合成生物基因编辑工具研发工程师岗位招聘考试试卷及答案

合成生物基因编辑工具研发工程师岗位招聘考试试卷及答案一、填空题（共10题，每题1分）1.CRISPR的全称是______。2.Cas9蛋白切割双链DNA的PAM序列通常为______。3.TALEN工具的核心识别单元是______。4.基因编辑中，双链DNA断裂后的主要修复途径包括NHEJ和______。5.常用的荧光报告基因包括GFP和______。6.PCR技术中常用的耐高温DNA聚合酶是______。7.RNA干扰（RNAi）过程中起关键作用的小RNA分子是______和siRNA。8.合成启动子的核心元件包括TATA框和______。9.基因编辑脱靶效应的常用检测方法是______（举1种）。10.合成生物学的核心研究要素包括“设计、构建、测试、______”。二、单项选择题（共10题，每题2分）1.以下属于RNA引导型基因编辑工具的是（）A.ZFNB.TALENC.CRISPR-Cas9D.限制酶2.Cas9蛋白识别的PAM序列多为（）A.5’-NGG-3’B.5’-TTTN-3’C.5’-NNN-3’D.5’-GTT-3’3.TALEN的重复单元（RVD）中，识别腺嘌呤（A）的是（）A.NIB.NGC.HDD.NN4.合成生物学中常用的原核表达载体是（）A.pUC系列B.pET系列C.pCMV系列D.pEGFP系列5.基因编辑后筛选阳性细胞常用的标记基因是（）A.AmpRB.LacZC.NeoRD.GFP6.CRISPR-Cas13的作用靶点是（）A.双链DNAB.单链DNAC.双链RNAD.单链RNA7.ZFN的结构不包括（）A.锌指结构域B.FokI切割域C.sgRNAD.连接区8.以下不属于基因编辑修复途径的是（）A.NHEJB.HDRC.RNAiD.MMEJ9.合成启动子的核心元件不包括（）A.TATA框B.CAAT框C.增强子D.起始密码子10.基因编辑效率的常用检测方法是（）A.测序B.电泳C.荧光定量PCRD.以上都是三、多项选择题（共10题，每题2分，多选、少选均不得分）1.CRISPR-Cas系统的组成包括（）A.Cas蛋白B.sgRNAC.PAM序列D.靶DNA2.基因编辑的主要应用领域包括（）A.基因治疗B.作物改良C.合成生物学D.基础科研3.TALEN设计需考虑的因素有（）A.靶序列长度B.PAM序列C.重复单元（RVD）匹配D.切割域二聚化4.合成生物学的研究内容包括（）A.基因线路设计B.人工代谢途径构建C.基因编辑工具研发D.生物安全评估5.基因编辑脱靶效应的影响因素有（）A.sgRNA长度B.Cas蛋白浓度C.靶序列同源性D.细胞周期6.常用的基因编辑载体类型有（）A.质粒载体B.病毒载体（如AAV）C.转座子载体D.人工染色体7.RNA引导的基因编辑工具包括（）A.CRISPR-Cas9B.CRISPR-Cas13C.TALEND.ZFN8.合成启动子的设计原则包括（）A.元件功能匹配B.强度可调C.物种特异性D.无同源序列9.基因编辑后细胞筛选方法有（）A.抗生素筛选B.荧光分选C.测序筛选D.报告基因检测10.合成生物学中常用的DNA合成技术有（）A.化学合成法B.PCR扩增C.基因合成D.鸟枪法测序四、判断题（共10题，每题2分，正确打√，错误打×）1.CRISPR-Cas9仅能切割双链DNA（）2.TALEN的识别特异性比ZFN高（）3.合成启动子只能由天然序列拼接而成（）4.NHEJ修复是精确的DNA修复途径（）5.CRISPR-Cas12a的PAM序列为5’-TTTN-3’（）6.ZFN的锌指结构域每3个氨基酸识别1个bp（）7.RNAi属于基因编辑技术（）8.合成生物学核心是“设计-构建-测试-学习”循环（）9.HDR修复需要同源模板DNA（）10.CRISPR-Cas系统仅存在于细菌中（）五、简答题（共4题，每题5分）1.简述CRISPR-Cas9基因编辑的基本原理。2.比较CRISPR-Cas9、TALEN和ZFN三种工具的主要区别。3.基因编辑工具研发需关注哪些关键问题？4.简述合成启动子在基因编辑中的应用及设计思路。六、讨论题（共2题，每题5分）1.如何降低CRISPR-Cas9基因编辑的脱靶效应？2.合成生物学与基因编辑结合在生物医药领域的应用前景及挑战。---答案部分一、填空题答案1.规律间隔成簇短回文重复序列2.5’-NGG-3’3.转录激活因子样效应物（TALE）4.同源定向修复（HDR）5.RFP（或其他合理荧光报告基因）6.Taq酶（或热稳定DNA聚合酶）7.miRNA8.CAAT框（或其他核心启动子元件）9.GUIDE-seq（或Digenome-seq等合理方法）10.学习二、单项选择题答案1.C2.A3.B4.B5.C6.D7.C8.C9.D10.D三、多项选择题答案1.ABCD2.ABCD3.ACD4.ABCD5.ABCD6.ABC7.AB8.ABC9.ABD10.AC四、判断题答案1.√2.√3.×4.×5.√6.√7.×8.√9.√10.×五、简答题答案1.CRISPR-Cas9原理：sgRNA与靶DNA互补配对，引导Cas9结合靶位点；Cas9识别旁侧PAM后切割双链DNA产生断裂；细胞通过NHEJ（易错修复，引入突变）或HDR（同源修复，精确编辑）修复断裂，实现基因编辑。2.三者区别：①引导方式：Cas9（RNA引导）、TALEN/ZFN（蛋白引导）；②设计难度：Cas9（仅sgRNA）＜TALEN＜ZFN；③特异性：Cas9略低、TALEN/ZFN较高；④效率：Cas9最高、TALEN次之、ZFN最低；⑤靶序列限制：Cas9更广、TALEN/ZFN有一定限制。3.关键问题：①特异性（降低脱靶）；②效率（提高编辑成功率）；③安全性（减少细胞毒性）；④通用性（适配不同物种/细胞）；⑤可调控性（时空特异性编辑）；⑥可扩展性（多基因同时编辑）。4.合成启动子应用与设计：应用：调控Cas9等工具表达，避免持续表达脱靶；设计思路：①选核心元件（TATA框、CAAT框）；②匹配物种特异性序列；③元件组合/修饰调控强度；④引入可诱导元件（如四环素响应元件）实现可控表达。六、讨论题答案1.降低脱靶的方法：①优化sgRNA：选高特异性序列、缩短长度（17-18bp）；②改造Cas9：用eSpCas9、HypaCas9等变体；③控制表达量：弱启动子或瞬时表达（RNP复合物）；④检测脱靶：GUIDE-seq等提前评估；⑤双切口编辑：Cas9n结合双sgRNA