2025年大學(xué)《生物技術(shù)》專業(yè)題庫——細(xì)胞生物技術(shù)在干細(xì)胞治療中的應(yīng)用考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。下列每小題只有一個選項最符合題意）1.下列哪種干細(xì)胞具有最高的自我更新能力和多向分化潛能？A.成體干細(xì)胞B.胚胎干細(xì)胞C.誘導(dǎo)多能干細(xì)胞D.神經(jīng)干細(xì)胞2.在體外培養(yǎng)干細(xì)胞時，通常需要添加的成分是？A.胰島素B.飼養(yǎng)層細(xì)胞C.乳酸鹽D.脂肪酸3.下列哪項技術(shù)常用于檢測干細(xì)胞的基因型或進(jìn)行基因編輯？A.流式細(xì)胞術(shù)B.PCRC.熒光顯微鏡D.基因芯片4.干細(xì)胞在治療神經(jīng)退行性疾病方面的主要潛在機制是？A.直接替代受損神經(jīng)元B.分泌營養(yǎng)因子支持神經(jīng)修復(fù)C.誘導(dǎo)免疫耐受D.以上都是5.下列哪種情況是干細(xì)胞治療面臨的倫理挑戰(zhàn)？A.細(xì)胞來源的限制B.治療效果的不確定性C.可能引發(fā)腫瘤的風(fēng)險D.以上都是6.組織工程中，用于支持干細(xì)胞生長和分化的三維結(jié)構(gòu)稱為？A.培養(yǎng)基B.生長因子C.細(xì)胞支架D.飼養(yǎng)層7.評估干細(xì)胞治療產(chǎn)品安全性時，需要關(guān)注的主要方面包括？A.細(xì)胞的純度、活力和免疫原性B.分化的特異性C.培養(yǎng)過程的無菌性D.以上都是8.CRISPR/Cas9技術(shù)可以在干細(xì)胞研究中用于？A.導(dǎo)入新的外源基因B.精確修飾內(nèi)源基因C.刪除特定的基因片段D.以上都是9.下列哪項不屬于干細(xì)胞旁分泌效應(yīng)帶來的治療潛力？A.促進(jìn)血管生成B.減少炎癥反應(yīng)C.直接替換死細(xì)胞D.改善組織微環(huán)境10.類器官技術(shù)在干細(xì)胞治療中的應(yīng)用前景包括？A.用于藥物篩選和毒性測試B.模擬人體器官功能進(jìn)行研究C.開發(fā)個性化治療方案D.以上都是二、填空題（每空2分，共20分）1.干細(xì)胞具有______和______兩大核心特征。2.誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPSCs）的主要來源是______。3.干細(xì)胞在體外培養(yǎng)通常需要提供______、______和適宜的______。4.干細(xì)胞治療阿爾茨海默病的主要機制可能涉及______和______。5.干細(xì)胞治療面臨的免疫排斥問題主要源于______的差異。6.在組織工程中，細(xì)胞支架材料需要具備______、______和生物相容性等特性。7.流式細(xì)胞術(shù)常用于干細(xì)胞的______和______分析。8.干細(xì)胞分化潛能的評估可以通過檢測其特有______的表達(dá)來實現(xiàn)。9.干細(xì)胞治療產(chǎn)品需要經(jīng)過嚴(yán)格的______和______階段。10.干細(xì)胞與再生醫(yī)學(xué)的結(jié)合，為______和______開辟了新的途徑。三、簡答題（每小題5分，共20分）1.簡述胚胎干細(xì)胞（ESCs）和成體干細(xì)胞（ASCs）在來源、分化潛能和倫理方面的主要區(qū)別。2.簡述細(xì)胞因子（如生長因子）在干細(xì)胞培養(yǎng)和分化過程中的作用。3.簡述干細(xì)胞治療移植物排斥反應(yīng)的潛在機制。4.簡述3D生物打印技術(shù)在干細(xì)胞治療中的應(yīng)用及其優(yōu)勢。四、論述題（每小題10分，共30分）1.論述干細(xì)胞治療心血管疾病的主要挑戰(zhàn)及其可能的解決方案。2.論述干細(xì)胞治療在骨缺損修復(fù)中的應(yīng)用原理、關(guān)鍵技術(shù)和面臨的問題。3.結(jié)合當(dāng)前研究進(jìn)展，論述干細(xì)胞治療領(lǐng)域面臨的主要倫理問題及其應(yīng)對策略。五、實驗設(shè)計題（15分）設(shè)計一個簡單的實驗方案，用于初步驗證某一種成體干細(xì)胞（例如：骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞）在體外是否具有向成骨細(xì)胞分化的潛能。請說明實驗所需的主要材料、關(guān)鍵步驟、檢測方法以及預(yù)期結(jié)果。試卷答案一、選擇題1.B2.B3.B4.D5.D6.C7.D8.D9.C10.D二、填空題1.自我更新多向分化2.成體細(xì)胞3.培養(yǎng)基生長因子微環(huán)境4.替代受損神經(jīng)元分泌營養(yǎng)因子支持神經(jīng)修復(fù)5.MHC（主要組織相容性復(fù)合體）6.生物學(xué)活性可降解性7.表型分選8.特征性標(biāo)志物（或：轉(zhuǎn)錄因子）9.安全性有效性的臨床前研究10.組織修復(fù)再生醫(yī)學(xué)三、簡答題1.答：胚胎干細(xì)胞來源于早期胚胎或囊胚內(nèi)細(xì)胞團，具有全能性或近全能性，分化潛能最強；而成體干細(xì)胞來源于發(fā)育成熟的組織，通常具有多向分化潛能，但潛能相對有限。ESCs來源存在嚴(yán)重的倫理爭議，而ASCs來源相對倫理問題較少。2.答：細(xì)胞因子是干細(xì)胞培養(yǎng)和分化的重要調(diào)節(jié)因子。生長因子等細(xì)胞因子可以提供干細(xì)胞生存所需的信號，促進(jìn)干細(xì)胞的增殖和自我更新；同時，特定細(xì)胞因子也可以誘導(dǎo)干細(xì)胞向特定方向分化，例如，骨形態(tài)發(fā)生蛋白（BMP）可以促進(jìn)成骨分化。3.答：干細(xì)胞（尤其是間充質(zhì)干細(xì)胞）可以分泌多種免疫調(diào)節(jié)因子（如TGF-β、IL-10等），抑制T細(xì)胞的活化和增殖，促進(jìn)免疫耐受的建立，從而減輕移植物排斥反應(yīng)。4.答：3D生物打印技術(shù)可以精確構(gòu)建具有特定三維結(jié)構(gòu)和細(xì)胞分布的組織工程支架，并將干細(xì)胞種子細(xì)胞接種其上，模擬體內(nèi)微環(huán)境，促進(jìn)干細(xì)胞的附著、增殖和分化，有望用于構(gòu)建功能性的組織或器官用于移植。四、論述題1.答：干細(xì)胞治療心血管疾病的挑戰(zhàn)主要包括：如何提高干細(xì)胞在缺血組織中的存活率、如何精確控制干細(xì)胞分化為所需的血管細(xì)胞類型、如何防止干細(xì)胞異常分化或形成腫瘤、以及干細(xì)胞治療的長期療效和安全性仍需進(jìn)一步驗證等?？赡艿慕鉀Q方案包括：優(yōu)化干細(xì)胞制備和儲存技術(shù)、開發(fā)有效的細(xì)胞保護劑、利用基因工程技術(shù)增強干細(xì)胞功能、結(jié)合血管生成因子治療、進(jìn)行嚴(yán)格的臨床試驗以評估長期療效和安全性等。2.答：原理：骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞（BMSCs）具有向成骨細(xì)胞分化的潛能。在特定誘導(dǎo)條件下（如添加BMP等生長因子），BMSCs可以離開骨髓，遷移到骨缺損部位，并在局部微環(huán)境影響下分化為成骨細(xì)胞，合成并沉積骨基質(zhì)，最終形成新的骨組織。關(guān)鍵技術(shù)：包括BMSCs的分離純化、體外成骨誘導(dǎo)分化體系的建立、以及體內(nèi)骨再生效果的評估等。面臨的問題：如何提高BMSCs向成骨細(xì)胞的分化效率和特異性、如何優(yōu)化細(xì)胞移植策略（如細(xì)胞數(shù)量、移植方式）、如何改善骨缺損部位的微環(huán)境以促進(jìn)骨再生、以及如何解決長期植入細(xì)胞的生物安全性問題等。3.答：主要倫理問題包括：胚胎干細(xì)胞來源的倫理爭議、干細(xì)胞治療產(chǎn)品的安全性監(jiān)管、知情同意和受益公平性問題、以及潛在的濫用風(fēng)險等。應(yīng)對策略：建立健全的倫理審查制度，明確干細(xì)胞研究和應(yīng)用的法律規(guī)范，加強干細(xì)胞治療產(chǎn)品的質(zhì)量控制和臨床監(jiān)管，確?；颊叱浞种椴⒆栽竻⑴c治療，推動干細(xì)胞治療技術(shù)的國際合作與信息共享，加強公眾科普教育，提高對干細(xì)胞治療的認(rèn)識和理性態(tài)度。五、實驗設(shè)計題答：實驗方案：材料：骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞（BMSCs）、成骨誘導(dǎo)培養(yǎng)基（含BMP-2/7等）、普通細(xì)胞培養(yǎng)皿、堿性磷酸酶（ALP）檢測試劑盒、茜素紅S染色液、倒置相差顯微鏡、流式細(xì)胞儀（可選）。步驟：1.制備BMSCs：從骨髓中分離獲取BMSCs，在普通培養(yǎng)基中進(jìn)行體外擴增。2.分組處理：將擴增的BMSCs接種于細(xì)胞培養(yǎng)皿中，待細(xì)胞貼壁后，分為兩組：誘導(dǎo)組（加入成骨誘導(dǎo)培養(yǎng)基）和對照組（加入普通培養(yǎng)基）。3.誘導(dǎo)分化：置于37°C、5%CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，定期更換培養(yǎng)基。誘導(dǎo)時間為14-21天。4.檢測分化：a.ALP活性檢測：在第7天、14天和21天，取部分細(xì)胞，用ALP檢測試劑盒檢測ALP活性。成骨分化過程中ALP活性會顯著升高。b.茜素紅S染色：在誘導(dǎo)分化結(jié)束時（如21天），棄去培養(yǎng)基，用磷酸鹽緩沖液（PBS）清洗細(xì)胞，固定后滴加茜素紅S染液，染色30分鐘。觀察細(xì)胞