2025年大學(xué)《生物技術(shù)》專業(yè)題庫(kù)——細(xì)胞凋亡調(diào)控技術(shù)在疾病治療中的應(yīng)用考試時(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)不是細(xì)胞凋亡的典型形態(tài)特征？A.細(xì)胞膜blebbingB.DNA片段化C.吞噬體包裹凋亡小體D.細(xì)胞核固縮、染色質(zhì)邊集2.Bcl-2家族蛋白中，主要促進(jìn)細(xì)胞凋亡的成員是？A.Bcl-2B.Bcl-xLC.BadD.Mcl-13.細(xì)胞凋亡的外源性信號(hào)通路通常由哪個(gè)受體啟動(dòng)？A.Fas/CD95B.TNFR1C.TRAILRD.以上都是4.下列哪種藥物屬于通過(guò)抑制拓?fù)洚悩?gòu)酶發(fā)揮抗癌作用的藥物，其作用機(jī)制間接導(dǎo)致細(xì)胞凋亡？A.阿霉素B.依托泊苷C.紫杉醇D.博來(lái)霉素5.“凋亡抵抗”在癌癥發(fā)生發(fā)展中的主要意義是？A.促進(jìn)正常細(xì)胞更新B.增強(qiáng)腫瘤對(duì)輻射的敏感性C.使癌細(xì)胞逃避程序性死亡D.提高腫瘤組織的血管生成能力6.Smac/DIABLO蛋白的主要功能是？A.抑制Caspase活性B.阻斷NF-κB通路C.解離IAPs，釋放CaspaseD.促進(jìn)Bax轉(zhuǎn)位到線粒體7.BH3模擬物是一類能夠模擬BH3域功能的分子，其主要作用靶點(diǎn)是？A.Caspase-3B.Apaf-1C.IAPsD.Deathreceptor8.在細(xì)胞凋亡過(guò)程中，執(zhí)行“剪刀”功能的蛋白酶主要是？A.Caspase-8B.Caspase-9C.Caspase-3D.GranzymeB9.以下哪項(xiàng)不是細(xì)胞凋亡調(diào)控技術(shù)在疾病治療中面臨的挑戰(zhàn)？A.靶向治療的特異性B.患者個(gè)體差異C.藥物的有效劑量與毒性D.細(xì)胞分化能力的維持10.能夠特異性檢測(cè)早期凋亡細(xì)胞的常用方法是？A.TUNEL染色B.活化的Caspase-3檢測(cè)C.AnnexinV/PI流式細(xì)胞術(shù)D.病理切片觀察凋亡小體二、名詞解釋（每題3分，共15分）1.細(xì)胞凋亡（Apoptosis）2.Bcl-2蛋白家族（Bcl-2proteinfamily）3.凋亡抵抗（ApoptosisResistance）4.促凋亡劑（Pro-apoptoticAgent）5.程序性細(xì)胞死亡（ProgrammedCellDeath）三、簡(jiǎn)答題（每題5分，共20分）1.簡(jiǎn)述內(nèi)源性細(xì)胞凋亡途徑的主要信號(hào)分子及其作用。2.簡(jiǎn)述細(xì)胞凋亡在維持正常組織穩(wěn)態(tài)中的重要作用。3.簡(jiǎn)述使用BH3模擬物進(jìn)行癌癥治療的潛在機(jī)制和可能的問(wèn)題。4.簡(jiǎn)述檢測(cè)細(xì)胞凋亡常用的生物學(xué)指標(biāo)。四、論述題（每題10分，共30分）1.詳細(xì)論述Bcl-2家族蛋白中促凋亡成員與抗凋亡成員如何共同調(diào)控線粒體凋亡途徑。2.分析增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞凋亡作為癌癥治療策略的原理、優(yōu)勢(shì)以及可能遇到的挑戰(zhàn)。3.結(jié)合當(dāng)前研究進(jìn)展，探討細(xì)胞凋亡調(diào)控技術(shù)在未來(lái)疾病治療（如癌癥免疫治療）中的發(fā)展方向和前景。試卷答案一、選擇題1.C2.C3.D4.B5.C6.C7.C8.C9.D10.C二、名詞解釋1.細(xì)胞凋亡（Apoptosis）：一種在基因調(diào)控下的程序性細(xì)胞死亡過(guò)程，特征是細(xì)胞體積縮小、細(xì)胞膜blebbing、DNA片段化、形成凋亡小體，并被周圍吞噬細(xì)胞識(shí)別清除，過(guò)程相對(duì)無(wú)炎癥。**解析思路：*定義需包含核心過(guò)程（程序性、基因調(diào)控）、典型形態(tài)特征（體積縮小、膜blebbing、DNA片段化、凋亡小體）和結(jié)局（被吞噬、無(wú)炎癥）。2.Bcl-2蛋白家族（Bcl-2proteinfamily）：一組參與調(diào)控細(xì)胞凋亡的蛋白質(zhì)，主要定位于線粒體外膜，成員包括促凋亡成員（如Bax,Bak）和抗凋亡成員（如Bcl-2,Bcl-xL），它們通過(guò)形成異源二聚體等方式控制線粒體凋亡途徑。**解析思路：*需說(shuō)明其定位（線粒體外膜）、成員分類（促凋亡/抗凋亡）、作用機(jī)制（形成二聚體調(diào)控線粒體通路）。3.凋亡抵抗（ApoptosisResistance）：指癌細(xì)胞獲得逃避免疫或藥物誘導(dǎo)的程序性死亡的能力，是腫瘤發(fā)生發(fā)展的重要機(jī)制之一，通常與凋亡相關(guān)基因（如Bcl-2）的表達(dá)異常有關(guān)。**解析思路：*定義需點(diǎn)明主體（癌細(xì)胞）、行為（逃避凋亡）、原因（基因異常）及其生物學(xué)意義（與腫瘤相關(guān)）。4.促凋亡劑（Pro-apoptoticAgent）：能夠誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡發(fā)生的藥物或物質(zhì)，通過(guò)激活凋亡信號(hào)通路或抑制抗凋亡機(jī)制來(lái)促進(jìn)細(xì)胞死亡。**解析思路：*定義需包含其功能（誘導(dǎo)凋亡）、實(shí)現(xiàn)方式（激活通路/抑制抗凋亡）。5.程序性細(xì)胞死亡（ProgrammedCellDeath）：指由基因精確調(diào)控的、主動(dòng)的細(xì)胞死亡過(guò)程，是生物體發(fā)育、組織穩(wěn)態(tài)維持和疾病發(fā)生中不可或缺的生理過(guò)程，主要包括細(xì)胞凋亡、細(xì)胞自噬等類型。**解析思路：*定義需強(qiáng)調(diào)其特征（基因調(diào)控、主動(dòng)過(guò)程），并提及它是生理必需的，可包含主要類型（凋亡、自噬）。三、簡(jiǎn)答題1.內(nèi)源性細(xì)胞凋亡途徑主要涉及線粒體。當(dāng)細(xì)胞受到損傷或處于應(yīng)激狀態(tài)時(shí)，線粒體膜通透性增加（MPT），導(dǎo)致線粒體釋放出凋亡誘導(dǎo)因子（Apaf-1），Apaf-1在dATP存在下自我聚合形成凋亡小體（凋亡蛋白酶活化因子-1寡聚體），進(jìn)而招募并活化procaspase-9?；罨腸aspase-9隨后通過(guò)自身剪接或被效應(yīng)caspase（如caspase-8）進(jìn)一步激活，最終切割下游的執(zhí)行者caspase-3、caspase-6、caspase-7，這些執(zhí)行者cleave大量細(xì)胞凋亡底物，導(dǎo)致細(xì)胞凋亡的發(fā)生。**解析思路：*按照信號(hào)傳導(dǎo)順序，從感受損傷、MPT、釋放Apaf-1、形成凋亡小體、活化caspase-9、caspase-9活化（被激活）、caspase-3等執(zhí)行者的切割及其后果進(jìn)行闡述。2.細(xì)胞凋亡在維持正常組織穩(wěn)態(tài)中起著關(guān)鍵作用。它能夠清除發(fā)育過(guò)程中多余的細(xì)胞、衰老或受損的細(xì)胞，以及被病原體感染的細(xì)胞，從而防止組織損傷和疾病的發(fā)生。通過(guò)精確調(diào)控細(xì)胞數(shù)量和成分，細(xì)胞凋亡有助于維持器官的形態(tài)和功能，以及整體機(jī)體的健康平衡。例如，在免疫系統(tǒng)中，細(xì)胞凋亡清除激活后的效應(yīng)T細(xì)胞，防止免疫過(guò)度反應(yīng)；在胚胎發(fā)育中，細(xì)胞凋亡去除多余的組織和結(jié)構(gòu)。**解析思路：*從清除細(xì)胞類型（多余、衰老、受損、感染）、作用（防損傷、防疾病、維持形態(tài)功能、維持平衡）、具體例子（免疫清除、胚胎發(fā)育）等方面回答。3.BH3模擬物通過(guò)模擬Bcl-2家族中促凋亡成員（如Bad、Bim）的BH3結(jié)構(gòu)域，能夠與抗凋亡成員（如Bcl-2、Bcl-xL）結(jié)合，解除其對(duì)Bax、Bak等促凋亡蛋白的抑制，促進(jìn)它們轉(zhuǎn)位到線粒體膜上，打開(kāi)MPT孔道，釋放細(xì)胞凋亡誘導(dǎo)因子（如Cyt-c），進(jìn)而激活下游caspase級(jí)聯(lián)反應(yīng)，最終導(dǎo)致細(xì)胞凋亡。其潛在機(jī)制在于能夠特異性地“釋放”線粒體凋亡途徑的抑制，從而恢復(fù)或增強(qiáng)細(xì)胞對(duì)凋亡信號(hào)的敏感性?？赡艿膯?wèn)題包括：靶向特異性不足，可能影響正常組織表達(dá)Bcl-2等蛋白的細(xì)胞；劑量依賴性毒性；腫瘤細(xì)胞可能存在其他凋亡抵抗機(jī)制使其無(wú)效；以及如何實(shí)現(xiàn)靶向遞送以提高腫瘤局部濃度并減少全身副作用。**解析思路：*先解釋BH3模擬物的作用機(jī)制（模擬BH3域、結(jié)合抗凋亡蛋白、釋放促凋亡蛋白、打開(kāi)MPT、激活caspase），再分析其潛在問(wèn)題（靶向特異性、劑量毒性、耐藥性、遞送）。4.檢測(cè)細(xì)胞凋亡常用的生物學(xué)指標(biāo)包括：形態(tài)學(xué)觀察（如細(xì)胞體積縮小、膜blebbing、染色質(zhì)濃縮邊集、形成凋亡小體）；DNA片段化檢測(cè)（如TUNEL法檢測(cè)3'-OH末端脫氧核糖核苷酸轉(zhuǎn)移酶介導(dǎo)的缺口末端標(biāo)記；末端轉(zhuǎn)移酶介導(dǎo)的dUTP缺口末端標(biāo)記（TUNEL）染色陽(yáng)性細(xì)胞；凝膠電泳出現(xiàn)“梯狀”DNA條帶）；線粒體膜電位變化檢測(cè)（如使用JC-1等染料，凋亡時(shí)膜電位降低導(dǎo)致染料從聚集態(tài)變?yōu)閱误w態(tài)）；相關(guān)蛋白表達(dá)或活性的變化檢測(cè)（如活化的Caspase-3、Caspase-9、caspase-8水平的檢測(cè)；Bcl-2/Bax比例的變化）。**解析思路：*列舉幾類主要的檢測(cè)方法，并簡(jiǎn)要說(shuō)明每種方法依據(jù)的原理或檢測(cè)的現(xiàn)象，涵蓋形態(tài)、DNA、膜電位、蛋白等不同層面。四、論述題1.Bcl-2家族蛋白是線粒體凋亡途徑的核心調(diào)控者，成員眾多且功能復(fù)雜，主要通過(guò)形成異源二聚體來(lái)調(diào)控細(xì)胞凋亡?？沟蛲龀蓡T如Bcl-2、Bcl-xL、Mcl-1等，通過(guò)結(jié)合并抑制促凋亡成員，如Bax、Bak、Bad、Bim等，來(lái)維持線粒體膜完整性，阻止細(xì)胞凋亡的發(fā)生。例如，Bcl-2可以通過(guò)阻止Bax和Bak的寡聚化或轉(zhuǎn)位來(lái)抑制MPT。促凋亡成員則傾向于促進(jìn)線粒體膜通透性轉(zhuǎn)換孔（MPTP）的開(kāi)放。當(dāng)促凋亡成員（如Bax、Bak）占優(yōu)勢(shì)或其與抗凋亡成員的平衡被打破時(shí)（例如，通過(guò)Bad或Bim的激活），MPTP會(huì)被打開(kāi)，導(dǎo)致線粒體釋放出凋亡誘導(dǎo)因子（Apaf-1、Smac/DIABLO、Pro-caspase-9等）。Apaf-1在dATP存在下自我聚合形成凋亡小體，招募并活化procaspase-9。活化的caspase-9隨后切割并活化下游的執(zhí)行者caspase-3?；罨腸aspase-3進(jìn)一步cleave眾多細(xì)胞凋亡底物，導(dǎo)致細(xì)胞凋亡相關(guān)蛋白（如PARP）的降解，最終引發(fā)細(xì)胞凋亡。因此，Bcl-2家族成員通過(guò)精確的平衡和相互作用，嚴(yán)密調(diào)控著細(xì)胞凋亡的發(fā)生。**解析思路：*首先點(diǎn)明Bcl-2家族的核心地位和作用機(jī)制（形成二聚體調(diào)控MPT）。然后分別闡述抗凋亡成員（如Bcl-2）和促凋亡成員（如Bax）的作用及其相互關(guān)系。接著描述促凋亡狀態(tài)下的信號(hào)傳導(dǎo)流程（MPT開(kāi)放、釋放因子、Apaf-1寡聚、活化caspase-9、caspase-3活化、切割底物、細(xì)胞凋亡）。最后總結(jié)其平衡調(diào)控細(xì)胞凋亡的核心功能。2.增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞凋亡作為癌癥治療策略的原理是基于癌細(xì)胞通常表現(xiàn)出凋亡抵抗現(xiàn)象，即它們能逃避凋亡信號(hào)或抑制凋亡過(guò)程。通過(guò)使用促凋亡劑或抑制抗凋亡機(jī)制，可以“重新激活”癌細(xì)胞的程序性死亡程序。其優(yōu)勢(shì)在于：細(xì)胞凋亡是癌細(xì)胞清除的天然方式，靶向凋亡可能比直接抑制細(xì)胞增殖（可能導(dǎo)致基因組不穩(wěn)定）更安全、更特異性；凋亡過(guò)程相對(duì)無(wú)炎癥，可以減少治療后的免疫反應(yīng)和組織損傷；可能對(duì)處于不同增殖狀態(tài)的癌細(xì)胞（包括休眠癌細(xì)胞）有效。然而，該策略也面臨諸多挑戰(zhàn)：首先，許多癌細(xì)胞存在復(fù)雜的凋亡抵抗機(jī)制（如高表達(dá)Bcl-2、IAPs，缺乏死亡受體），單一治療往往效果有限；其次，如何實(shí)現(xiàn)藥物對(duì)腫瘤細(xì)胞的選擇性，避免損傷正常組織細(xì)胞（正常細(xì)胞也有凋亡調(diào)控機(jī)制）；再次，腫瘤微環(huán)境可能抑制凋亡；最后，癌細(xì)胞可能快速產(chǎn)生耐藥性，導(dǎo)致治療失敗。**解析思路：*先闡述策略原理（克服癌細(xì)胞凋亡抵抗）。然后分點(diǎn)論述其優(yōu)勢(shì)（天然清除方式、潛在安全性、對(duì)非增殖細(xì)胞有效）。接著分析面臨的挑戰(zhàn)（耐藥機(jī)制、選擇性、微環(huán)境、耐藥性）。3.細(xì)胞凋亡調(diào)控技術(shù)在疾病治療，特別是癌癥治療中展現(xiàn)出巨大的潛力，并隨著研究進(jìn)展不斷拓展其應(yīng)用前景。當(dāng)前，基于細(xì)胞凋亡機(jī)制的療法主要包括使用小分子促凋亡劑（如BH3模擬物）、靶向死亡受體激動(dòng)劑或抑制劑、基因治療（如導(dǎo)入促凋亡基因）等。未來(lái)發(fā)展方向和前景包括：①聯(lián)合治療：將細(xì)胞凋亡調(diào)控技術(shù)與其他療法（如放療、化療、免疫治療）結(jié)合，旨在克服單一治療的局限性，提高療效。例如，使用免疫檢查點(diǎn)抑制劑解除腫瘤免疫抑制，同時(shí)使用促凋亡藥物清除腫瘤細(xì)胞。②靶向治療：基于對(duì)腫瘤特異性凋亡缺陷的深入了解，開(kāi)發(fā)更具選擇性的靶向藥物，減少副作用。例如，針對(duì)特定Bcl-2家族突變或表達(dá)模式的BH3模擬物。③克服耐藥性：研究產(chǎn)生凋亡耐藥的機(jī)制，開(kāi)發(fā)能夠逆轉(zhuǎn)耐藥的聯(lián)合策略或新藥物。④納米技術(shù)：利用納米載體遞送促凋亡藥物或基因，實(shí)現(xiàn)靶向遞送和控釋，提高治療效率。⑤表觀遺傳調(diào)控：通過(guò)表觀遺