合成生物傳感器研發(fā)工程師崗位招聘考試試卷及答案合成生物傳感器研發(fā)工程師崗位招聘考試試卷一、填空題（共10題，每題1分，共10分）1.合成生物傳感器的核心元件包括______、報(bào)告基因和調(diào)控元件。2.以熒光蛋白為報(bào)告基因的傳感器通常屬于______型生物傳感器。3.CRISPR-Cas系統(tǒng)常被用于構(gòu)建______特異性的生物傳感器。4.無細(xì)胞合成生物傳感器的優(yōu)勢(shì)之一是避免了______的代謝干擾。5.檢測(cè)重金屬離子的合成生物傳感器中，金屬響應(yīng)型______是關(guān)鍵調(diào)控元件。6.合成生物傳感器的輸出信號(hào)常見類型包括熒光、發(fā)光和______。7.用于疾病診斷的合成生物傳感器常靶向血液中的______或代謝物。8.生物傳感器的特異性主要由______元件決定。9.合成生物傳感器的設(shè)計(jì)需遵循______原則，減少元件間的交叉干擾。10.基于RNA適配體的傳感器屬于______型識(shí)別元件。二、單項(xiàng)選擇題（共10題，每題2分，共20分）1.以下哪種元件不屬于合成生物傳感器的核心元件？A.啟動(dòng)子B.報(bào)告基因C.抗生素抗性基因D.調(diào)控因子2.轉(zhuǎn)錄型合成生物傳感器的輸出信號(hào)通常與______直接相關(guān)？A.底物結(jié)合速率B.基因轉(zhuǎn)錄水平C.蛋白翻譯效率D.酶促反應(yīng)速率3.下列哪種技術(shù)可用于構(gòu)建活細(xì)胞內(nèi)核酸檢測(cè)的合成生物傳感器？A.PCRB.CRISPR-Cas13C.WesternblotD.質(zhì)譜4.無細(xì)胞合成生物傳感器的制備不需要以下哪種材料？A.細(xì)胞提取物B.合成DNA元件C.活細(xì)胞D.報(bào)告底物5.檢測(cè)葡萄糖的合成生物傳感器中，常利用______作為識(shí)別元件？A.葡萄糖脫氫酶B.LacI阻遏蛋白C.AraC調(diào)控因子D.LuxI蛋白6.合成生物傳感器的“響應(yīng)范圍”指的是______？A.檢測(cè)信號(hào)的線性區(qū)間B.識(shí)別元件的結(jié)合常數(shù)C.報(bào)告基因的表達(dá)強(qiáng)度D.宿主細(xì)胞的存活溫度7.以下哪種應(yīng)用不屬于合成生物傳感器的常見場(chǎng)景？A.環(huán)境中重金屬檢測(cè)B.細(xì)胞內(nèi)ATP濃度監(jiān)測(cè)C.蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)解析D.血液中腫瘤標(biāo)志物檢測(cè)8.CRISPR-Cas9系統(tǒng)用于構(gòu)建DNA檢測(cè)傳感器時(shí)，主要利用Cas9的______活性？A.核酸內(nèi)切酶B.核酸外切酶C.逆轉(zhuǎn)錄酶D.DNA聚合酶9.合成生物傳感器的正交性設(shè)計(jì)目的是______？A.提高響應(yīng)速度B.減少元件交叉干擾C.增強(qiáng)信號(hào)強(qiáng)度D.降低檢測(cè)成本10.下列哪種報(bào)告基因的輸出信號(hào)可通過肉眼直接觀察？A.GFPB.熒光素酶C.LacZ（β-半乳糖苷酶）D.RFP三、多項(xiàng)選擇題（共10題，每題2分，共20分）1.合成生物傳感器的核心元件包括______？A.啟動(dòng)子B.報(bào)告基因C.調(diào)控元件D.抗體2.合成生物傳感器的識(shí)別元件類型包括______？A.轉(zhuǎn)錄因子B.RNA適配體C.抗體片段D.酶3.無細(xì)胞合成生物傳感器的優(yōu)勢(shì)有______？A.無活細(xì)胞代謝干擾B.反應(yīng)速度快C.可凍干保存D.無需復(fù)雜培養(yǎng)4.合成生物傳感器可檢測(cè)的分析物類型包括______？A.核酸B.蛋白質(zhì)C.小分子代謝物D.重金屬離子5.用于構(gòu)建合成生物傳感器的CRISPR系統(tǒng)包括______？A.Cas9B.Cas13C.Cas12aD.Cas36.合成生物傳感器的性能評(píng)價(jià)指標(biāo)包括______？A.特異性B.靈敏度C.響應(yīng)范圍D.穩(wěn)定性7.以下屬于轉(zhuǎn)錄型合成生物傳感器的是______？A.啟動(dòng)子調(diào)控GFP表達(dá)的葡萄糖傳感器B.RNA適配體調(diào)控翻譯的傳感器C.熒光素酶融合蛋白傳感器D.LacI阻遏的乳糖傳感器8.合成生物傳感器在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用包括______？A.水中砷離子檢測(cè)B.空氣中甲醛檢測(cè)C.土壤中石油烴檢測(cè)D.食品中致病菌檢測(cè)9.合成生物傳感器的設(shè)計(jì)步驟包括______？A.識(shí)別元件篩選B.元件組裝C.性能表征D.宿主細(xì)胞優(yōu)化10.以下哪些技術(shù)可輔助合成生物傳感器的元件優(yōu)化？A.定向進(jìn)化B.基因編輯C.分子動(dòng)力學(xué)模擬D.高通量篩選四、判斷題（共10題，每題2分，共20分）1.所有合成生物傳感器都需要活細(xì)胞作為宿主。（）2.CRISPR-Cas13系統(tǒng)可特異性識(shí)別RNA分子。（）3.報(bào)告基因GFP的輸出信號(hào)通常需要熒光檢測(cè)儀器，無法直接肉眼觀察。（）4.合成生物傳感器的特異性由識(shí)別元件和調(diào)控元件共同決定。（）5.無細(xì)胞合成生物傳感器不能檢測(cè)活細(xì)胞內(nèi)的分析物。（）6.LuxI/LuxR系統(tǒng)可用于構(gòu)建群體感應(yīng)型合成生物傳感器。（）7.合成生物傳感器的響應(yīng)時(shí)間越短，性能越好。（）8.RNA適配體是一種可結(jié)合特定靶標(biāo)的核酸分子。（）9.用于疾病診斷的合成生物傳感器必須在活體內(nèi)使用。（）10.合成生物傳感器的元件組裝需遵循分子生物學(xué)的基本操作（如酶切、連接）。（）五、簡(jiǎn)答題（共4題，每題5分，共20分）1.簡(jiǎn)述合成生物傳感器的核心元件及功能。2.無細(xì)胞合成生物傳感器與活細(xì)胞傳感器相比，有哪些優(yōu)勢(shì)？3.簡(jiǎn)述CRISPR-Cas13系統(tǒng)構(gòu)建RNA檢測(cè)合成生物傳感器的原理。4.合成生物傳感器在疾病診斷中的應(yīng)用方向有哪些？六、討論題（共2題，每題5分，共10分）1.如何提高合成生物傳感器的特異性？請(qǐng)結(jié)合元件設(shè)計(jì)或優(yōu)化方法說明。2.合成生物傳感器在現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)中的應(yīng)用面臨哪些挑戰(zhàn)？如何解決？---答案部分一、填空題答案1.啟動(dòng)子2.轉(zhuǎn)錄3.核酸4.活細(xì)胞（宿主細(xì)胞）5.轉(zhuǎn)錄因子6.比色（酶活性）7.生物標(biāo)志物（核酸/蛋白）8.識(shí)別（調(diào)控）9.正交性10.核酸二、單項(xiàng)選擇題答案1.C2.B3.B4.C5.A6.A7.C8.A9.B10.C三、多項(xiàng)選擇題答案1.ABC2.ABCD3.ACD4.ABCD5.ABC6.ABCD7.AD8.ABC9.ABCD10.ABCD四、判斷題答案1.×2.√3.√4.√5.√6.√7.×8.√9.×10.√五、簡(jiǎn)答題答案1.核心元件及功能：①識(shí)別元件（轉(zhuǎn)錄因子、RNA適配體等）：特異性結(jié)合靶標(biāo)分析物，啟動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換；②調(diào)控元件（啟動(dòng)子、操縱子）：響應(yīng)識(shí)別元件結(jié)合，調(diào)控下游基因表達(dá)；③報(bào)告基因（GFP、熒光素酶等）：將分子信號(hào)轉(zhuǎn)為可檢測(cè)的光學(xué)/比色信號(hào)。三者協(xié)同實(shí)現(xiàn)“靶標(biāo)結(jié)合→信號(hào)放大→輸出檢測(cè)”，決定傳感器特異性與靈敏度。2.無細(xì)胞傳感器優(yōu)勢(shì)：①無活細(xì)胞代謝干擾，避免宿主對(duì)靶標(biāo)降解/轉(zhuǎn)化；②反應(yīng)條件易控（溫度、pH優(yōu)化），性能穩(wěn)定；③可凍干保存，便于運(yùn)輸/現(xiàn)場(chǎng)使用；④無需復(fù)雜細(xì)胞培養(yǎng)，操作簡(jiǎn)單、周期短。3.CRISPR-Cas13原理：①設(shè)計(jì)與靶標(biāo)RNA互補(bǔ)的crRNA，引導(dǎo)Cas13結(jié)合靶標(biāo)；②Cas13結(jié)合靶標(biāo)后激活非特異性RNase活性；③加入FRET標(biāo)記的報(bào)告RNA（熒光-淬滅），Cas13切割報(bào)告RNA釋放熒光；④通過熒光強(qiáng)度定量靶標(biāo)RNA，特異性高、可檢測(cè)低豐度RNA。4.疾病診斷應(yīng)用方向：①核酸檢測(cè)：新冠RNA、腫瘤基因突變；②蛋白標(biāo)志物：血液CEA、心肌肌鈣蛋白；③代謝物：血糖、腫瘤乳酸；④細(xì)胞內(nèi)信號(hào)：活細(xì)胞ATP、cAMP濃度監(jiān)測(cè)。六、討論題答案1.提高特異性的方法：①識(shí)別元件定向進(jìn)化：篩選僅結(jié)合靶標(biāo)、不結(jié)合類似物的轉(zhuǎn)錄因子/適配體；②調(diào)控元件正交設(shè)計(jì)：選用宿主無同源序列的啟動(dòng)子/操縱子，避免交叉反應(yīng)；③級(jí)聯(lián)信號(hào)放大：僅靶標(biāo)存在時(shí)才激活報(bào)告基因（如雙啟動(dòng)子調(diào)控）；④負(fù)調(diào)控阻斷：加入競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑，阻斷類似物與識(shí)別元件結(jié)合。例：砷傳感器定向進(jìn)化砷響應(yīng)轉(zhuǎn)錄因子，僅結(jié)合As(III)，提升特異性。2.現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)挑戰(zhàn)及解決：挑戰(zhàn)：①穩(wěn)定性差（無