì)胞分裂素）誘導(dǎo)細(xì)胞分化相關(guān)基因（如LEC1、WUS）表達(dá)，啟動(dòng)器官發(fā)生（芽或根原基形成）或體細(xì)胞胚發(fā)生。應(yīng)用實(shí)例：草莓脫毒苗培育（通過(guò)莖尖分生組織脫分化再分化，去除病毒）；轉(zhuǎn)基因植物培育（外源基因?qū)胗鷤M織后再分化成植株）。3.動(dòng)物細(xì)胞融合的常用方法及原理：-病毒誘導(dǎo)法（如滅活仙臺(tái)病毒）：病毒表面糖蛋白（如F蛋白）與細(xì)胞膜結(jié)合，促使膜融合；優(yōu)點(diǎn)是融合效率較高，缺點(diǎn)是病毒制備復(fù)雜、存在生物安全風(fēng)險(xiǎn)。-化學(xué)誘導(dǎo)法（如PEG）：PEG降低細(xì)胞表面電荷，破壞膜結(jié)構(gòu)，誘導(dǎo)膜融合；優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單、成本低，缺點(diǎn)是對(duì)細(xì)胞毒性較大。-電融合法：高壓電脈沖使細(xì)胞膜穿孔，相鄰細(xì)胞穿孔部位融合；優(yōu)點(diǎn)是融合效率高、可控性強(qiáng)，缺點(diǎn)是需要特殊設(shè)備（電融合儀）。4.單克隆抗體作為“生物導(dǎo)彈”的原因及單克隆特性保證：“生物導(dǎo)彈”指單克隆抗體可特異性識(shí)別靶抗原（如腫瘤細(xì)胞表面HER2），并攜帶藥物/毒素精準(zhǔn)殺傷靶細(xì)胞。單克隆特性的保證：-融合后用HAT培養(yǎng)基篩選，僅雜交瘤細(xì)胞存活（B淋巴細(xì)胞不能增殖，骨髓瘤細(xì)胞缺乏補(bǔ)救合成途徑）。-有限稀釋法克隆化培養(yǎng)，確保每個(gè)克隆來(lái)自單個(gè)雜交瘤細(xì)胞。-ELISA檢測(cè)篩選分泌特異性抗體的克隆，避免多克隆混雜。5.ES細(xì)胞與iPS細(xì)胞的異同：相同點(diǎn)：均為多能干細(xì)胞，可分化為三胚層細(xì)胞；表達(dá)多能性標(biāo)記（如Oct4、Nanog）；具有端粒酶活性，可長(zhǎng)期培養(yǎng)。不同點(diǎn)：-來(lái)源：ES細(xì)胞取自囊胚內(nèi)細(xì)胞團(tuán)；iPS細(xì)胞通過(guò)體細(xì)胞重編程獲得。-倫理問(wèn)題：ES細(xì)胞涉及胚胎破壞，存在倫理爭(zhēng)議；iPS細(xì)胞無(wú)此問(wèn)題。-表觀遺傳：ES細(xì)胞表觀遺傳更接近胚胎狀態(tài)；iPS細(xì)胞可能殘留體細(xì)胞表觀記憶（如DNA甲基化模式）。-應(yīng)用限制：ES細(xì)胞移植可能引發(fā)免疫排斥；iPS細(xì)胞來(lái)自自體，免疫原性低。四、論述題1.動(dòng)物細(xì)胞工程在醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用（實(shí)例結(jié)合）：-單克隆抗體藥物：如曲妥珠單抗（赫賽汀），針對(duì)HER2陽(yáng)性乳腺癌細(xì)胞表面的HER2受體，通過(guò)ADCC（抗體依賴的細(xì)胞介導(dǎo)的細(xì)胞毒性）殺傷腫瘤細(xì)胞，顯著提高患者生存率。-干細(xì)胞治療：間充質(zhì)干細(xì)胞（MSC）用于治療移植物抗宿主?。℅VHD），其免疫調(diào)節(jié)功能可抑制T細(xì)胞過(guò)度活化，臨床試驗(yàn)顯示有效率達(dá)70%以上。-轉(zhuǎn)基因動(dòng)物生物反應(yīng)器：如轉(zhuǎn)基因山羊乳腺表達(dá)人抗凝血酶Ⅲ（ATⅢ），通過(guò)乳汁提取重組蛋白，用于治療先天性ATⅢ缺乏癥，已獲FDA批準(zhǔn)上市。-疫苗生產(chǎn)：利用Vero細(xì)胞（猴腎傳代細(xì)胞）大規(guī)模培養(yǎng)流感病毒，制備滅活疫苗，年產(chǎn)能可達(dá)數(shù)億劑，滿足全球接種需求。2.胡蘿卜組織培養(yǎng)與克隆羊多莉的機(jī)制異同（從細(xì)胞全能性角度）：相同點(diǎn)：-均體現(xiàn)細(xì)胞全能性（胡蘿卜細(xì)胞發(fā)育為完整植株，乳腺細(xì)胞發(fā)育為個(gè)體）。-需通過(guò)核質(zhì)互作恢復(fù)全能性（胡蘿卜細(xì)胞脫分化時(shí)細(xì)胞質(zhì)因子激活核基因；多莉的乳腺細(xì)胞核在卵母細(xì)胞質(zhì)中重編程）。-涉及表觀遺傳修飾（如DNA去甲基化、組蛋白乙酰化），解除分化基因抑制。不同點(diǎn)：-全能性水平：胡蘿卜體細(xì)胞為全能干細(xì)胞（可發(fā)育為完整植株）；哺乳動(dòng)物體細(xì)胞為單能或多能，需通過(guò)核移植（借助卵母細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)）恢復(fù)全能性。-調(diào)控機(jī)制：植物細(xì)胞全能性表達(dá)依賴激素（生長(zhǎng)素/細(xì)胞分裂素）；動(dòng)物細(xì)胞需卵母細(xì)胞中的重編程因子（如組蛋白去乙?；?、DNA甲基轉(zhuǎn)移酶抑制劑）。-限制因素：植物細(xì)胞無(wú)嚴(yán)格“全能性限制”（多數(shù)體細(xì)胞可脫分化）；動(dòng)物體細(xì)胞存在嚴(yán)格表觀遺傳屏障（如X染色體失活、印記基因），重編程效率低（多莉?qū)嶒?yàn)中277個(gè)重構(gòu)胚僅1個(gè)存活）。五、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題（抗HER2單克隆抗體制備）實(shí)驗(yàn)方案：1.免疫小鼠：將人HER2蛋白（抗原）與弗氏完全佐劑混合，皮下注射BALB/c小鼠（3次，間隔2周），末次免疫后3天取脾細(xì)胞（含致敏B淋巴細(xì)胞）。原理：通過(guò)免疫激活B淋巴細(xì)胞，使其分泌抗HER2抗體。注意：抗原需純化（避免雜蛋白干擾），免疫劑量需優(yōu)化（過(guò)低無(wú)法激活，過(guò)高引發(fā)免疫耐受）。2.細(xì)胞融合：取小鼠脾細(xì)胞（B淋巴細(xì)胞）與SP2/0骨髓瘤細(xì)胞（無(wú)抗體分泌能力，HGPRT缺陷）按10:1比例混合，加入50%PEG（分子量4000）誘導(dǎo)融合，作用1分鐘后緩慢稀釋終止。原理：PEG破壞細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)，促使膜融合形成雜交瘤細(xì)胞。注意：細(xì)胞活力需>90%（臺(tái)盼藍(lán)染色檢測(cè)）；PEG作用時(shí)間嚴(yán)格控制（過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)致細(xì)胞死亡）。3.篩選雜交瘤細(xì)胞：將融合細(xì)胞接種于HAT培養(yǎng)基（含次黃嘌呤、氨基蝶呤、胸腺嘧啶），培養(yǎng)10-14天。原理：氨基蝶呤阻斷從頭合成途徑，僅能通過(guò)補(bǔ)救合成途徑存活的細(xì)胞需表達(dá)HGPRT（B淋巴細(xì)胞提供），同時(shí)具備無(wú)限增殖能力（骨髓瘤細(xì)胞提供），故僅雜交瘤細(xì)胞存活。注意：HAT培養(yǎng)基需現(xiàn)配（氨基蝶呤易降解）；定期換液（避免代謝產(chǎn)物積累）。4.克隆化培養(yǎng)與抗體檢測(cè)：-有限稀釋法：將雜交瘤細(xì)胞稀釋至0.5個(gè)/孔，接種96孔板，培養(yǎng)至單克隆生長(zhǎng)。-ELISA檢測(cè)：用包被HER2蛋白的板檢測(cè)各孔上清，篩選陽(yáng)性克隆（OD值>陰性對(duì)照2.1倍）。原理：有限稀釋法確保克隆來(lái)自單個(gè)細(xì)胞；ELI