2026年生物技術(shù)類職稱晉升考試：基因編輯與合成生物學技術(shù)試題一、單選題（共20題，每題1分）1.下列哪種技術(shù)屬于第一代基因編輯技術(shù)？A.CRISPR-Cas9B.TALENsC.ZFNsD.OME2.在基因編輯過程中，引導RNA（gRNA）的主要作用是？A.切割DNA雙鏈B.識別目標序列C.修復DNA斷裂D.轉(zhuǎn)錄基因表達3.以下哪種工具最常用于構(gòu)建合成生物學中的基因調(diào)控網(wǎng)絡？A.基因編輯器B.調(diào)控開關(guān)C.PCR儀D.測序儀4.代謝工程中，改造微生物生產(chǎn)生物燃料的主要目標是什么？A.提高生長速率B.增加產(chǎn)物產(chǎn)量C.降低基因表達D.減少代謝途徑5.CRISPR-Cas9系統(tǒng)中，Cas9蛋白的來源是？A.細菌的適應性免疫系統(tǒng)B.真菌的轉(zhuǎn)錄調(diào)控蛋白C.動物的病毒防御機制D.植物的光響應系統(tǒng)6.基因敲除技術(shù)中，最常用的方法是？A.插入失活基因B.刪除外顯子C.替換啟動子D.調(diào)控內(nèi)含子7.合成生物學中，“設(shè)計-構(gòu)建-測試-學習”（DeLCi）循環(huán)的核心是什么？A.隨機突變B.計算模擬C.反饋優(yōu)化D.質(zhì)量控制8.以下哪種生物材料最適合用于合成生物學中的3D打?。緼.蛋白質(zhì)B.DNA水凝膠C.石墨烯D.碳納米管9.基因編輯過程中，脫靶效應的主要原因是？A.gRNA序列不特異性B.Cas9蛋白活性過高C.細胞毒性增強D.同源重組失敗10.在合成生物學中，“基因線路”指的是？A.單個基因表達B.多個基因的協(xié)同調(diào)控C.蛋白質(zhì)復合體D.DNA測序結(jié)果11.代謝流分析的主要目的是什么？A.確定基因表達水平B.優(yōu)化代謝路徑C.測量酶活性D.計算細胞生長速率12.基因治療中，最常用的病毒載體是？A.腺病毒B.噬菌體C.真菌病毒D.植物病毒13.基因編輯的脫靶位點如何檢測？A.測序分析B.熒光顯微鏡C.電鏡觀察D.細胞計數(shù)14.合成生物學在藥物開發(fā)中的應用主要體現(xiàn)在？A.生產(chǎn)疫苗B.合成天然產(chǎn)物C.設(shè)計抗癌藥物D.基因治療15.基因編輯中，HDR修復的主要特點是？A.高效性B.低特異性C.隨機性D.細胞毒性16.代謝工程中，引入外源基因的主要目的是？A.提高基因穩(wěn)定性B.改造代謝路徑C.降低表達成本D.增強抗逆性17.基因編輯的倫理爭議主要涉及？A.技術(shù)安全性B.基因隱私C.人類生殖系編輯D.成本效益18.合成生物學中的“生物組件”指的是？A.單個基因B.蛋白質(zhì)復合體C.細胞器D.生物材料19.基因編輯的脫靶位點如何減少？A.優(yōu)化gRNA設(shè)計B.增加Cas9濃度C.降低細胞毒性D.使用RNA干擾20.合成生物學在農(nóng)業(yè)中的應用包括？A.設(shè)計抗病作物B.改良動物品種C.生產(chǎn)生物農(nóng)藥D.以上都是二、多選題（共10題，每題2分）1.基因編輯技術(shù)的應用領(lǐng)域包括？A.疾病治療B.農(nóng)業(yè)育種C.工業(yè)生產(chǎn)D.環(huán)境修復2.合成生物學中的“生物模塊”可以組合成？A.基因線路B.代謝網(wǎng)絡C.調(diào)控開關(guān)D.細胞工廠3.基因編輯的脫靶效應可能導致的后果是？A.基因突變B.細胞死亡C.表型改變D.腫瘤發(fā)生4.代謝工程中，改造微生物生產(chǎn)生物燃料的步驟包括？A.調(diào)控基因表達B.優(yōu)化代謝路徑C.引入外源基因D.提高產(chǎn)物純度5.CRISPR-Cas9系統(tǒng)的優(yōu)勢包括？A.高效性B.特異性C.易于設(shè)計D.成本低廉6.基因敲除技術(shù)的應用包括？A.功能研究B.藥物篩選C.疾病模型D.轉(zhuǎn)基因育種7.合成生物學中的“生物計算”是指？A.設(shè)計基因線路B.模擬細胞行為C.優(yōu)化代謝路徑D.開發(fā)生物傳感器8.基因治療中，病毒載體的局限性包括？A.免疫原性B.容量限制C.細胞毒性D.脫靶效應9.基因編輯的倫理爭議包括？A.人類生殖系編輯B.基因隱私C.技術(shù)濫用D.社會公平10.合成生物學在醫(yī)藥領(lǐng)域的應用包括？A.生產(chǎn)疫苗B.合成藥物C.基因治療D.藥物篩選三、判斷題（共10題，每題1分）1.CRISPR-Cas9系統(tǒng)可以用于人類生殖系基因編輯。（√）2.合成生物學只關(guān)注自然界的生物系統(tǒng)。（×）3.基因敲除技術(shù)可以用于研究基因功能。（√）4.代謝工程的主要目標是提高微生物生長速率。（×）5.基因編輯的脫靶效應可以完全避免。（×）6.合成生物學中的“生物組件”可以像電子元件一樣組合。（√）7.基因治療中，病毒載體的免疫原性可以完全消除。（×）8.CRISPR-Cas9系統(tǒng)可以用于動物育種。（√）9.合成生物學只適用于單細胞生物。（×）10.基因編輯的倫理爭議主要集中在技術(shù)安全性。（×）四、簡答題（共5題，每題4分）1.簡述CRISPR-Cas9系統(tǒng)的基本原理及其優(yōu)勢。2.合成生物學在藥物開發(fā)中的主要應用有哪些？3.基因編輯技術(shù)可能帶來的倫理問題有哪些？4.代謝工程中，改造微生物生產(chǎn)生物燃料的主要策略是什么？5.合成生物學中的“生物計算”是指什么？如何應用于實際場景？五、論述題（共2題，每題8分）1.結(jié)合中國生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀，論述基因編輯技術(shù)在疾病治療中的應用前景與挑戰(zhàn)。2.分析合成生物學在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應用潛力，并探討其可能面臨的倫理和社會問題。答案與解析一、單選題答案與解析1.C（ZFNs是第一代基因編輯技術(shù)，CRISPR-Cas9是第二代。）2.B（gRNA負責識別DNA序列。）3.B（調(diào)控開關(guān)用于控制基因表達。）4.B（代謝工程的目標是提高產(chǎn)物產(chǎn)量。）5.A（Cas9源自細菌的CRISPR系統(tǒng)。）6.A（插入失活基因?qū)е禄蚯贸?。?.C（DeLCi循環(huán)的核心是反饋優(yōu)化。）8.B（DNA水凝膠適合3D打印。）9.A（gRNA序列不特異性導致脫靶效應。）10.B（基因線路指多個基因的協(xié)同調(diào)控。）11.B（代謝流分析用于優(yōu)化代謝路徑。）12.A（腺病毒是常用的基因治療載體。）13.A（測序分析用于檢測脫靶位點。）14.B（合成生物學用于合成天然產(chǎn)物。）15.A（HDR修復具有高效性。）16.B（引入外源基因改造代謝路徑。）17.C（人類生殖系編輯是主要倫理爭議。）18.A（生物組件指單個基因。）19.A（優(yōu)化gRNA設(shè)計可減少脫靶效應。）20.D（以上都是合成生物學的農(nóng)業(yè)應用。）二、多選題答案與解析1.ABCD（基因編輯技術(shù)應用于疾病治療、農(nóng)業(yè)育種、工業(yè)生產(chǎn)和環(huán)境修復。）2.ABCD（生物模塊可組合成基因線路、代謝網(wǎng)絡、調(diào)控開關(guān)和細胞工廠。）3.ABCD（脫靶效應可能導致基因突變、細胞死亡、表型改變和腫瘤發(fā)生。）4.ABCD（改造微生物生產(chǎn)生物燃料需調(diào)控基因表達、優(yōu)化代謝路徑、引入外源基因和提高產(chǎn)物純度。）5.ABCD（CRISPR-Cas9系統(tǒng)具有高效性、特異性、易于設(shè)計和低成本。）6.ABCD（基因敲除技術(shù)用于功能研究、藥物篩選、疾病模型和轉(zhuǎn)基因育種。）7.ABCD（生物計算包括設(shè)計基因線路、模擬細胞行為、優(yōu)化代謝路徑和開發(fā)生物傳感器。）8.ABCD（病毒載體的局限性包括免疫原性、容量限制、細胞毒性和脫靶效應。）9.ABCD（基因編輯的倫理爭議包括人類生殖系編輯、基因隱私、技術(shù)濫用和社會公平。）10.ABCD（合成生物學在醫(yī)藥領(lǐng)域用于生產(chǎn)疫苗、合成藥物、基因治療和藥物篩選。）三、判斷題答案與解析1.√（CRISPR-Cas9可用于人類生殖系基因編輯。）2.×（合成生物學也關(guān)注人工生物系統(tǒng)。）3.√（基因敲除技術(shù)可用于研究基因功能。）4.×（代謝工程的目標是提高產(chǎn)物產(chǎn)量。）5.×（脫靶效應無法完全避免，但可減少。）6.√（生物組件可像電子元件一樣組合。）7.×（病毒載體的免疫原性難以完全消除。）8.√（CRISPR-Cas9可用于動物育種。）9.×（合成生物學也適用于多細胞生物。）10.×（倫理爭議不僅限于技術(shù)安全性，還包括社會公平等問題。）四、簡答題答案與解析1.CRISPR-Cas9系統(tǒng)的基本原理及其優(yōu)勢-原理：gRNA識別目標DNA序列，Cas9蛋白切割DNA雙鏈，隨后細胞通過HDR或NHEJ修復斷裂。-優(yōu)勢：高效、特異性強、易于設(shè)計、成本低廉，適用于多種生物系統(tǒng)。2.合成生物學在藥物開發(fā)中的主要應用-生產(chǎn)疫苗（如mRNA疫苗）；-合成藥物（如抗生素和抗癌藥）；-基因治療（如CRISPR-Cas9矯正遺傳病）；-藥物篩選（通過設(shè)計高通量篩選系統(tǒng)）。3.基因編輯技術(shù)可能帶來的倫理問題-人類生殖系編輯的不可逆性；-基因隱私泄露風險；-技術(shù)濫用（如制造“基因武器”）；-社會公平問題（如加劇基因不平等）。4.代謝工程中，改造微生物生產(chǎn)生物燃料的主要策略-調(diào)控基因表達（如增強關(guān)鍵酶活性）；-優(yōu)化代謝路徑（如引入外源代謝途徑）；-引入外源基因（如提高底物利用率）；-提高產(chǎn)物純度（如發(fā)酵工程優(yōu)化）。5.合成生物學中的“生物計算”是指什么？如何應用于實際場景-定義：通過設(shè)計基因線路模擬計算邏輯，實現(xiàn)生物系統(tǒng)的智能控制。-應用：如生物傳感器（檢測環(huán)境污染物）、生物時鐘（調(diào)控細胞周期）和智能藥物遞送系統(tǒng)。五、論述題答案與解析1.基因編輯技術(shù)在疾病治療中的應用前景與挑戰(zhàn)（中國生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)視角）-前景：中國生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)政策支持基因編輯技術(shù)，尤其在遺傳病治療（如脊髓性肌萎縮癥）和癌癥免疫治療（CAR-T）領(lǐng)