2025年大學(xué)《分子科學(xué)與工程》專業(yè)題庫——分子科學(xué)與工程生物醫(yī)學(xué)考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分）1.下列哪一項(xiàng)不屬于中心法則所描述的生命信息傳遞過程？A.DNA復(fù)制B.DNA轉(zhuǎn)錄C.RNA翻譯D.蛋白質(zhì)自我復(fù)制2.在基因診斷中，PCR技術(shù)最關(guān)鍵的步驟是？A.變性B.退火C.延伸D.以上都是3.下列哪種生物材料通常被認(rèn)為是理想的組織工程支架材料？A.聚丙烯B.二氧化硅C.膠原蛋白D.金屬鋁4.某藥物需要靶向作用于腫瘤細(xì)胞，以下哪種策略最符合這一要求？A.使用非靶向脂質(zhì)體遞送藥物B.將藥物直接注射到腫瘤部位C.利用修飾過的納米粒子結(jié)合腫瘤相關(guān)抗體進(jìn)行遞送D.使用口服片劑給藥5.下列哪種疾病與特定基因的突變直接相關(guān)？A.高血壓B.唐氏綜合征C.鐮狀細(xì)胞貧血癥D.肥胖癥6.生物相容性評價(jià)中，通常不需要考慮的是？A.急性毒性B.長期植入后的致癌性C.材料的熔點(diǎn)D.體內(nèi)降解產(chǎn)物毒性7.用于檢測病原體核酸的基因芯片，其基本原理是？A.抗原抗體反應(yīng)B.酶催化顯色反應(yīng)C.探針與靶分子雜交D.電化學(xué)信號轉(zhuǎn)換8.下列哪種技術(shù)不常用于基因治療中？A.病毒載體介導(dǎo)B.轉(zhuǎn)座子介導(dǎo)C.基因槍法D.外科手術(shù)植入9.分子成像技術(shù)的主要目的是？A.診斷組織相容性B.在體實(shí)時(shí)監(jiān)測生物分子過程C.提高PCR擴(kuò)增效率D.促進(jìn)藥物納米載體設(shè)計(jì)10.合成生物學(xué)在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用不包括？A.設(shè)計(jì)合成具有特定功能的蛋白質(zhì)B.構(gòu)建能產(chǎn)生藥物的工程菌C.開發(fā)新型生物傳感器D.直接修復(fù)患者體內(nèi)的缺陷基因二、填空題（每空1分，共15分）1.DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)中，兩條鏈的堿基配對遵循______原則。2.酶催化反應(yīng)具有高效性、特異性和______等特點(diǎn)。3.用于評估植入式生物材料在體內(nèi)引發(fā)免疫反應(yīng)的測試是______測試。4.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______的部位。5.基因測序技術(shù)的發(fā)展極大地推動了______等領(lǐng)域的研究。6.組織工程的目標(biāo)是利用______、細(xì)胞和生物材料構(gòu)建具有特定功能的組織或器官。7.限制性內(nèi)切酶能夠識別并切割DNA分子上的特定______序列。8.生物傳感器通常由敏感元件和______兩部分組成。9.基因診斷技術(shù)可以用于疾病的______、預(yù)后判斷和遺傳咨詢。10.納米技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)中可用于______和疾病治療。三、名詞解釋（每題3分，共15分）1.分子診斷2.生物相容性3.組織工程4.基因治療5.系統(tǒng)生物學(xué)四、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述PCR技術(shù)的基本原理及其在生物醫(yī)學(xué)研究中的主要應(yīng)用。2.簡述一種生物相容性評價(jià)的體外實(shí)驗(yàn)方法及其考察的目的。3.簡述靶向藥物遞送系統(tǒng)相比非靶向系統(tǒng)的主要優(yōu)勢。4.簡述基因芯片技術(shù)的基本原理及其在疾病診斷中的潛在應(yīng)用。五、論述題（每題10分，共20分）1.論述分子成像技術(shù)在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)診斷中的重要作用及其面臨的挑戰(zhàn)。2.論述合成生物學(xué)在發(fā)展新型生物醫(yī)學(xué)材料或治療方法方面的潛力與前景。六、設(shè)計(jì)/方案題（10分）設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的實(shí)驗(yàn)方案，用于初步評估某種新型合成聚合物作為潛在組織工程支架材料的生物相容性。請說明實(shí)驗(yàn)思路、主要步驟和需要考察的指標(biāo)。試卷答案一、選擇題1.D2.D3.C4.C5.C6.C7.C8.D9.B10.D二、填空題1.互補(bǔ)2.可逆性3.體外細(xì)胞毒性4.目標(biāo)病灶5.腫瘤學(xué)、遺傳學(xué)6.細(xì)胞7.核苷酸8.信號轉(zhuǎn)換9.早期篩查10.生物成像三、名詞解釋1.利用分子生物學(xué)技術(shù)（如PCR、基因測序等）檢測生物體內(nèi)特定的基因、RNA或蛋白質(zhì)等分子標(biāo)志物，從而進(jìn)行疾病診斷、病原體檢測等的技術(shù)。2.指生物材料與生物體相互作用時(shí)，所表現(xiàn)出的不引起任何不良局部或全身反應(yīng)，即植入物或其降解產(chǎn)物在生理?xiàng)l件下能夠被生物體接受的程度。3.一個(gè)涉及工程學(xué)、生命科學(xué)和材料科學(xué)的交叉學(xué)科，旨在利用細(xì)胞、生物材料以及生物活性因子等，在體外構(gòu)建具有特定功能的組織或器官，或在體內(nèi)引導(dǎo)、促進(jìn)組織再生。4.通過導(dǎo)入正?；蚧蛐迯?fù)、替換有缺陷的基因，以達(dá)到治療疾病目的的治療方法，主要針對遺傳性疾病或某些腫瘤。5.一個(gè)整合性的研究領(lǐng)域，利用系統(tǒng)生物學(xué)方法（如高通量技術(shù)、生物信息學(xué)等）從整體層面（如細(xì)胞、組織、器官甚至整個(gè)生物體）研究生命活動的規(guī)律和調(diào)控機(jī)制。四、簡答題1.原理：PCR（聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)）利用一對特異性引物，在DNA聚合酶的催化下，通過一系列變性、退火、延伸的循環(huán)，使特定DNA片段呈指數(shù)級擴(kuò)增。應(yīng)用：主要應(yīng)用于基因擴(kuò)增、檢測病原體、基因測序、遺傳病診斷、DNA指紋分析、PCRcloning等生物醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域。2.體外實(shí)驗(yàn)方法：例如，細(xì)胞毒性測試（如MTT法或CCK-8法）。通過將待評價(jià)的生物材料浸提液與特定細(xì)胞系（如成纖維細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞）共培養(yǎng)，檢測細(xì)胞存活率或增殖情況?？疾炷康模涸u估材料在體外對細(xì)胞的直接毒性作用，初步判斷其潛在的全身毒性風(fēng)險(xiǎn)，為體內(nèi)安全性評價(jià)提供參考。3.優(yōu)勢：*提高療效：藥物集中于病灶部位，減少對正常組織的損害，提高藥物濃度，增強(qiáng)治療效果。*降低毒副作用：靶向遞送可以減少藥物在全身的分布，降低非治療部位的毒副作用。*實(shí)現(xiàn)定時(shí)/控釋：部分靶向系統(tǒng)可與特定環(huán)境（如pH、酶）或細(xì)胞表面受體相互作用，實(shí)現(xiàn)藥物的定時(shí)或控釋。*增強(qiáng)穿透性：靶向載體（如納米粒子）可能有助于藥物穿透生物屏障（如血腦屏障）。4.原理：基因芯片（又稱DNA芯片、微陣列）是在固相支持物（如玻片、硅片）上固定大量特定的生物分子（如DNA片段、RNA、蛋白質(zhì)、抗體等），形成一個(gè)微型生物檢測陣列。當(dāng)含有靶分子的生物樣品（如待檢測的DNA/RNA混合物）與芯片上的探針雜交時(shí)，可以通過檢測雜交信號的強(qiáng)度和位置，實(shí)現(xiàn)對多種生物分子的同時(shí)檢測和分析。應(yīng)用：在疾病診斷中，可用于病原體快速檢測、基因突變篩查、疾病相關(guān)基因表達(dá)譜分析、藥物基因組學(xué)分析等。五、論述題1.作用：分子成像技術(shù)能夠?qū)崟r(shí)、原位、定量地可視化生物體內(nèi)分子事件和細(xì)胞過程，如基因表達(dá)、蛋白質(zhì)相互作用、代謝活動、血流動力學(xué)變化等。它在疾病早期診斷、療效監(jiān)測、藥物研發(fā)和疾病機(jī)制研究等方面發(fā)揮著重要作用。挑戰(zhàn)：主要挑戰(zhàn)包括：①信號分子與成像探針的特異性結(jié)合效率有待提高；②成像靈敏度需要進(jìn)一步提升以檢測低濃度生物標(biāo)志物；③多模態(tài)成像（結(jié)合多種成像技術(shù)）的數(shù)據(jù)融合與分析復(fù)雜；④成像探針的安全性、生物相容性和體內(nèi)代謝動力學(xué)需要更深入研究；⑤成像設(shè)備成本高、操作復(fù)雜，普及性有限。2.潛力：合成生物學(xué)通過工程化方法設(shè)計(jì)和改造生物系統(tǒng)，為生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域帶來了巨大潛力。在生物醫(yī)學(xué)材料方面，可以設(shè)計(jì)合成具有特定力學(xué)性能、降解速率、生物相容性和功能的生物材料或組織替代物；在治療方法方面，可以構(gòu)建用于藥物遞送、疾病模型構(gòu)建、細(xì)胞治療的工程化生物部件或細(xì)胞系。前景：隨著合成生物學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，特別是基因編輯、合成基因組學(xué)、高通量篩選等技術(shù)的發(fā)展，未來有望開發(fā)出更智能、更有效的生物藥物、生物材料和生物治療方法，用于治療癌癥、遺傳病、神經(jīng)退行性疾病等重大挑戰(zhàn)性疾病。但同時(shí)也需關(guān)注倫理、安全和社會接受度等問題。六、設(shè)計(jì)/方案題實(shí)驗(yàn)思路：評估新型聚合物生物相容性，應(yīng)首先進(jìn)行體外細(xì)胞毒性測試，觀察其在生理?xiàng)l件下對細(xì)胞的毒性影響。主要步驟：1.材料準(zhǔn)備：準(zhǔn)備待評價(jià)的新型合成聚合物，制成不同濃度梯度的溶液或懸液（如用DMSO或生理鹽水溶解/分散）。準(zhǔn)備用于測試的細(xì)胞系（如人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞HUVEC或人成纖維細(xì)胞NIH/3T3）。2.細(xì)胞培養(yǎng)：將細(xì)胞接種于96孔培養(yǎng)板中，待細(xì)胞貼壁生長至80%-90%匯合度。3.接觸培養(yǎng)：吸去原培養(yǎng)基，加入不同濃度的聚合物溶液，設(shè)置陰性對照組（只加培養(yǎng)基）和陽性對照組（如加入已知有細(xì)胞毒性的物質(zhì)，如MDA-MB-231癌細(xì)胞裂解物）。每個(gè)濃度設(shè)置復(fù)孔（至少3-6個(gè)孔）。4.孵育：將培養(yǎng)板置于37°C、5%CO2的細(xì)胞培養(yǎng)箱中孵育一定時(shí)間（如24小時(shí)或48小時(shí)）。5.細(xì)胞活力檢測：吸去聚合物溶液，