2025年高三生物高考組織工程與再生醫(yī)學(xué)模擬試題一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共30分）組織工程技術(shù)構(gòu)建人工皮膚時(shí)，需將患者自體細(xì)胞接種于生物支架上培養(yǎng)。下列關(guān)于該過程的敘述，正確的是（）A.生物支架應(yīng)選擇不可降解材料以維持皮膚結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性B.培養(yǎng)過程中需通入純氧以提高細(xì)胞有氧呼吸效率C.自體細(xì)胞移植可避免MHC分子引發(fā)的免疫排斥反應(yīng)D.該技術(shù)的核心是通過基因編輯改造細(xì)胞分化方向間充質(zhì)干細(xì)胞（MSC）是再生醫(yī)學(xué)常用的種子細(xì)胞，其生物學(xué)特性不包括（）A.可分化為骨細(xì)胞、軟骨細(xì)胞等多種組織細(xì)胞B.具有自我更新能力并保持未分化狀態(tài)C.來源于早期胚胎內(nèi)細(xì)胞團(tuán)D.體外培養(yǎng)時(shí)需添加成纖維細(xì)胞生長因子生物材料表面改性是提高組織工程支架性能的關(guān)鍵技術(shù)。下列改性方法與原理匹配正確的是（）A.等離子體處理——增加材料表面粗糙度以促進(jìn)細(xì)胞黏附B.肝素包埋——通過靜電作用緩釋血管內(nèi)皮生長因子C.膠原涂層——降低材料親水性以減少蛋白吸附D.納米羥基磷灰石復(fù)合——增強(qiáng)材料彈性模量2025年某團(tuán)隊(duì)利用3D生物打印技術(shù)成功構(gòu)建迷你肝臟模型，其關(guān)鍵步驟包括（）①肝實(shí)質(zhì)細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞共培養(yǎng)②采用聚己內(nèi)酯（PCL）作為生物墨水③打印后進(jìn)行血管化誘導(dǎo)④冷凍干燥去除細(xì)胞外基質(zhì)A.①②③B.①②④C.①③④D.②③④誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPS細(xì)胞）的制備過程涉及Oct4、Sox2等轉(zhuǎn)錄因子的作用。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（）A.轉(zhuǎn)錄因子通過調(diào)控基因表達(dá)使細(xì)胞脫分化B.iPS細(xì)胞與胚胎干細(xì)胞具有相同的表觀遺傳修飾C.該技術(shù)可避免胚胎干細(xì)胞研究的倫理爭議D.患者自體iPS細(xì)胞誘導(dǎo)的胰島β細(xì)胞可治療糖尿病骨形態(tài)發(fā)生蛋白（BMP）在骨再生中發(fā)揮重要作用，其作用機(jī)制是（）A.直接刺激成骨細(xì)胞增殖并抑制破骨細(xì)胞活性B.激活Smad信號(hào)通路促進(jìn)間充質(zhì)細(xì)胞向成骨細(xì)胞分化C.促進(jìn)血管內(nèi)皮細(xì)胞遷移形成新生血管D.上調(diào)金屬蛋白酶表達(dá)以降解細(xì)胞外基質(zhì)下列關(guān)于再生醫(yī)學(xué)技術(shù)臨床轉(zhuǎn)化的敘述，正確的是（）A.CAR-T細(xì)胞治療已廣泛應(yīng)用于實(shí)體瘤治療B.生物人工氣管移植需長期服用免疫抑制劑C.皮膚干細(xì)胞移植可完全修復(fù)深度燒傷創(chuàng)面D.生物3D打印角膜已通過臨床試驗(yàn)并商業(yè)化某研究團(tuán)隊(duì)利用基因編輯技術(shù)敲除豬基因組中的α-1,3-半乳糖基轉(zhuǎn)移酶基因，其目的是（）A.提高豬器官的機(jī)械強(qiáng)度以適應(yīng)人體力學(xué)環(huán)境B.降低異種器官移植引發(fā)的超急性免疫排斥C.增強(qiáng)豬器官對(duì)人體細(xì)胞因子的應(yīng)答能力D.促進(jìn)移植器官與受體血管的吻合細(xì)胞外基質(zhì)（ECM）的主要成分包括膠原蛋白、糖胺聚糖等，其在組織再生中的作用不包括（）A.提供機(jī)械支持并維持組織形態(tài)B.通過整合素介導(dǎo)細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)C.儲(chǔ)存并緩釋生長因子D.直接參與細(xì)胞的有絲分裂微流控芯片技術(shù)可用于模擬組織微環(huán)境，其在再生醫(yī)學(xué)研究中的優(yōu)勢是（）A.可實(shí)現(xiàn)多種細(xì)胞類型的三維共培養(yǎng)B.能精確控制流體剪切力和化學(xué)梯度C.降低實(shí)驗(yàn)成本并縮短培養(yǎng)周期D.以上均正確下列哪種疾病最適合采用細(xì)胞移植與生物材料復(fù)合治療（）A.急性淋巴細(xì)胞白血病B.晚期肝癌伴多發(fā)轉(zhuǎn)移C.嚴(yán)重膝關(guān)節(jié)軟骨缺損D.遺傳性囊性纖維化胚胎干細(xì)胞（ES細(xì)胞）與成體干細(xì)胞的根本區(qū)別在于（）A.是否具有分化潛能B.是否能在體外無限增殖C.核型是否發(fā)生改變D.分化能力的寬窄程度生物材料降解速率與組織再生速率的匹配性是組織工程成功的關(guān)鍵。對(duì)于骨組織工程，理想的降解速率應(yīng)滿足（）A.材料降解速率快于新骨形成速率B.材料降解速率慢于新骨形成速率C.材料降解與新骨形成同步進(jìn)行D.材料不降解僅作為永久支架下列關(guān)于再生醫(yī)學(xué)倫理規(guī)范的敘述，錯(cuò)誤的是（）A.人類胚胎干細(xì)胞研究需遵循14天規(guī)則B.iPS細(xì)胞誘導(dǎo)的配子細(xì)胞禁止用于生殖目的C.異種器官移植需通過倫理審查以防范跨物種感染風(fēng)險(xiǎn)D.基因編輯人類胚胎可用于預(yù)防遺傳性疾病某患者因心肌梗死接受心肌補(bǔ)片移植，補(bǔ)片由自體骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞與明膠海綿支架構(gòu)建。術(shù)后三個(gè)月，補(bǔ)片區(qū)域最可能觀察到的現(xiàn)象是（）A.明膠海綿完全降解，新生心肌細(xì)胞與宿主血管吻合B.支架材料殘留引發(fā)異物巨細(xì)胞浸潤C(jī).干細(xì)胞過度增殖形成畸胎瘤D.心肌細(xì)胞因缺氧全部凋亡二、非選擇題（共70分）（一）填空題（每空1分，共10分）組織工程的三大基本要素是________、和。干細(xì)胞根據(jù)分化潛能可分為全能干細(xì)胞、________干細(xì)胞和________干細(xì)胞。生物3D打印技術(shù)中，________打印方式可實(shí)現(xiàn)細(xì)胞與生物材料的精準(zhǔn)定位；而________打印則通過層層堆積熔融材料形成宏觀支架。在皮膚再生過程中，________細(xì)胞可分泌膠原蛋白形成真皮層，________細(xì)胞可增殖分化形成表皮角質(zhì)層。（二）簡答題（每題8分，共24分）簡述胚胎干細(xì)胞（ES細(xì)胞）與誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPS細(xì)胞）在再生醫(yī)學(xué)應(yīng)用中的優(yōu)缺點(diǎn)。分析生物材料的孔隙率和孔徑大小對(duì)骨組織工程支架功能的影響。舉例說明生長因子在神經(jīng)再生中的作用機(jī)制。（三）實(shí)驗(yàn)分析題（16分）某研究小組欲構(gòu)建仿生骨支架治療兔橈骨缺損，實(shí)驗(yàn)方案如下：材料與方法支架材料：聚乳酸-羥基乙酸共聚物（PLGA）種子細(xì)胞：兔自體骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞（BMSCs）分組處理：A組：PLGA支架+BMSCs+骨形態(tài)發(fā)生蛋白2（BMP-2）B組：PLGA支架+BMSCsC組：單純PLGA支架D組：空白對(duì)照（僅缺損不處理）檢測指標(biāo)：術(shù)后4周、8周通過Micro-CT測量新生骨體積分?jǐn)?shù)（BV/TV），并進(jìn)行組織學(xué)染色。實(shí)驗(yàn)結(jié)果|組別|4周BV/TV（%）|8周BV/TV（%）||------|---------------|---------------||A組|28.6±3.2|45.3±4.1||B組|19.2±2.8|32.5±3.5||C組|8.7±1.5|15.6±2.1||D組|3.2±0.9|5.1±1.2|回答問題（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，比較各組骨再生效果并分析原因。（6分）（2）若需進(jìn)一步驗(yàn)證BMP-2的作用，可增設(shè)何種對(duì)照組？簡述實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路。（4分）（3）Micro-CT檢測和組織學(xué)染色分別能提供哪些關(guān)鍵信息？（6分）（四）案例分析題（20分）患者男性，55歲，因“慢性腎衰竭”接受同種異體腎移植術(shù)后3年，近期出現(xiàn)移植腎功能減退，經(jīng)活檢診斷為慢性排斥反應(yīng)。醫(yī)生建議采用再生醫(yī)學(xué)技術(shù)進(jìn)行治療。（1）從細(xì)胞來源角度，列舉兩種可用于修復(fù)受損腎小管的干細(xì)胞類型，并比較其臨床應(yīng)用潛力。（8分）（2）若采用生物材料輔助腎小管再生，需考慮材料的哪些關(guān)鍵性能？請(qǐng)舉例說明一種理想的生物材料及其特性。（6分）（3）結(jié)合免疫調(diào)控策略，提出一種降低移植后免疫排斥并促進(jìn)再生的綜合治療方案。（6分）參考答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)（僅作命題參考，考生作答無需此部分）一、單項(xiàng)選擇題1-5:CCBAB6-10:BDBDD11-15:CDCDA二、非選擇題（一）填空題16.種子細(xì)胞、生物支架、生長因子17.多能、專能（或單能）18.生物墨水、熔融沉積建模（FDM）19.成纖維、角質(zhì)形成（二）簡答題20.ES細(xì)胞優(yōu)點(diǎn)：全能性高，分化潛能強(qiáng)；缺點(diǎn)：倫理爭議大，免疫排斥風(fēng)險(xiǎn)高。iPS細(xì)胞優(yōu)點(diǎn)：自體來源避免排斥，無倫理爭議；缺點(diǎn)：重編程效率低，存在基因突變風(fēng)險(xiǎn)。（每點(diǎn)2分，共8分）孔隙率高有利于細(xì)胞浸潤和營養(yǎng)物質(zhì)交換（3分）；孔徑50-500μm可促進(jìn)骨細(xì)胞遷移和血管長入（3分）；過小孔徑限制細(xì)胞進(jìn)入，過大則降低支架力學(xué)強(qiáng)度（2分）。如神經(jīng)生長因子（NGF）通過與TrkA受體結(jié)合（2分），激活PI3K/Akt信號(hào)通路（2分），抑制神經(jīng)細(xì)胞凋亡（2分），并促進(jìn)軸突生長（2分）。（三）實(shí)驗(yàn)分析題23.（1）再生效果：A組>B組>C組>D組（2分）；原因：BMP-2可誘導(dǎo)BMSCs向成骨細(xì)胞分化（2分），BMSCs自身可分泌生長因子，單純支架僅起機(jī)械支持作用（2分）。（2）增設(shè)“PLGA支架+BMP-2”組，排除干細(xì)胞與生長因子的協(xié)同效應(yīng)（4分）。（3）Micro-CT：定量分析新生骨體積、密度及礦化程度（3分）；組織學(xué)染色：觀察細(xì)胞浸潤、膠原沉積及骨小梁結(jié)構(gòu)（3分）。（四）案例分析題24.（1）自體骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞：優(yōu)點(diǎn)為取材方便、免疫原性低；缺點(diǎn)是數(shù)量有限、分化效率低（4分）。誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPS細(xì)胞）：優(yōu)點(diǎn)是可無限增殖、分化潛能強(qiáng)；缺點(diǎn)是重編程周期長、存在致瘤風(fēng)險(xiǎn)（4分）。（2）需考慮生物相容性、可降解性、孔隙結(jié)