2025年大學(xué)《分子科學(xué)與工程》專業(yè)題庫——生物分子工程與干細(xì)胞醫(yī)學(xué)考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。下列每小題備選項(xiàng)中，只有一個(gè)是符合題意的，請將正確選項(xiàng)的代表字母填寫在題后的括號(hào)內(nèi)。）1.下列哪一種細(xì)胞被認(rèn)為是多能干細(xì)胞的主要來源？A.成熟的紅細(xì)胞B.皮膚表皮細(xì)胞C.胚胎干細(xì)胞D.骨骼肌細(xì)胞2.在基因工程中，用于將外源DNA片段導(dǎo)入宿主細(xì)胞的工具是？A.DNA連接酶B.限制性內(nèi)切酶C.運(yùn)載體（如質(zhì)粒）D.基因槍3.蛋白質(zhì)工程的主要目標(biāo)是？A.發(fā)現(xiàn)新的蛋白質(zhì)B.克隆已知的蛋白質(zhì)基因C.根據(jù)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能需求，對其氨基酸序列進(jìn)行改造D.純化蛋白質(zhì)4.組織工程的核心要素通常不包括？A.功能性細(xì)胞B.生物相容性材料C.生長因子D.體外培養(yǎng)箱5.下列哪項(xiàng)技術(shù)通常不用于干細(xì)胞的分離純化？A.流式細(xì)胞術(shù)B.蛋白質(zhì)印跡法C.免疫磁珠分選D.染色體核型分析6.iPS細(xì)胞（誘導(dǎo)多能干細(xì)胞）的主要來源是？A.胚胎B.成體組織C.通過將成體細(xì)胞重新誘導(dǎo)回到多能狀態(tài)D.通過胚胎干細(xì)胞分化獲得7.干細(xì)胞自我更新的主要機(jī)制涉及？A.細(xì)胞凋亡B.分裂與分化平衡C.胚胎發(fā)育D.細(xì)胞衰老8.在利用干細(xì)胞進(jìn)行組織修復(fù)時(shí)，細(xì)胞支架材料的主要功能通常不包括？A.提供三維結(jié)構(gòu)支持B.遞送生長因子C.完全替代細(xì)胞功能D.引導(dǎo)細(xì)胞遷移和分化9.CRISPR-Cas9技術(shù)在干細(xì)胞研究中的應(yīng)用主要在于？A.擴(kuò)增干細(xì)胞數(shù)量B.增強(qiáng)干細(xì)胞分化能力C.精確編輯干細(xì)胞基因組D.改善干細(xì)胞體外培養(yǎng)條件10.干細(xì)胞治療面臨的主要倫理挑戰(zhàn)之一是？A.細(xì)胞來源的限制B.治療效果的不可預(yù)測性C.可能導(dǎo)致腫瘤的風(fēng)險(xiǎn)D.治療費(fèi)用過高二、填空題（每空2分，共20分。請將答案填寫在橫線上。）1.生物分子工程利用__________的原理和技術(shù)，改造生物分子或創(chuàng)造新的生物分子，以滿足人類需求。2.干細(xì)胞具有__________和__________的潛能。3.基因工程的核心步驟包括__________、__________和__________。4.組織工程旨在構(gòu)建具有特定功能的__________，以修復(fù)或替換受損組織。5.成體干細(xì)胞主要存在于成年動(dòng)物的__________、__________等組織中。6.干細(xì)胞的體外培養(yǎng)通常需要在含有__________、__________和__________等成分的培養(yǎng)基中進(jìn)行。7.蛋白質(zhì)工程需要借助__________技術(shù)來確定蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系。8.干細(xì)胞在再生醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用前景廣闊，特別是在__________和組織修復(fù)方面。9.基因編輯技術(shù)如CRISPR-Cas9，能夠?qū)崿F(xiàn)對DNA序列的__________、__________和__________。10.干細(xì)胞治療需要解決的關(guān)鍵問題包括__________、__________和__________。三、名詞解釋（每小題3分，共15分。請給出下列名詞的準(zhǔn)確定義。）1.多能性（Pluripotency）2.分子克?。∕olecularCloning）3.生長因子（GrowthFactor）4.細(xì)胞分化（CellDifferentiation）5.基因編輯（GeneEditing）四、簡答題（每小題5分，共20分。請簡要回答下列問題。）1.簡述利用基因工程技術(shù)修飾干細(xì)胞以實(shí)現(xiàn)特定治療目的的基本思路。2.簡述干細(xì)胞在構(gòu)建組織工程支架中的應(yīng)用方式和意義。3.簡述蛋白質(zhì)工程與基因工程之間的關(guān)系。4.簡述干細(xì)胞自我更新與多向分化的關(guān)系。五、論述題（每小題10分，共30分。請就下列問題展開論述。）1.論述干細(xì)胞在再生醫(yī)學(xué)中的巨大潛力及其面臨的挑戰(zhàn)。2.論述基因編輯技術(shù)在干細(xì)胞研究中的應(yīng)用前景及其潛在風(fēng)險(xiǎn)。3.結(jié)合實(shí)例，論述生物分子工程技術(shù)在干細(xì)胞醫(yī)學(xué)發(fā)展中所起的作用。試卷答案一、選擇題1.C2.C3.C4.D5.B6.C7.B8.C9.C10.C二、填空題1.分子生物學(xué)2.自我更新；多向分化3.基因獲??；載體構(gòu)建；轉(zhuǎn)化/轉(zhuǎn)染宿主細(xì)胞4.組織替代物5.造血干細(xì)胞；間充質(zhì)干細(xì)胞6.營養(yǎng)物質(zhì)；氣體（如O2,CO2）；血清/無血清添加劑7.X射線衍射（或其他結(jié)構(gòu)生物學(xué)技術(shù)如核磁共振）8.神經(jīng)損傷9.定位；修飾；刪除10.安全性；有效性；倫理問題三、名詞解釋1.指干細(xì)胞能夠分化成體內(nèi)所有三種胚層（內(nèi)胚層、中胚層、外胚層）細(xì)胞的能力。2.指利用限制性內(nèi)切酶和DNA連接酶將特定DNA片段插入到運(yùn)載體中，并在宿主細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行擴(kuò)增和表達(dá)的過程。3.指能夠刺激細(xì)胞增殖、分化和遷移的蛋白質(zhì)或糖蛋白。4.指干細(xì)胞在分化過程中，其基因表達(dá)模式發(fā)生改變，從而獲得特定形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能的成熟細(xì)胞的過程。5.指利用特異性工具（如CRISPR-Cas9系統(tǒng)）對生物體基因組進(jìn)行精確修飾的技術(shù)。四、簡答題1.解析思路：首先說明基因工程的基本原理是修飾遺傳物質(zhì)。然后針對干細(xì)胞，提出可以通過基因?qū)爰夹g(shù)（如病毒載體、非病毒載體）將外源基因（如治療基因、報(bào)告基因或調(diào)控基因）導(dǎo)入干細(xì)胞中。接著說明導(dǎo)入目的基因后，干細(xì)胞在分化過程中可以表達(dá)該基因產(chǎn)物，從而實(shí)現(xiàn)特定功能（如分泌治療蛋白、抵抗藥物毒性、標(biāo)記追蹤等）。最后總結(jié)，修飾干細(xì)胞的基因組是基因工程應(yīng)用于干細(xì)胞治療的核心思路。2.解析思路：首先說明組織工程需要構(gòu)建一個(gè)能支持細(xì)胞生存和功能的支架。然后解釋干細(xì)胞在支架上可以附著、增殖、遷移，并受到支架和培養(yǎng)環(huán)境（如生長因子）的引導(dǎo)。接著闡述干細(xì)胞在支架上可以定向分化成特定類型的細(xì)胞，形成具有類組織結(jié)構(gòu)和功能的復(fù)合材料。最后總結(jié)，干細(xì)胞利用支架作為“腳手架”，有助于在體外構(gòu)建更接近生理狀態(tài)的組織替代物。3.解析思路：首先說明蛋白質(zhì)工程的目標(biāo)是改造蛋白質(zhì)。然后指出蛋白質(zhì)的功能由其氨基酸序列決定。接著說明基因工程能夠修飾DNA序列，從而可以改變編碼蛋白質(zhì)的氨基酸序列。最后總結(jié)，蛋白質(zhì)工程通常依賴于基因工程作為實(shí)現(xiàn)手段，通過改變基因來達(dá)到改造蛋白質(zhì)的目的，二者是緊密聯(lián)系、相互依存的關(guān)系。4.解析思路：首先分別解釋干細(xì)胞自我更新是指干細(xì)胞分裂產(chǎn)生與自身相同的干細(xì)胞，維持干細(xì)胞池的過程。然后解釋干細(xì)胞多向分化是指干細(xì)胞分化成多種不同類型的成熟細(xì)胞的過程。接著說明自我更新是多向分化的前提，因?yàn)橹挥胁粩嘧晕腋碌母杉?xì)胞才能提供足夠數(shù)量的細(xì)胞用于分化。同時(shí)指出，在特定的信號(hào)刺激下，自我更新的平衡會(huì)向分化傾斜。最后總結(jié)，自我更新和多向分化是干細(xì)胞維持自身和產(chǎn)生功能性子代細(xì)胞的兩個(gè)基本且相互關(guān)聯(lián)的生物學(xué)過程。五、論述題1.解析思路：首先闡述干細(xì)胞具有分化成多種細(xì)胞類型的潛能，以及能夠自我更新的能力，這使得它們在修復(fù)受損組織和器官方面具有巨大潛力，例如用于神經(jīng)修復(fù)、心肌修復(fù)、胰腺再生等。接著分析面臨的挑戰(zhàn)，包括干細(xì)胞的安全性（如致瘤風(fēng)險(xiǎn)、免疫排斥反應(yīng)）、有效性（如分化效率、長期存活率、組織整合能力）以及技術(shù)瓶頸（如高效、安全的分化誘導(dǎo)方法、大規(guī)模培養(yǎng)技術(shù)）和倫理問題（尤其涉及胚胎干細(xì)胞時(shí)）。最后總結(jié)，干細(xì)胞再生醫(yī)學(xué)前景廣闊，但實(shí)現(xiàn)臨床應(yīng)用仍需克服諸多障礙。2.解析思路：首先說明基因編輯技術(shù)（如CRISPR-Cas9）能夠精確地在干細(xì)胞基因組中引入特定的基因修飾（如定點(diǎn)突變、插入、刪除），這為修正干細(xì)胞遺傳缺陷、增強(qiáng)其功能或標(biāo)記特定細(xì)胞提供了強(qiáng)大工具。接著論述其應(yīng)用前景，如在鐮狀細(xì)胞貧血等單基因遺傳病中，通過編輯干細(xì)胞基因組進(jìn)行基因治療；在基礎(chǔ)研究中，用于研究基因功能、建立疾病細(xì)胞模型。然后分析潛在風(fēng)險(xiǎn)，包括脫靶效應(yīng)（非預(yù)期位點(diǎn)發(fā)生突變）、插入突變可能引發(fā)的致癌風(fēng)險(xiǎn)、以及基因編輯應(yīng)用的倫理和社會(huì)爭議。最后總結(jié)，基因編輯技術(shù)為干細(xì)胞研究和治療帶來了革命性突破，但安全性和倫理問題亟待解決。3.解析思路：首先指出生物分子工程提供了改造分子（DNA、RNA、蛋白質(zhì)）的工具和方法，這些是干細(xì)胞的核心組成部分。接著舉例說明，基因工程被用于修飾干細(xì)胞的基因組，以糾正遺傳疾病、賦予