2025年大學《分子科學與工程》專業(yè)題庫——分子科學與工程生物醫(yī)學應用考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。請將正確選項的代表字母填涂在答題卡相應位置。）1.下列哪項技術主要利用了核酸雜交原理？A.DNA測序B.基因芯片C.限制性酶切D.PCR擴增2.在設計用于細胞治療的分子載體時，以下哪個特性不是必須優(yōu)先考慮的？A.細胞內吞效率B.生物降解性C.信號轉導能力D.完全的化學惰性3.下列哪種生物相容性評價方法不屬于體外評價？A.細胞毒性測試B.急性毒性實驗C.體外凝血測試D.動脈內膜增生測試4.組織工程支架材料應具備的特性不包括？A.具有與天然組織相似的力學性能B.具有良好的生物降解性C.能長期在體內保持化學結構不變D.具有適當?shù)目讖浇Y構和表面化學性質5.抗體偶聯(lián)藥物（ADC）的設計核心在于？A.提高載體的包載量B.優(yōu)化抗體與藥物的比例C.增強抗體的靶向性D.降低藥物在體內的清除速率6.mRNA疫苗誘導免疫反應的主要機制是？A.直接作為抗原刺激細胞毒性T細胞B.在細胞質中翻譯產(chǎn)生抗原多肽，激活抗原呈遞細胞C.直接與B細胞受體結合，激活B細胞D.通過干擾病毒mRNA發(fā)揮作用7.仿生水凝膠的設計通常模仿了哪種天然結構？A.骨骼的羥基磷灰石晶體結構B.皮膚的超分子交聯(lián)網(wǎng)絡C.血液的纖維蛋白原網(wǎng)絡結構D.細胞外基質的層狀排列8.下列哪種材料常被用作制備可降解生物血管移植物？A.聚氯乙烯（PVC）B.聚乳酸-羥基乙酸共聚物（PLGA）C.聚苯乙烯（Polystyrene）D.硅橡膠（SiliconeRubber）9.在納米醫(yī)學領域，利用納米載體實現(xiàn)腫瘤靶向治療的主要機制是？A.納米粒子的大小效應導致其在腫瘤部位的被動富集B.納米粒子表面修飾的特定配體與腫瘤細胞表面的受體特異性結合C.納米粒子能顯著提高腫瘤組織的滲透能力D.納米粒子能改變腫瘤區(qū)域的血流動力學10.合成生物學在生物醫(yī)學應用中的一個重要目標是？A.開發(fā)生物傳感器B.設計合成具有特定功能的生物部件或系統(tǒng)C.研究基因表達的調控網(wǎng)絡D.推動基因測序技術的商業(yè)化二、填空題（每空2分，共20分。請將答案填寫在答題卡相應位置。）1.分子診斷技術通過檢測生物樣本中的___、___或___等分子標志物，實現(xiàn)對疾病（尤其是遺傳病、傳染?。┑脑缙诎l(fā)現(xiàn)、診斷和分型。2.生物醫(yī)用材料在體內必須滿足的基本要求包括：良好的生物相容性、適當?shù)腳__、可控的___和優(yōu)良的___。3.藥物傳遞系統(tǒng)中的靶向性是指藥物能夠選擇性地濃集于___或___的部位，以提高療效并降低毒副作用。4.組織工程旨在利用___、___和___的相互作用，構建具有特定功能的組織或器官替代物。5.基于納米技術的醫(yī)學成像探針（如量子點、金納米粒）可以顯著提高成像的___和___。三、簡答題（每題5分，共20分。請簡要回答下列問題。）1.簡述PCR技術的基本原理及其在分子診斷中的應用。2.解釋什么是生物相容性，并列舉至少三種評價生物材料體外生物相容性的常用方法。3.簡述mRNA藥物的基本作用機制，并舉例說明其在醫(yī)學上的應用。4.闡述納米醫(yī)學中“EPR效應”的內涵及其在腫瘤靶向治療中的意義。四、論述題（每題10分，共30分。請結合所學知識，圍繞下列主題進行論述。）1.論述一種您熟悉的生物醫(yī)用高分子材料（如水凝膠、合成聚合物等）在生物醫(yī)學領域（如組織工程、藥物遞送等）的應用，包括其結構特點、性能優(yōu)勢、應用實例及面臨的挑戰(zhàn)。2.闡述基因編輯技術（如CRISPR/Cas9）在治療遺傳性疾病方面的潛力和挑戰(zhàn)。3.分析分子影像技術在現(xiàn)代醫(yī)學診斷與治療中的重要作用，并舉例說明其在疾病監(jiān)測或指導治療中的應用。---試卷答案一、選擇題1.B2.D3.B4.C5.B6.B7.B8.B9.B10.B二、填空題1.DNARNA蛋白質2.降解性降解速率機械性能3.靶向區(qū)域靶向細胞4.細胞支架材料生長因子種子細胞5.靈敏度圖像對比度/信號強度三、簡答題1.簡述PCR技術的基本原理及其在分子診斷中的應用。解析思路：PCR（聚合酶鏈式反應）基本原理是利用DNA聚合酶在體外模擬體內DNA復制過程，通過變性、退火、延伸三個可重復循環(huán)，使特定DNA片段呈指數(shù)級擴增。關鍵要素包括模板DNA、特異性引物、DNA聚合酶（如Taq酶）和dNTPs。在分子診斷中，PCR可檢測病原體（如病毒、細菌）的核酸片段，或檢測與遺傳病、腫瘤等相關的基因突變，具有高靈敏度、高特異性，是重要的分子診斷工具。（答案要點：利用高溫變性、低溫退火、適宜溫度延伸，特異性擴增DNA片段；檢測病原體核酸、基因突變等，用于疾病診斷）。2.解釋什么是生物相容性，并列舉至少三種評價生物材料體外生物相容性的常用方法。解析思路：生物相容性是指生物體（主要是活體組織）與植入或接觸的材料之間相互作用后，所表現(xiàn)出的無免疫排斥、無毒性、無致敏、無致癌、無致畸，并能長期穩(wěn)定存在的性能。體外評價方法需模擬體內環(huán)境，常用方法包括：①細胞毒性測試（如MTT法），評估材料對細胞存活的影響；②溶血試驗，評估材料浸提液與血液相互作用導致紅細胞溶解的程度；③致敏性測試（如皮膚致敏試驗模型），初步評估材料的致敏風險。（答案要點：生物體與材料相互作用的無害性和穩(wěn)定性；細胞毒性測試、溶血試驗、致敏性測試等）。3.簡述mRNA藥物的基本作用機制，并舉例說明其在醫(yī)學上的應用。解析思路：mRNA藥物（如mRNA疫苗、mRNA療法）的基本作用機制是：將編碼特定蛋白質（如抗原蛋白、治療蛋白）的mRNA序列包裹在載體（如脂質納米粒）中遞送入體內細胞（主要是細胞質），利用細胞自身的翻譯machinery將mRNA翻譯成功能性蛋白質。該蛋白質隨后發(fā)揮生物學作用。例如，mRNA疫苗誘導機體產(chǎn)生免疫應答（抗原蛋白被呈遞，激活免疫細胞）；mRNA療法可編碼缺失或異常的蛋白質（如用于血友病的凝血因子）或抗病毒蛋白（如編碼干擾素）進行替代或治療。（答案要點：將編碼蛋白的mRNA遞送入細胞質，翻譯產(chǎn)生蛋白質；mRNA疫苗誘導免疫應答，mRNA療法編碼治療蛋白）。4.闡述納米醫(yī)學中“EPR效應”的內涵及其在腫瘤靶向治療中的意義。解析思路：EPR（EnhancedPermeabilityandRetention）效應是指某些納米載體（通常是100-1000nm的粒子）在實體瘤組織中表現(xiàn)出增強的滲透性和滯留性。其內涵主要源于腫瘤組織的特征：血管內皮細胞間隙較大（增強滲透性）且缺乏有效的淋巴回流（滯留性），使得這些納米粒子易于從血液循環(huán)中滲漏到腫瘤組織中并停留較長時間。在腫瘤靶向治療中，利用EPR效應，可以通過靜脈注射納米藥物載體實現(xiàn)腫瘤部位的被動靶向富集，提高局部藥物濃度，從而增強療效并降低對正常組織的毒副作用。（答案要點：納米粒子在腫瘤組織中因血管滲漏大、淋巴回流差而易于滯留的現(xiàn)象；實現(xiàn)腫瘤被動靶向，提高療效，降低副作用）。四、論述題1.論述一種您熟悉的生物醫(yī)用高分子材料（如水凝膠、合成聚合物等）在生物醫(yī)學領域（如組織工程、藥物遞送等）的應用，包括其結構特點、性能優(yōu)勢、應用實例及面臨的挑戰(zhàn)。解析思路：選擇材料（如聚乳酸-羥基乙酸共聚物PLGA或透明質酸水凝膠）。闡述其結構特點（如PLGA是可降解的脂肪族聚酯，有多種單體比例可調；透明質酸是天然多糖，具有雙螺旋結構，帶負電荷）。分析性能優(yōu)勢（PLGA：可生物降解，降解產(chǎn)物無毒，可調降解速率，可塑性強；透明質酸：良好的生物相容性，吸水性好形成水凝膠，天然生物信號分子，生物活性）。結合實例說明應用（PLGA：用于藥物緩釋制劑、組織工程支架（如骨、皮膚支架）、可降解縫合線；透明質酸：用于眼科手術（眼藥水）、關節(jié)腔注射（潤滑劑）、組織工程支架、藥物載體）。指出面臨的挑戰(zhàn)（PLGA：降解產(chǎn)物可能引起炎癥，降解速率預測和控制，成本；透明質酸：力學性能較差，易降解，大分子負載能力有限，來源限制或合成純度）。（答案要點：需包含所選材料結構、性能優(yōu)勢、具體應用實例、面臨的主要挑戰(zhàn)。）2.闡述基因編輯技術（如CRISPR/Cas9）在治療遺傳性疾病方面的潛力和挑戰(zhàn)。解析思路：闡述CRISPR/Cas9技術原理：利用向導RNA（gRNA）靶向特定DNA序列，Cas9核酸酶在該位點進行切割，引發(fā)細胞的DNA修復機制（非同源末端連接NHEJ或同源定向修復HDR），從而實現(xiàn)基因的敲除、插入或修正。潛力：①針對單基因遺傳?。ㄈ缒倚岳w維化、鐮狀細胞病、血友病）進行根治性治療，通過修復致病基因突變或敲除致病基因；②可對生殖細胞進行編輯，理論上可遺傳性治愈遺傳病，但存在倫理爭議；③可構建基因治療載體或用于細胞治療。挑戰(zhàn)：①脫靶效應：gRNA可能錯誤識別并切割非目標位點，導致不良突變；②編輯效率：并非所有目標細胞都能成功編輯；③遞送系統(tǒng)：如何安全、高效地將編輯系統(tǒng)遞送到目標器官或細胞；④倫理問題：特別是涉及生殖細胞編輯和遺傳性改變的編輯；⑤長期安全性：基因編輯的長期影響尚需長期隨訪研究。（答案要點：需包含CRISPR/Cas9原理、在治療遺傳病方面的潛力（針對不同類型遺傳?。?、面臨的主要挑戰(zhàn)（脫靶、效率、遞送、倫理、安全性）。3.分析分子影像技術在現(xiàn)代醫(yī)學診斷與治療中的重要作用，并舉例說明其在疾病監(jiān)測或指導治療中的應用。解析思路：分子影像技術是一種能夠在活體狀態(tài)下對細胞和分子水平的生物過程進行定性和定量成像的技術，它將顯像技術與分子探針（如放射性核素、熒光染料、顯影劑）相結合。重要作用：①早期診斷：檢測疾病相關的分子標志物（如腫瘤標志物、炎癥標志物），可能在疾病早期甚至癌前階段發(fā)現(xiàn)問題；②疾病監(jiān)測：動態(tài)跟蹤疾病進展、治療反應和復發(fā)情況；③指導治療：精確識別病灶區(qū)域、評估