合成生物基因编辑效率评估师岗位招聘考试试卷及答案

合成生物基因编辑效率评估师岗位招聘考试试卷及答案一、填空题（每空1分，共10分）1.CRISPR/Cas9系统中，引导Cas9蛋白切割靶DNA的关键元件是______。2.检测DNA双链错配的常用核酸酶是______（或T7E1）。3.基因编辑中，通过同源供体修复实现精准编辑的途径是______。4.评估基因编辑脱靶效应的金标准技术之一是______。5.荧光报告系统中，若靶位点编辑后导致荧光蛋白移码突变，可通过______变化反映编辑效率。6.计算基因编辑效率时，通常以NGS测序中______占总有效reads的比例表示。7.锌指核酸酶（ZFN）和TALEN均通过______结构域识别靶DNA序列。8.常用于体内基因编辑的病毒载体是______（或慢病毒）。9.影响sgRNA活性的核心因素是其与靶DNA的______及二级结构。10.基因编辑效率评估中，需提取细胞的______作为检测模板。答案：1.sgRNA；2.Surveyor；3.HDR（同源定向修复）；4.GUIDE-seq；5.荧光强度；6.编辑reads；7.特异性DNA结合；8.AAV（腺相关病毒）；9.互补性；10.基因组DNA二、单项选择题（每题2分，共20分）1.以下哪种方法可同时检测编辑效率和脱靶位点？A.SurveyorassayB.T7E1assayC.NGSD.荧光报告系统答案：C2.CRISPR/Cas9编辑中，NHEJ途径的主要产物是：A.精准插入B.缺失/插入（indel）C.同源重组D.基因敲入答案：B3.提升HDR效率的常用策略不包括：A.加入ssODN供体B.抑制NHEJ途径C.延长sgRNA长度D.细胞周期同步化答案：C4.以下哪种载体更适合瞬时基因编辑？A.质粒B.AAVC.慢病毒D.腺病毒答案：A5.sgRNA设计时，PAM序列通常位于靶序列的：A.5’端B.3’端C.中间D.任意位置答案：B6.检测脱靶效应时，Digenome-seq的原理是：A.识别错配DNAB.捕获整合的标签DNAC.全基因组测序分析D.荧光标记答案：C7.基因编辑效率评估中，以下哪种样本可直接检测蛋白水平变化？A.基因组DNAB.RNAC.细胞裂解液D.培养基答案：C8.TALEN与CRISPR/Cas9相比，优势在于：A.设计简单B.特异性更高C.效率更高D.成本更低答案：B9.细胞周期中，HDR效率最高的时期是：A.G1期B.S期C.G2/M期D.G0期答案：C10.以下哪种情况会降低基因编辑效率？A.高GC含量的sgRNAB.sgRNA无二级结构C.靶位点位于基因编码区D.脱靶位点多答案：A三、多项选择题（每题2分，共20分，多选或少选均不得分）1.基因编辑效率评估的核心指标包括：A.编辑效率B.特异性C.稳定性D.遗传毒性答案：ABCD2.常用的脱靶检测技术有：A.GUIDE-seqB.Digenome-seqC.CIRCLE-seqD.ChIP-seq答案：ABC3.提升HDR效率的策略包括：A.使用Cas9nickaseB.加入RAD51抑制剂C.细胞周期同步于S/G2期D.增加供体DNA浓度答案：ACD4.基因编辑载体的类型包括：A.病毒载体（AAV、慢病毒）B.非病毒载体（质粒、脂质体）C.病毒样颗粒D.人工染色体答案：ABCD5.影响sgRNA活性的因素有：A.GC含量（40%-60%为宜）B.靶位点的二级结构C.PAM序列类型D.sgRNA长度（18-22nt）答案：ABCD6.基因编辑效率的检测方法包括：A.SurveyorassayB.T7E1assayC.NGSD.荧光报告系统答案：ABCD7.基因编辑后需评估的细胞表型指标有：A.蛋白表达水平B.细胞生长速率C.荧光强度D.细胞存活率答案：ABCD8.CRISPR/Cas9系统的组成元件包括：A.Cas9蛋白B.sgRNAC.PAM序列D.供体DNA（HDR时）答案：ABCD9.脱靶效应的潜在后果包括：A.基因组不稳定B.细胞毒性C.表型异常D.遗传变异传递答案：ABCD10.基因编辑效率评估的样本类型包括：A.基因组DNAB.RNAC.蛋白D.细胞答案：ABCD四、判断题（每题2分，共20分，正确打√，错误打×）1.Surveyor酶可特异性切割错配的DNA双链。√2.HDR效率通常高于NHEJ效率。×3.sgRNA的最佳长度为20nt左右。√4.GUIDE-seq是检测脱靶的金标准技术之一。√5.AAV载体仅可用于体内基因编辑。×6.NGS可同时定量编辑效率和检测脱靶位点。√7.启动子强度不影响Cas9蛋白的表达量及编辑效率。×8.TALEN的特异性比CRISPR/Cas9高。√9.细胞周期G2/M期HDR效率更高。√10.脱靶效应仅由sgRNA与基因组的同源性导致。×五、简答题（每题5分，共20分）1.简述CRISPR/Cas9系统编辑效率的常用检测方法及原理。答案：常用方法包括：①Surveyor/T7E1assay：利用核酸酶识别并切割错配DNA双链，电泳后通过条带强度计算编辑效率；②荧光报告系统：如EGFP移码报告，编辑后移码突变导致荧光消失，通过荧光强度变化定量；③NGS：对靶区域测序，统计编辑reads（indel/HDR）占总reads比例，可同时检测脱靶；④qPCR：针对编辑位点设计引物，通过Ct值变化反映编辑后序列改变。2.如何提升基因编辑中HDR的效率？答案：提升策略包括：①使用ssODN作为供体（比dsDNA更易整合）；②抑制NHEJ途径（如加入NU7441等抑制剂）；③细胞周期同步化（将细胞阻滞于S/G2期，HDR依赖同源重组，此时同源臂更易结合）；④使用Cas9nickase（仅切割单链，减少NHEJ竞争）；⑤优化供体DNA浓度（过高易导致毒性，过低效率低）；⑥添加RAD51辅助因子（促进同源重组）。3.基因编辑效率评估中需考虑哪些关键指标？答案：关键指标包括：①编辑效率：靶位点发生编辑的细胞比例（如NGS检测的编辑reads占比）；②特异性：脱靶位点数量及比例（避免非靶位点编辑）；③稳定性：编辑后细胞传代过程中编辑状态的保持情况；④遗传毒性：编辑后细胞的存活率、基因组稳定性（如染色体异常）；⑤表型一致性：编辑后细胞的功能表型是否符合预期（如蛋白表达、代谢活性）。4.脱靶效应的检测方法有哪些？各有何特点？答案：常用方法：①GUIDE-seq：捕获整合的标签DNA，灵敏度高，可检测低丰度脱靶；②Digenome-seq：全基因组测序分析，覆盖广，可发现新脱靶位点；③CIRCLE-seq：体外筛选，快速高效，适合预实验；④ChIP-seq：检测Cas9结合位点，反映潜在脱靶；⑤Surveyor/T7E1：简单快速，但仅能检测已知位点的脱靶。六、讨论题（每题5分，共10分）1.如何平衡基因编辑效率与特异性？请结合实际应用场景说明。答案：平衡需分场景：①临床治疗（如CAR-T）：优先特异性，可通过优化sgRNA设计（避免同源序列）、使用高保真Cas9（如SpCas9-HF1）、降低Cas9/sgRNA浓度，减少脱靶风险；②工业菌株构建（如生产代谢物）：可适当提升效率，通过短时间高表达Cas9、使用高效载体（如慢病毒），同时结合NGS检测脱靶，确保菌株稳定性；③基础研究：可根据需求调整，如筛选突变体时优先效率，验证功能时兼顾特异性。核心是根据应用场景的风险耐受度，选择合适的编辑工具和条件。2.合成生物中，基因编辑效率评估在工业菌株构建中的重要性是什么？答案：重要性体现在：①菌株性能：高效编辑可快速获得高产突变体，减少筛选成本；