合成生物學(xué)代謝路徑優(yōu)化工程師崗位招聘考試試卷及答案合成生物學(xué)代謝路徑優(yōu)化工程師崗位招聘考試試卷及答案一、填空題（每題1分，共10分）1.CRISPR/Cas9系統(tǒng)中引導(dǎo)RNA的縮寫是______。2.利用穩(wěn)定同位素標(biāo)記的代謝流分析技術(shù)是______代謝流分析。3.組成型啟動(dòng)子的核心特點(diǎn)是______（無需誘導(dǎo)持續(xù)表達(dá)）。4.敲低競(jìng)爭(zhēng)途徑關(guān)鍵酶的目的是______（減少底物分流）。5.常用原核底盤細(xì)胞是______（大腸桿菌）。6.終止子的主要功能是______（終止轉(zhuǎn)錄）。7.途徑工程的核心是______（改造代謝途徑提高目標(biāo)產(chǎn)物產(chǎn)量）。8.Cas蛋白在CRISPR系統(tǒng)中的作用是______（切割靶DNA）。9.轉(zhuǎn)錄后調(diào)控的常見方式是______（mRNA降解）。10.合成生物學(xué)倫理的核心關(guān)注之一是______（生物安全）。答案1.gRNA2.13C3.無需誘導(dǎo)持續(xù)表達(dá)4.減少底物分流5.大腸桿菌6.終止轉(zhuǎn)錄7.改造代謝途徑提高目標(biāo)產(chǎn)物產(chǎn)量8.切割靶DNA9.mRNA降解10.生物安全二、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.通量平衡分析（FBA）的主要作用是？A.預(yù)測(cè)代謝通量分布B.檢測(cè)基因表達(dá)量C.分析蛋白互作D.測(cè)序靶基因答案：A2.啟動(dòng)子強(qiáng)度篩選的常用方法是？A.熒光報(bào)告基因法B.質(zhì)譜法C.電泳法D.克隆法答案：A3.CRISPR干擾（CRISPRi）的機(jī)制是？A.切割靶DNAB.抑制靶基因轉(zhuǎn)錄C.激活基因表達(dá)D.修復(fù)DNA損傷答案：B4.下列屬于誘導(dǎo)型啟動(dòng)子的是？A.T7啟動(dòng)子B.組成型J23119C.終止子D.核糖體結(jié)合位點(diǎn)答案：A5.LC-MS主要用于分析？A.小分子代謝物B.蛋白C.DNAD.RNA答案：A6.途徑工程的第一步是？A.識(shí)別限速步驟B.組裝元件C.轉(zhuǎn)化底盤D.表征產(chǎn)物答案：A7.合成生物學(xué)元件組裝常用方法是？A.GoldenGate組裝B.PCRC.酶切連接D.轉(zhuǎn)化答案：A8.底盤細(xì)胞選擇優(yōu)先考慮的是？A.產(chǎn)物合成能力B.生長(zhǎng)速度C.安全性D.成本答案：A9.代謝調(diào)控不包括的層次是？A.DNA水平B.轉(zhuǎn)錄水平C.翻譯水平D.原子水平答案：D10.基因編輯效率檢測(cè)常用方法是？A.測(cè)序B.電泳C.熒光定量PCRD.以上都是答案：D三、多項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分，多選/少選不得分）1.代謝路徑優(yōu)化策略包括？A.過表達(dá)限速酶B.敲低競(jìng)爭(zhēng)酶C.強(qiáng)化輔因子供應(yīng)D.優(yōu)化翻譯效率E.增加細(xì)胞數(shù)量答案：ABCD2.常用底盤細(xì)胞有？A.大腸桿菌B.釀酒酵母C.枯草芽孢桿菌D.藍(lán)細(xì)菌E.人類細(xì)胞答案：ABCD3.CRISPR系統(tǒng)應(yīng)用包括？A.基因敲除B.基因敲入C.基因調(diào)控D.堿基編輯E.蛋白表達(dá)答案：ABCD4.代謝流分析技術(shù)有？A.13C-MFAB.LC-MSC.GC-MSD.NMRE.二代測(cè)序答案：ABCD5.啟動(dòng)子分類包括？A.組成型B.誘導(dǎo)型C.可調(diào)控型D.終止型E.翻譯型答案：ABC6.終止子類型包括？A.固有終止子B.依賴rho因子的終止子C.啟動(dòng)子D.增強(qiáng)子E.絕緣子答案：AB7.途徑工程關(guān)鍵步驟包括？A.靶點(diǎn)識(shí)別B.元件設(shè)計(jì)C.組裝轉(zhuǎn)化D.表征優(yōu)化E.市場(chǎng)調(diào)研答案：ABCD8.合成生物學(xué)倫理問題包括？A.基因污染B.生物武器風(fēng)險(xiǎn)C.專利糾紛D.環(huán)境影響E.成本過高答案：ABCD9.輔因子優(yōu)化策略包括？A.過表達(dá)輔因子合成酶B.敲除輔因子消耗途徑C.外源添加前體D.改造結(jié)合蛋白E.增加細(xì)胞體積答案：ABCD10.基因編輯工具包括？A.CRISPR/Cas9B.TALENC.ZFND.堿基編輯器E.限制酶答案：ABCD四、判斷題（每題2分，共20分，√/×）1.FBA可準(zhǔn)確預(yù)測(cè)所有代謝通量?！?.啟動(dòng)子強(qiáng)度僅由DNA序列決定。×3.CRISPRi可激活靶基因表達(dá)?！?.所有終止子依賴rho因子?！?.底盤細(xì)胞越簡(jiǎn)單越適合優(yōu)化?！?.13C-MFA可定量代謝通量?！?.途徑工程只需過表達(dá)目標(biāo)酶?！?.合成生物學(xué)元件已完全標(biāo)準(zhǔn)化?！?.代謝調(diào)控僅發(fā)生在轉(zhuǎn)錄水平。×10.CRISPR/Cas9無脫靶效應(yīng)?！廖?、簡(jiǎn)答題（每題5分，共20分，200字左右）1.簡(jiǎn)述代謝路徑優(yōu)化中限速酶識(shí)別的常用方法答案：限速酶是催化反應(yīng)速率最慢的酶，識(shí)別方法包括：①通量控制系數(shù)（FCC）分析，F(xiàn)CC>0.5的酶為限速酶；②基因過表達(dá)/敲低實(shí)驗(yàn)，若產(chǎn)物產(chǎn)量顯著變化則為限速酶；③代謝組學(xué)分析，檢測(cè)底物積累或產(chǎn)物不足的反應(yīng)；④動(dòng)力學(xué)參數(shù)測(cè)定，低Km/Vmax的酶更可能限速。結(jié)合多種方法可提高準(zhǔn)確性。2.說明CRISPR/Cas9在代謝路徑編輯中的應(yīng)用答案：CRISPR/Cas9是核心工具，應(yīng)用包括：①基因敲除（敲除競(jìng)爭(zhēng)途徑酶）；②基因敲入（整合目標(biāo)酶基因）；③基因調(diào)控（CRISPRi抑制/CRISPRa激活轉(zhuǎn)錄）；④堿基編輯（單堿基替換改造酶活性）；⑤基因組重排（篩選高產(chǎn)菌株）。其高效精準(zhǔn)性提升了優(yōu)化效率。3.簡(jiǎn)述底盤細(xì)胞選擇的主要考慮因素答案：底盤細(xì)胞選擇需考慮：①產(chǎn)物合成能力（前體供應(yīng)）；②安全性（非致病性、GRAS菌株）；③生長(zhǎng)特性（快、廉價(jià)培養(yǎng)基）；④遺傳操作性（成熟編輯體系）；⑤代謝調(diào)控（易調(diào)控、低負(fù)擔(dān)）；⑥產(chǎn)物兼容性（不降解目標(biāo)產(chǎn)物）。例如乙醇生產(chǎn)選釀酒酵母，重組蛋白生產(chǎn)選大腸桿菌。4.說明NADPH供應(yīng)對(duì)代謝路徑優(yōu)化的影響及策略答案：NADPH是合成代謝（脂肪酸、氨基酸）的關(guān)鍵輔因子，不足會(huì)限制產(chǎn)量。影響：底物積累、合成停滯；過量引發(fā)氧化應(yīng)激。優(yōu)化策略：①過表達(dá)G6PDH（NADPH合成酶）；②敲除NADPH氧化酶（減少消耗）；③改造輔因子依賴酶（提高親和力）；④外源添加前體（葡萄糖-6-磷酸）；⑤代謝流重定向（碳流向NADPH合成）。六、討論題（每題5分，共10分，200字左右）1.結(jié)合案例討論代謝路徑優(yōu)化中的生物安全重要性及防控措施答案：生物安全至關(guān)重要，如工程菌泄露可能污染環(huán)境。重要性：①避免基因污染（破壞生態(tài)）；②防止生物武器濫用；③保護(hù)公眾健康。防控措施：①底盤改造（自殺基因，自然環(huán)境無法存活）；②物理隔離（密閉生產(chǎn)系統(tǒng)）；③分子標(biāo)記（可追蹤工程菌）；④倫理審查（嚴(yán)格項(xiàng)目審批）。2.討論13C-MFA在代謝路徑優(yōu)化中的價(jià)值及局限性答案：13C-MF