2026年生物技术类职称晋升考试基因编辑与合成生物学技术试题

2026年生物技术类职称晋升考试：基因编辑与合成生物学技术试题一、单选题（共20题，每题1分）1.下列哪种技术属于第一代基因编辑技术？A.CRISPR-Cas9B.TALENsC.ZFNsD.OME2.在基因编辑过程中，引导RNA（gRNA）的主要作用是？A.切割DNA双链B.识别目标序列C.修复DNA断裂D.转录基因表达3.以下哪种工具最常用于构建合成生物学中的基因调控网络？A.基因编辑器B.调控开关C.PCR仪D.测序仪4.代谢工程中，改造微生物生产生物燃料的主要目标是什么？A.提高生长速率B.增加产物产量C.降低基因表达D.减少代谢途径5.CRISPR-Cas9系统中，Cas9蛋白的来源是？A.细菌的适应性免疫系统B.真菌的转录调控蛋白C.动物的病毒防御机制D.植物的光响应系统6.基因敲除技术中，最常用的方法是？A.插入失活基因B.删除外显子C.替换启动子D.调控内含子7.合成生物学中，“设计-构建-测试-学习”（DeLCi）循环的核心是什么？A.随机突变B.计算模拟C.反馈优化D.质量控制8.以下哪种生物材料最适合用于合成生物学中的3D打印？A.蛋白质B.DNA水凝胶C.石墨烯D.碳纳米管9.基因编辑过程中，脱靶效应的主要原因是？A.gRNA序列不特异性B.Cas9蛋白活性过高C.细胞毒性增强D.同源重组失败10.在合成生物学中，“基因线路”指的是？A.单个基因表达B.多个基因的协同调控C.蛋白质复合体D.DNA测序结果11.代谢流分析的主要目的是什么？A.确定基因表达水平B.优化代谢路径C.测量酶活性D.计算细胞生长速率12.基因治疗中，最常用的病毒载体是？A.腺病毒B.噬菌体C.真菌病毒D.植物病毒13.基因编辑的脱靶位点如何检测？A.测序分析B.荧光显微镜C.电镜观察D.细胞计数14.合成生物学在药物开发中的应用主要体现在？A.生产疫苗B.合成天然产物C.设计抗癌药物D.基因治疗15.基因编辑中，HDR修复的主要特点是？A.高效性B.低特异性C.随机性D.细胞毒性16.代谢工程中，引入外源基因的主要目的是？A.提高基因稳定性B.改造代谢路径C.降低表达成本D.增强抗逆性17.基因编辑的伦理争议主要涉及？A.技术安全性B.基因隐私C.人类生殖系编辑D.成本效益18.合成生物学中的“生物组件”指的是？A.单个基因B.蛋白质复合体C.细胞器D.生物材料19.基因编辑的脱靶位点如何减少？A.优化gRNA设计B.增加Cas9浓度C.降低细胞毒性D.使用RNA干扰20.合成生物学在农业中的应用包括？A.设计抗病作物B.改良动物品种C.生产生物农药D.以上都是二、多选题（共10题，每题2分）1.基因编辑技术的应用领域包括？A.疾病治疗B.农业育种C.工业生产D.环境修复2.合成生物学中的“生物模块”可以组合成？A.基因线路B.代谢网络C.调控开关D.细胞工厂3.基因编辑的脱靶效应可能导致的后果是？A.基因突变B.细胞死亡C.表型改变D.肿瘤发生4.代谢工程中，改造微生物生产生物燃料的步骤包括？A.调控基因表达B.优化代谢路径C.引入外源基因D.提高产物纯度5.CRISPR-Cas9系统的优势包括？A.高效性B.特异性C.易于设计D.成本低廉6.基因敲除技术的应用包括？A.功能研究B.药物筛选C.疾病模型D.转基因育种7.合成生物学中的“生物计算”是指？A.设计基因线路B.模拟细胞行为C.优化代谢路径D.开发生物传感器8.基因治疗中，病毒载体的局限性包括？A.免疫原性B.容量限制C.细胞毒性D.脱靶效应9.基因编辑的伦理争议包括？A.人类生殖系编辑B.基因隐私C.技术滥用D.社会公平10.合成生物学在医药领域的应用包括？A.生产疫苗B.合成药物C.基因治疗D.药物筛选三、判断题（共10题，每题1分）1.CRISPR-Cas9系统可以用于人类生殖系基因编辑。（√）2.合成生物学只关注自然界的生物系统。（×）3.基因敲除技术可以用于研究基因功能。（√）4.代谢工程的主要目标是提高微生物生长速率。（×）5.基因编辑的脱靶效应可以完全避免。（×）6.合成生物学中的“生物组件”可以像电子元件一样组合。（√）7.基因治疗中，病毒载体的免疫原性可以完全消除。（×）8.CRISPR-Cas9系统可以用于动物育种。（√）9.合成生物学只适用于单细胞生物。（×）10.基因编辑的伦理争议主要集中在技术安全性。（×）四、简答题（共5题，每题4分）1.简述CRISPR-Cas9系统的基本原理及其优势。2.合成生物学在药物开发中的主要应用有哪些？3.基因编辑技术可能带来的伦理问题有哪些？4.代谢工程中，改造微生物生产生物燃料的主要策略是什么？5.合成生物学中的“生物计算”是指什么？如何应用于实际场景？五、论述题（共2题，每题8分）1.结合中国生物医药产业的现状，论述基因编辑技术在疾病治疗中的应用前景与挑战。2.分析合成生物学在农业领域的应用潜力，并探讨其可能面临的伦理和社会问题。答案与解析一、单选题答案与解析1.C（ZFNs是第一代基因编辑技术，CRISPR-Cas9是第二代。）2.B（gRNA负责识别DNA序列。）3.B（调控开关用于控制基因表达。）4.B（代谢工程的目标是提高产物产量。）5.A（Cas9源自细菌的CRISPR系统。）6.A（插入失活基因导致基因敲除。）7.C（DeLCi循环的核心是反馈优化。）8.B（DNA水凝胶适合3D打印。）9.A（gRNA序列不特异性导致脱靶效应。）10.B（基因线路指多个基因的协同调控。）11.B（代谢流分析用于优化代谢路径。）12.A（腺病毒是常用的基因治疗载体。）13.A（测序分析用于检测脱靶位点。）14.B（合成生物学用于合成天然产物。）15.A（HDR修复具有高效性。）16.B（引入外源基因改造代谢路径。）17.C（人类生殖系编辑是主要伦理争议。）18.A（生物组件指单个基因。）19.A（优化gRNA设计可减少脱靶效应。）20.D（以上都是合成生物学的农业应用。）二、多选题答案与解析1.ABCD（基因编辑技术应用于疾病治疗、农业育种、工业生产和环境修复。）2.ABCD（生物模块可组合成基因线路、代谢网络、调控开关和细胞工厂。）3.ABCD（脱靶效应可能导致基因突变、细胞死亡、表型改变和肿瘤发生。）4.ABCD（改造微生物生产生物燃料需调控基因表达、优化代谢路径、引入外源基因和提高产物纯度。）5.ABCD（CRISPR-Cas9系统具有高效性、特异性、易于设计和低成本。）6.ABCD（基因敲除技术用于功能研究、药物筛选、疾病模型和转基因育种。）7.ABCD（生物计算包括设计基因线路、模拟细胞行为、优化代谢路径和开发生物传感器。）8.ABCD（病毒载体的局限性包括免疫原性、容量限制、细胞毒性和脱靶效应。）9.ABCD（基因编辑的伦理争议包括人类生殖系编辑、基因隐私、技术滥用和社会公平。）10.ABCD（合成生物学在医药领域用于生产疫苗、合成药物、基因治疗和药物筛选。）三、判断题答案与解析1.√（CRISPR-Cas9可用于人类生殖系基因编辑。）2.×（合成生物学也关注人工生物系统。）3.√（基因敲除技术可用于研究基因功能。）4.×（代谢工程的目标是提高产物产量。）5.×（脱靶效应无法完全避免，但可减少。）6.√（生物组件可像电子元件一样组合。）7.×（病毒载体的免疫原性难以完全消除。）8.√（CRISPR-Cas9可用于动物育种。）9.×（合成生物学也适用于多细胞生物。）10.×（伦理争议不仅限于技术安全性，还包括社会公平等问题。）四、简答题答案与解析1.CRISPR-Cas9系统的基本原理及其优势-原理：gRNA识别目标DNA序列，Cas9蛋白切割DNA双链，随后细胞通过HDR或NHEJ修复断裂。-优势：高效、特异性强、易于设计、成本低廉，适用于多种生物系统。2.合成生物学在药物开发中的主要应用-生产疫苗（如mRNA疫苗）；-合成药物（如抗生素和抗癌药）；-基因治疗（如CRISPR-Cas9矫正遗传病）；-药物筛选（通过设计高通量筛选系统）。3.基因编辑技术可能带来的伦理问题-人类生殖系编辑的不可逆性；-基因隐私泄露风险；-技术滥用（如制造“基因武器”）；-社会公平问题（如加剧基因不平等）。4.代谢工程中，改造微生物生产生物燃料的主要策略-调控基因表达（如增强关键酶活性）；-优化代谢路径（如引入外源代谢途径）；-引入外源基因（如提高底物利用率）；-提高产物纯度（如发酵工程优化）。5.合成生物学中的“生物计算”是指什么？如何应用于实际场景-定义：通过设计基因线路模拟计算逻辑，实现生物系统的智能控制。-应用：如生物传感器（检测环境污染物）、生物时钟（调控细胞周期）和智能药物递送系统。五、论述题答案与解析1.基因编辑技术在疾病治疗中的应用前景与挑战（中国生物医药产业视角）-前景：中国生物医药产业政策支持基因编辑技术，尤其在遗传病治疗（如脊髓性肌萎缩症）和癌症免疫治疗（CAR-T）领