合成生物基因線路設(shè)計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.基因線路中啟動子按表達模式可分為組成型、誘導(dǎo)型和______型。2.終止子的核心功能是終止RNA聚合酶的______過程。3.核糖體結(jié)合位點（RBS）位于mRNA的______區(qū)域，調(diào)控翻譯起始效率。4.CRISPR干擾（CRISPRi）系統(tǒng)中，常用的失活Cas蛋白是______。5.基因線路中“邏輯門”的核心是通過元件互作實現(xiàn)______的整合。6.合成生物學(xué)常用的標(biāo)準(zhǔn)化元件數(shù)據(jù)庫是______。7.代謝途徑工程中，基因線路常通過調(diào)控______的表達來優(yōu)化代謝流。8.生物傳感器的核心元件包括識別元件和______元件。9.常用于基因編輯的CRISPR系統(tǒng)是______（注明Cas蛋白）。10.基因線路正交性的核心是元件間無______干擾。二、單項選擇題（共10題，每題2分）1.以下哪種啟動子適合組成型表達目標(biāo)基因？A.Lac啟動子B.T7啟動子C.組成型啟動子J23101D.AraBAD啟動子2.基因線路正交性的關(guān)鍵是：A.元件數(shù)量多B.與宿主內(nèi)源系統(tǒng)無交叉反應(yīng)C.啟動子強度高D.終止子短3.CRISPRi系統(tǒng)的主要作用是：A.切割靶DNAB.抑制靶基因轉(zhuǎn)錄C.激活轉(zhuǎn)錄D.編輯DNA4.影響基因線路穩(wěn)定性的最主要因素是：A.元件長度B.宿主代謝負擔(dān)C.啟動子序列D.終止子數(shù)量5.合成啟動子設(shè)計的核心依據(jù)是：A.天然啟動子保守序列B.隨機DNAC.密碼子偏好D.終止子序列6.直接影響翻譯起始效率的元件是：A.啟動子B.終止子C.RBSD.增強子7.終止子的功能不包括：A.終止轉(zhuǎn)錄B.防止通讀C.提高mRNA穩(wěn)定性D.激活翻譯8.生物傳感器“開關(guān)型”響應(yīng)是指：A.線性關(guān)系B.閾值后輸出突變C.反比關(guān)系D.無閾值9.代謝流動態(tài)調(diào)控常用元件是：A.組成型啟動子B.誘導(dǎo)型啟動子C.終止子D.RBS10.基因線路模塊化設(shè)計的核心是：A.元件可替換B.不可拆分C.僅含啟動子D.僅含終止子三、多項選擇題（共10題，每題2分，多選少選不得分）1.基因線路核心元件包括：A.啟動子B.RBSC.編碼區(qū)D.終止子2.CRISPR系統(tǒng)用于線路調(diào)控的組件是：A.Cas蛋白B.sgRNAC.啟動子D.終止子3.合成啟動子設(shè)計需考慮：A.宿主聚合酶結(jié)合位點B.誘導(dǎo)物響應(yīng)元件C.強度范圍D.正交性4.影響基因表達的線路元件包括：A.啟動子強度B.RBS效率C.終止子效率D.密碼子偏好5.生物傳感器組成部分包括：A.識別元件（受體蛋白）B.輸出元件（熒光蛋白）C.啟動子D.終止子6.提升線路正交性的方法：A.用異源元件B.優(yōu)化序列減少交叉結(jié)合C.增加元件濃度D.敲除宿主同源元件7.代謝途徑線路設(shè)計要點：A.關(guān)鍵酶調(diào)控B.代謝流優(yōu)化C.宿主兼容性D.元件標(biāo)準(zhǔn)化8.基因編輯工具在線路中的應(yīng)用：A.敲除內(nèi)源干擾基因B.插入外源元件C.調(diào)控內(nèi)源基因D.改變密碼子9.合成生物學(xué)常用數(shù)據(jù)庫：A.iGEMRegistryB.NCBIC.UniProtD.Addgene10.基因線路動態(tài)調(diào)控策略：A.代謝物誘導(dǎo)啟動子B.群體感應(yīng)C.光控元件D.溫度敏感元件四、判斷題（共10題，每題2分，√/×）1.所有啟動子都是組成型表達的。（）2.終止子僅終止轉(zhuǎn)錄。（）3.RBS不影響翻譯起始效率。（）4.CRISPR-Cas9只能切割DNA。（）5.正交性越高，線路功能越穩(wěn)定。（）6.生物傳感器僅檢測小分子。（）7.模塊化線路無需考慮元件兼容性。（）8.代謝流調(diào)控僅依賴啟動子強度。（）9.合成啟動子無需參考天然元件。（）10.線路穩(wěn)定性與宿主類型無關(guān)。（）五、簡答題（共4題，每題5分）1.簡述基因線路設(shè)計中啟動子選擇的核心原則。2.如何提升合成基因線路的正交性？3.簡述CRISPR系統(tǒng)在線路調(diào)控中的兩種主要應(yīng)用。4.基因線路模塊化設(shè)計的優(yōu)勢是什么？六、討論題（共2題，每題5分）1.如何平衡合成基因線路的功能特異性與宿主兼容性？2.討論動態(tài)代謝調(diào)控線路在工業(yè)微生物中的應(yīng)用前景及挑戰(zhàn)。---答案部分一、填空題答案1.抑制（阻遏）2.轉(zhuǎn)錄3.5'非翻譯區(qū)（5'-UTR）4.dCas95.信號（輸入信號）6.iGEMRegistry7.關(guān)鍵酶（代謝酶）8.輸出（報告）9.CRISPR-Cas910.交叉（非特異性）二、單項選擇題答案1.C2.B3.B4.B5.A6.C7.D8.B9.B10.A三、多項選擇題答案1.ABCD2.AB3.ABCD4.ABC5.ABCD6.ABD7.ABCD8.ABC9.ABCD10.ABCD四、判斷題答案1.×2.×3.×4.×5.√6.×7.×8.×9.×10.×五、簡答題答案1.①匹配表達需求：組成型用于持續(xù)表達，誘導(dǎo)型用于時空可控；②強度適配：避免代謝負擔(dān)（如低強度表達毒性蛋白）；③正交性：與宿主內(nèi)源啟動子無交叉干擾；④兼容性：適配宿主RNA聚合酶（如原核σ因子結(jié)合序列）；⑤可擴展性：便于模塊化組裝。2.①用異源元件（如遠源物種啟動子、dCas9）；②優(yōu)化序列（修改啟動子結(jié)合位點減少非特異性結(jié)合）；③敲除宿主同源干擾元件；④預(yù)驗證元件互作；⑤用正交調(diào)控對（如不同Cas蛋白與sgRNA）。3.①CRISPRi：dCas9結(jié)合靶啟動子抑制轉(zhuǎn)錄；②CRISPRa：dCas9融合激活域增強靶基因轉(zhuǎn)錄；③基因編輯：敲除/插入內(nèi)源元件改造線路背景。（答2種即可）4.①設(shè)計高效：元件重復(fù)使用，無需重新設(shè)計；②靈活：替換單個元件改變功能；③可預(yù)測：元件互作已驗證，降低失敗率；④標(biāo)準(zhǔn)化：符合iGEM元件標(biāo)準(zhǔn)，便于共享擴展。六、討論題答案1.①元件選擇：優(yōu)先用宿主同源性低的異源元件；②動態(tài)調(diào)控：用誘導(dǎo)型啟動子/CRISPRi控制表達，降低代謝負擔(dān)；③宿主改造：敲除內(nèi)源干擾基因（如同源啟動子）；④正交驗證：預(yù)測試元件互作；⑤定向