合成生物產(chǎn)品中試放大工程師崗位招聘考試試卷及答案一、填空題（共10題，每題1分）1.發(fā)酵罐中試放大的核心參數(shù)之一是______功率/體積比（P/V）。2.合成生物學(xué)常用基因編輯工具包括CRISPR-Cas9、______（鋅指核酸酶）。3.中試放大遵循的相似原則：幾何相似、______相似、傳質(zhì)相似。4.生物反應(yīng)器濕熱滅菌條件：______℃、30分鐘。5.下游純化分離蛋白的層析技術(shù)：親和層析、______層析、離子交換層析。6.代謝流分析常用______同位素標(biāo)記法。7.調(diào)控基因轉(zhuǎn)錄起始的關(guān)鍵元件是______。8.中試放大第一步基于______數(shù)據(jù)優(yōu)化參數(shù)。9.發(fā)酵pH控制常用試劑：______（如鹽酸、NaOH）。10.質(zhì)粒提取常用______裂解法。二、單項(xiàng)選擇題（共10題，每題2分）1.中試發(fā)酵罐體積范圍通常為（）A.1-10LB.50-5000LC.10-100LD.5000L以上2.不屬于合成生物元件的是（）A.啟動(dòng)子B.終止子C.培養(yǎng)基D.RBS3.中試放大失敗最常見原因是（）A.設(shè)備故障B.培養(yǎng)基變化C.動(dòng)力學(xué)參數(shù)不匹配D.操作失誤4.分離His-tag蛋白的親和層析配基是（）A.蛋白AB.鎳離子C.肝素D.抗體5.發(fā)酵DO控制不包括（）A.通氣量B.攪拌轉(zhuǎn)速C.罐壓D.培養(yǎng)基溫度6.合成生物產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)遵循（）A.ICHQ7B.GMPC.ISO9001D.FDA21CFRPart117.代謝工程核心任務(wù)是（）A.菌株誘變B.優(yōu)化代謝途徑通量C.基因測序D.蛋白表達(dá)8.濕熱滅菌更有效原因是（）A.溫度更高B.蒸汽穿透力強(qiáng)C.時(shí)間更長D.設(shè)備簡單9.電轉(zhuǎn)化法適用于（）A.原核生物B.真核生物C.所有生物D.僅酵母10.攪拌剪切力過高導(dǎo)致（）A.細(xì)胞破裂B.DO不足C.培養(yǎng)基變質(zhì)D.滅菌不徹底三、多項(xiàng)選擇題（共10題，每題2分，多選/少選不得分）1.中試放大關(guān)鍵因素（）A.幾何相似B.攪拌剪切力C.通氣量D.培養(yǎng)基成分E.罐壓2.合成生物元件包括（）A.啟動(dòng)子B.終止子C.RBSD.報(bào)告基因E.培養(yǎng)基3.下游純化單元操作（）A.離心B.過濾C.層析D.干燥E.滅菌4.發(fā)酵監(jiān)控關(guān)鍵參數(shù)（）A.溫度B.pHC.DOD.攪拌轉(zhuǎn)速E.產(chǎn)物濃度5.基因工程菌株構(gòu)建步驟（）A.目的基因克隆B.載體構(gòu)建C.轉(zhuǎn)化D.篩選E.發(fā)酵6.中試相似原則（）A.幾何相似B.動(dòng)力學(xué)相似C.傳質(zhì)相似D.溫度相似E.pH相似7.合成生物產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域（）A.醫(yī)藥B.農(nóng)業(yè)C.環(huán)保D.食品E.化工8.反應(yīng)器滅菌方法（）A.濕熱滅菌B.干熱滅菌C.過濾滅菌D.輻射滅菌E.化學(xué)滅菌9.代謝流分析工具（）A.13C標(biāo)記B.通量組學(xué)C.HPLCD.質(zhì)譜E.凝膠電泳10.中試設(shè)備維護(hù)要點(diǎn)（）A.定期校準(zhǔn)B.清潔驗(yàn)證C.備件管理D.故障記錄E.人員培訓(xùn)四、判斷題（共10題，每題2分，√/×）1.中試放大必須嚴(yán)格幾何相似。（）2.濕熱滅菌溫度為121℃。（）3.親和層析僅適用于蛋白純化。（）4.CRISPR可編輯真核基因組。（）5.中試攪拌轉(zhuǎn)速與小試完全相同。（）6.合成生物學(xué)僅涉及基因編輯。（）7.離心可去除發(fā)酵液細(xì)胞碎片。（）8.DO不足僅需增加通氣量。（）9.堿裂解法適用于原核生物質(zhì)粒提取。（）10.中試核心目的是驗(yàn)證規(guī)?；尚行?。（）五、簡答題（共4題，每題5分）1.簡述合成生物產(chǎn)品中試放大的核心原則及關(guān)鍵注意事項(xiàng)。2.下游純化中如何選擇合適的層析技術(shù)？3.發(fā)酵DO不足的常見原因及解決措施。4.基因工程菌株中試前的驗(yàn)證要點(diǎn)。六、討論題（共2題，每題5分）1.中試放大中如何平衡“幾何相似”與“動(dòng)力學(xué)相似”的矛盾？結(jié)合案例說明。2.合成生物產(chǎn)品中試階段如何建立有效的QC體系？闡述關(guān)鍵控制點(diǎn)及措施。答案部分一、填空題答案1.攪拌2.ZFN3.動(dòng)力學(xué)4.1215.凝膠過濾（或疏水相互作用）6.13C7.啟動(dòng)子8.小試9.酸堿10.堿二、單項(xiàng)選擇題答案1.B2.C3.C4.B5.D6.A7.B8.C9.A10.A三、多項(xiàng)選擇題答案1.ABCDE2.ABCD3.ABCD4.ABCDE5.ABCD6.ABC7.ABCDE8.ABCDE9.ABD10.ABCD四、判斷題答案1.×2.√3.×4.√5.×6.×7.√8.×9.√10.√五、簡答題答案1.核心原則：幾何相似（反應(yīng)器比例一致）、動(dòng)力學(xué)相似（P/V、通氣比匹配）、傳質(zhì)相似（DO、底物傳遞一致）。關(guān)鍵注意事項(xiàng)：①小試參數(shù)需基于動(dòng)力學(xué)分析，而非直接放大；②關(guān)注剪切力對細(xì)胞的影響（如真菌、動(dòng)物細(xì)胞易損傷）；③驗(yàn)證培養(yǎng)基規(guī)模化適應(yīng)性；④監(jiān)控DO、pH等關(guān)鍵參數(shù)穩(wěn)定性。2.選擇依據(jù)：①產(chǎn)物性質(zhì)：蛋白用親和層析（His-tag用鎳柱），核酸用陰離子交換；②純度要求：高純度需多步層析（親和+凝膠過濾）；③規(guī)模：中試選可放大的預(yù)裝柱；④成本：常規(guī)蛋白用離子交換，復(fù)雜蛋白用親和。3.常見原因：通氣量不足、攪拌轉(zhuǎn)速低、細(xì)胞密度過高、培養(yǎng)基粘度大。解決措施：①增加通氣量（≤1.5vvm）；②提高攪拌轉(zhuǎn)速（控制剪切力）；③降低接種量；④添加消泡劑；⑤適當(dāng)提高罐壓。4.驗(yàn)證要點(diǎn)：①菌株穩(wěn)定性（傳代10-20代，產(chǎn)物表達(dá)無下降）；②基因型驗(yàn)證（PCR確認(rèn)目的基因）；③表型驗(yàn)證（小試發(fā)酵檢測產(chǎn)物濃度/活性）；④安全性驗(yàn)證（無抗性基因泄露）；⑤培養(yǎng)基適應(yīng)性（中試培養(yǎng)基生長/表達(dá)性能）。六、討論題答案1.平衡邏輯：幾何相似易實(shí)現(xiàn)，但高粘培養(yǎng)基中剪切力差異大；動(dòng)力學(xué)相似（P/V匹配）更重要，可適度調(diào)整反應(yīng)器結(jié)構(gòu)。案例：某重組蛋白發(fā)酵，小試（5L）P/V=500W/m3，中試（500L）若嚴(yán)格幾何相似，攪拌轉(zhuǎn)速需提高2倍，導(dǎo)致細(xì)胞破裂。調(diào)整攪拌槳為斜葉槳，降低轉(zhuǎn)速匹配P/V，同時(shí)保證通氣比，產(chǎn)物產(chǎn)量提升30%。結(jié)論：優(yōu)先保障動(dòng)力學(xué)相似，幾何相似可靈活調(diào)整（槳型、高徑比）。2.QC體系構(gòu)建：①原輔料QC：檢測培養(yǎng)基成分、菌株純度（無雜菌）；②過程QC：實(shí)時(shí)監(jiān)控溫度、pH、DO，定時(shí)