2025年大學細胞工程試題及答案一、單項選擇題（每題2分，共20分）1.以下關于細胞全能性的描述，正確的是（）A.動物體細胞的全能性高于生殖細胞B.植物成熟篩管細胞仍具有全能性C.細胞全能性的體現需經歷脫分化和再分化過程D.誘導多能干細胞（iPS細胞）的全能性低于胚胎干細胞2.植物原生質體融合常用的化學誘導劑是（）A.滅活仙臺病毒B.聚乙二醇（PEG）C.秋水仙素D.氯化鈣3.動物細胞培養(yǎng)過程中，“接觸抑制”現象發(fā)生在（）A.原代培養(yǎng)的潛伏期B.原代培養(yǎng)的指數增長期C.傳代培養(yǎng)的衰退期D.細胞貼壁生長的匯合期4.單克隆抗體制備中，用于篩選雜交瘤細胞的培養(yǎng)基是（）A.MS培養(yǎng)基B.HAT培養(yǎng)基C.LB培養(yǎng)基D.無血清培養(yǎng)基5.以下哪種技術屬于細胞工程范疇？（）A.PCR擴增DNAB.轉基因小鼠的制備C.質粒載體構建D.大腸桿菌基因敲除6.植物細胞脫分化的關鍵條件是（）A.高濃度細胞分裂素B.適宜的光照C.生長素與細胞分裂素的比例D.低滲透壓環(huán)境7.胚胎干細胞（ES細胞）的特性不包括（）A.無限增殖能力B.三胚層分化潛能C.核型正常D.表達端粒酶活性8.動物細胞融合與植物原生質體融合的主要區(qū)別是（）A.是否需要去除細胞壁B.是否使用物理誘導方法C.是否形成雜種細胞D.是否需要篩選融合細胞9.用于檢測單克隆抗體特異性的常用方法是（）A.流式細胞術（FCM）B.酶聯免疫吸附試驗（ELISA）C.實時熒光定量PCR（qPCR）D.蛋白質印跡（WesternBlot）10.以下關于干細胞的描述，錯誤的是（）A.間充質干細胞（MSC）具有多向分化潛能B.神經干細胞只能分化為神經細胞C.iPS細胞可通過體細胞重編程獲得D.造血干細胞是成體干細胞的一種二、填空題（每空1分，共20分）1.植物細胞工程中，常用______酶和______酶去除細胞壁獲得原生質體。2.動物細胞培養(yǎng)時，傳代次數通常不超過______代，超過后可能發(fā)生______（如染色體畸變）。3.單克隆抗體制備的關鍵步驟包括：______免疫、______細胞融合、______篩選和______檢測。4.胚胎干細胞的分離通常取自______的______細胞團。5.植物體細胞雜交的最終目標是獲得______，其與有性雜交的本質區(qū)別是______。6.動物細胞大規(guī)模培養(yǎng)的常見方法有______培養(yǎng)（如微載體培養(yǎng)）、______培養(yǎng)（如中空纖維培養(yǎng)）和______培養(yǎng)（如生物反應器）。7.細胞凍存時，常用的冷凍保護劑是______（濃度一般為______%），凍存程序需遵循______原則。8.誘導多能干細胞（iPS細胞）的重編程因子通常包括______、______、______和______（列舉4種）。三、簡答題（每題6分，共30分）1.簡述原代培養(yǎng)與傳代培養(yǎng)的主要區(qū)別。2.植物細胞脫分化與再分化的分子機制是什么？舉例說明其在實際中的應用。3.動物細胞融合的常用方法有哪些？各方法的原理和優(yōu)缺點是什么？4.為什么說單克隆抗體是“生物導彈”？其制備過程中如何保證“單克隆”特性？5.比較胚胎干細胞（ES細胞）與誘導多能干細胞（iPS細胞）的異同點。四、論述題（每題10分，共20分）1.結合實例論述動物細胞工程在醫(yī)藥領域的應用。2.從細胞全能性的角度，分析“胡蘿卜根韌皮部細胞經組織培養(yǎng)獲得完整植株”與“克隆羊多莉的誕生”在機制上的異同。五、實驗設計題（10分）設計一個實驗方案，利用小鼠B淋巴細胞和骨髓瘤細胞制備抗人表皮生長因子受體（HER2）的單克隆抗體，并說明關鍵步驟的原理及注意事項。細胞工程試題答案一、單項選擇題1.C（解析：細胞全能性的體現需通過脫分化形成愈傷組織，再分化形成完整植株；動物生殖細胞全能性高于體細胞；植物篩管細胞無細胞核，失去全能性；iPS細胞與ES細胞均為多能干細胞，全能性無顯著差異。）2.B（解析：植物原生質體融合常用PEG；滅活病毒用于動物細胞融合；秋水仙素誘導染色體加倍；氯化鈣用于細菌轉化。）3.D（解析：接觸抑制指貼壁細胞生長至相互接觸時停止增殖，發(fā)生在匯合期；原代培養(yǎng)的指數增長期細胞快速分裂，無接觸抑制。）4.B（解析：HAT培養(yǎng)基含次黃嘌呤（H）、氨基蝶呤（A）、胸腺嘧啶（T），可篩選雜交瘤細胞（骨髓瘤細胞缺乏HGPRT，無法利用補救合成途徑；B淋巴細胞不能無限增殖，僅雜交瘤細胞可存活）。）5.B（解析：轉基因小鼠通過顯微注射將外源基因導入受精卵，屬于細胞工程；PCR、質粒構建、大腸桿菌基因敲除屬于基因工程。）6.C（解析：脫分化需生長素/細胞分裂素比例較高，促進細胞分裂并失去分化狀態(tài)；光照抑制脫分化；滲透壓需與原生質體匹配。）7.A（解析：ES細胞具有有限增殖能力（但在體外特定條件下可長期培養(yǎng)）；三胚層分化潛能、核型正常、端粒酶活性是其特性。）8.A（解析：動物細胞無細胞壁，無需去壁；植物原生質體融合需先酶解去壁，是主要區(qū)別；物理誘導（如電融合）兩者均可使用。）9.B（解析：ELISA通過抗原-抗體特異性結合檢測抗體；FCM用于細胞表面標記分析；qPCR檢測基因表達；WesternBlot檢測蛋白存在及大小。）10.B（解析：神經干細胞可分化為神經元、星形膠質細胞和少突膠質細胞；間充質干細胞可分化為骨、軟骨、脂肪等；iPS通過Oct4、Sox2等因子重編程獲得；造血干細胞屬于成體干細胞。）二、填空題1.纖維素；果膠2.50；癌變（或永生化）3.小鼠；B淋巴與骨髓瘤；雜交瘤；抗體4.囊胚期；內細胞團5.雜種植株；克服遠緣雜交不親和障礙6.貼壁；懸??；微載體（或順序可調整）7.DMSO（二甲基亞砜）；10；慢凍快融8.Oct4；Sox2；Klf4；c-Myc（或Nanog等其他重編程因子）三、簡答題1.原代培養(yǎng)與傳代培養(yǎng)的主要區(qū)別：-細胞來源：原代培養(yǎng)直接取自組織（如小鼠胚胎、人皮膚），保持原組織特性；傳代培養(yǎng)是原代細胞經首次傳代后的細胞系。-分裂次數：原代細胞分裂次數有限（一般<10代），保留正常二倍體核型；傳代細胞可無限增殖（如HeLa細胞），可能發(fā)生永生化或癌變。-應用：原代細胞用于藥物毒性測試、功能研究；傳代細胞用于大規(guī)模生產（如疫苗、單克隆抗體）。2.植物細胞脫分化與再分化的分子機制及應用：脫分化的分子機制：細胞在生長素（如2,4-D）和細胞分裂素的作用下，關閉分化相關基因（如維管組織特異性基因），激活細胞分裂相關基因（如Cyclin、CDK），染色質結構松弛（組蛋白乙?；黾樱謴头至涯芰?。再分化的分子機制：特定激素比例（如低生長素/細胞分裂素）誘導細胞分化相關基因（如LEC1、WUS）表達，啟動器官發(fā)生（芽或根原基形成）或體細胞胚發(fā)生。應用實例：草莓脫毒苗培育（通過莖尖分生組織脫分化再分化，去除病毒）；轉基因植物培育（外源基因導入愈傷組織后再分化成植株）。3.動物細胞融合的常用方法及原理：-病毒誘導法（如滅活仙臺病毒）：病毒表面糖蛋白（如F蛋白）與細胞膜結合，促使膜融合；優(yōu)點是融合效率較高，缺點是病毒制備復雜、存在生物安全風險。-化學誘導法（如PEG）：PEG降低細胞表面電荷，破壞膜結構，誘導膜融合；優(yōu)點是操作簡單、成本低，缺點是對細胞毒性較大。-電融合法：高壓電脈沖使細胞膜穿孔，相鄰細胞穿孔部位融合；優(yōu)點是融合效率高、可控性強，缺點是需要特殊設備（電融合儀）。4.單克隆抗體作為“生物導彈”的原因及單克隆特性保證：“生物導彈”指單克隆抗體可特異性識別靶抗原（如腫瘤細胞表面HER2），并攜帶藥物/毒素精準殺傷靶細胞。單克隆特性的保證：-融合后用HAT培養(yǎng)基篩選，僅雜交瘤細胞存活（B淋巴細胞不能增殖，骨髓瘤細胞缺乏補救合成途徑）。-有限稀釋法克隆化培養(yǎng)，確保每個克隆來自單個雜交瘤細胞。-ELISA檢測篩選分泌特異性抗體的克隆，避免多克隆混雜。5.ES細胞與iPS細胞的異同：相同點：均為多能干細胞，可分化為三胚層細胞；表達多能性標記（如Oct4、Nanog）；具有端粒酶活性，可長期培養(yǎng)。不同點：-來源：ES細胞取自囊胚內細胞團；iPS細胞通過體細胞重編程獲得。-倫理問題：ES細胞涉及胚胎破壞，存在倫理爭議；iPS細胞無此問題。-表觀遺傳：ES細胞表觀遺傳更接近胚胎狀態(tài)；iPS細胞可能殘留體細胞表觀記憶（如DNA甲基化模式）。-應用限制：ES細胞移植可能引發(fā)免疫排斥；iPS細胞來自自體，免疫原性低。四、論述題1.動物細胞工程在醫(yī)藥領域的應用（實例結合）：-單克隆抗體藥物：如曲妥珠單抗（赫賽汀），針對HER2陽性乳腺癌細胞表面的HER2受體，通過ADCC（抗體依賴的細胞介導的細胞毒性）殺傷腫瘤細胞，顯著提高患者生存率。-干細胞治療：間充質干細胞（MSC）用于治療移植物抗宿主病（GVHD），其免疫調節(jié)功能可抑制T細胞過度活化，臨床試驗顯示有效率達70%以上。-轉基因動物生物反應器：如轉基因山羊乳腺表達人抗凝血酶Ⅲ（ATⅢ），通過乳汁提取重組蛋白，用于治療先天性ATⅢ缺乏癥，已獲FDA批準上市。-疫苗生產：利用Vero細胞（猴腎傳代細胞）大規(guī)模培養(yǎng)流感病毒，制備滅活疫苗，年產能可達數億劑，滿足全球接種需求。2.胡蘿卜組織培養(yǎng)與克隆羊多莉的機制異同（從細胞全能性角度）：相同點：-均體現細胞全能性（胡蘿卜細胞發(fā)育為完整植株，乳腺細胞發(fā)育為個體）。-需通過核質互作恢復全能性（胡蘿卜細胞脫分化時細胞質因子激活核基因；多莉的乳腺細胞核在卵母細胞質中重編程）。-涉及表觀遺傳修飾（如DNA去甲基化、組蛋白乙?；?，解除分化基因抑制。不同點：-全能性水平：胡蘿卜體細胞為全能干細胞（可發(fā)育為完整植株）；哺乳動物體細胞為單能或多能，需通過核移植（借助卵母細胞細胞質）恢復全能性。-調控機制：植物細胞全能性表達依賴激素（生長素/細胞分裂素）；動物細胞需卵母細胞中的重編程因子（如組蛋白去乙?；?、DNA甲基轉移酶抑制劑）。-限制因素：植物細胞無嚴格“全能性限制”（多數體細胞可脫分化）；動物體細胞存在嚴格表觀遺傳屏障（如X染色體失活、印記基因），重編程效率低（多莉實驗中277個重構胚僅1個存活）。五、實驗設計題（抗HER2單克隆抗體制備）實驗方案：1.免疫小鼠：將人HER2蛋白（抗原）與弗氏完全佐劑混合，皮下注射BALB/c小鼠（3次，間隔2周），末次免疫后3天取脾細胞（含致敏B淋巴細胞）。原理：通過免疫激活B淋巴細胞，使其分泌抗HER2抗體。注意：抗原需純化（避免雜蛋白干擾），免疫劑量需優(yōu)化（過低無法激活，過高引發(fā)免疫耐受）。2.細胞融合：取小鼠脾細胞（B淋巴細胞）與SP2/0骨髓瘤細胞（無抗體分泌能力，HGPRT缺陷）按10:1比例混合，加入50%PEG（分子量4000）誘導融合，作用1分鐘后緩慢稀釋終止。原理：PEG破壞細胞膜結構，促使膜融合形成雜交瘤細胞。注意：細胞活力需>90%（臺盼藍染色檢測）；PEG作用時間嚴格控制（過長導致細胞死亡）。3.篩選雜交瘤細胞：將融合細胞接種于HAT培養(yǎng)基（含次黃嘌呤、氨基蝶呤、胸腺嘧啶），培養(yǎng)10-14天。原理：氨基蝶呤阻斷從頭合成途徑，僅能通過補救合成途徑存活的細胞需表達HGPRT（B淋巴細胞提供），同時具備無限增殖能力（骨髓瘤細胞提供），故僅雜交瘤細胞存活。注意：HAT培養(yǎng)基需現配（氨基蝶呤易降解）；定期換液（避免代謝產物積累）。4.克隆化培養(yǎng)與抗體檢測：-有限稀釋法：將雜交瘤細胞稀釋至0.5個/孔，接種96孔板，培養(yǎng)至單克隆生長。-ELISA檢測：用包被HER2蛋白的板檢測各孔上清，篩選陽性克?。∣D值>陰性對照2.1倍）。原理：有限稀釋法確?？寺碜詥蝹€細胞；ELI