合成生物学代谢路径优化工程师岗位招聘考试试卷及答案

合成生物学代谢路径优化工程师岗位招聘考试试卷及答案合成生物学代谢路径优化工程师岗位招聘考试试卷及答案一、填空题（每题1分，共10分）1.CRISPR/Cas9系统中引导RNA的缩写是______。2.利用稳定同位素标记的代谢流分析技术是______代谢流分析。3.组成型启动子的核心特点是______（无需诱导持续表达）。4.敲低竞争途径关键酶的目的是______（减少底物分流）。5.常用原核底盘细胞是______（大肠杆菌）。6.终止子的主要功能是______（终止转录）。7.途径工程的核心是______（改造代谢途径提高目标产物产量）。8.Cas蛋白在CRISPR系统中的作用是______（切割靶DNA）。9.转录后调控的常见方式是______（mRNA降解）。10.合成生物学伦理的核心关注之一是______（生物安全）。答案1.gRNA2.¹³C3.无需诱导持续表达4.减少底物分流5.大肠杆菌6.终止转录7.改造代谢途径提高目标产物产量8.切割靶DNA9.mRNA降解10.生物安全二、单项选择题（每题2分，共20分）1.通量平衡分析（FBA）的主要作用是？A.预测代谢通量分布B.检测基因表达量C.分析蛋白互作D.测序靶基因答案：A2.启动子强度筛选的常用方法是？A.荧光报告基因法B.质谱法C.电泳法D.克隆法答案：A3.CRISPR干扰（CRISPRi）的机制是？A.切割靶DNAB.抑制靶基因转录C.激活基因表达D.修复DNA损伤答案：B4.下列属于诱导型启动子的是？A.T7启动子B.组成型J23119C.终止子D.核糖体结合位点答案：A5.LC-MS主要用于分析？A.小分子代谢物B.蛋白C.DNAD.RNA答案：A6.途径工程的第一步是？A.识别限速步骤B.组装元件C.转化底盘D.表征产物答案：A7.合成生物学元件组装常用方法是？A.GoldenGate组装B.PCRC.酶切连接D.转化答案：A8.底盘细胞选择优先考虑的是？A.产物合成能力B.生长速度C.安全性D.成本答案：A9.代谢调控不包括的层次是？A.DNA水平B.转录水平C.翻译水平D.原子水平答案：D10.基因编辑效率检测常用方法是？A.测序B.电泳C.荧光定量PCRD.以上都是答案：D三、多项选择题（每题2分，共20分，多选/少选不得分）1.代谢路径优化策略包括？A.过表达限速酶B.敲低竞争酶C.强化辅因子供应D.优化翻译效率E.增加细胞数量答案：ABCD2.常用底盘细胞有？A.大肠杆菌B.酿酒酵母C.枯草芽孢杆菌D.蓝细菌E.人类细胞答案：ABCD3.CRISPR系统应用包括？A.基因敲除B.基因敲入C.基因调控D.碱基编辑E.蛋白表达答案：ABCD4.代谢流分析技术有？A.¹³C-MFAB.LC-MSC.GC-MSD.NMRE.二代测序答案：ABCD5.启动子分类包括？A.组成型B.诱导型C.可调控型D.终止型E.翻译型答案：ABC6.终止子类型包括？A.固有终止子B.依赖rho因子的终止子C.启动子D.增强子E.绝缘子答案：AB7.途径工程关键步骤包括？A.靶点识别B.元件设计C.组装转化D.表征优化E.市场调研答案：ABCD8.合成生物学伦理问题包括？A.基因污染B.生物武器风险C.专利纠纷D.环境影响E.成本过高答案：ABCD9.辅因子优化策略包括？A.过表达辅因子合成酶B.敲除辅因子消耗途径C.外源添加前体D.改造结合蛋白E.增加细胞体积答案：ABCD10.基因编辑工具包括？A.CRISPR/Cas9B.TALENC.ZFND.碱基编辑器E.限制酶答案：ABCD四、判断题（每题2分，共20分，√/×）1.FBA可准确预测所有代谢通量。×2.启动子强度仅由DNA序列决定。×3.CRISPRi可激活靶基因表达。×4.所有终止子依赖rho因子。×5.底盘细胞越简单越适合优化。×6.¹³C-MFA可定量代谢通量。√7.途径工程只需过表达目标酶。×8.合成生物学元件已完全标准化。×9.代谢调控仅发生在转录水平。×10.CRISPR/Cas9无脱靶效应。×五、简答题（每题5分，共20分，200字左右）1.简述代谢路径优化中限速酶识别的常用方法答案：限速酶是催化反应速率最慢的酶，识别方法包括：①通量控制系数（FCC）分析，FCC>0.5的酶为限速酶；②基因过表达/敲低实验，若产物产量显著变化则为限速酶；③代谢组学分析，检测底物积累或产物不足的反应；④动力学参数测定，低Km/Vmax的酶更可能限速。结合多种方法可提高准确性。2.说明CRISPR/Cas9在代谢路径编辑中的应用答案：CRISPR/Cas9是核心工具，应用包括：①基因敲除（敲除竞争途径酶）；②基因敲入（整合目标酶基因）；③基因调控（CRISPRi抑制/CRISPRa激活转录）；④碱基编辑（单碱基替换改造酶活性）；⑤基因组重排（筛选高产菌株）。其高效精准性提升了优化效率。3.简述底盘细胞选择的主要考虑因素答案：底盘细胞选择需考虑：①产物合成能力（前体供应）；②安全性（非致病性、GRAS菌株）；③生长特性（快、廉价培养基）；④遗传操作性（成熟编辑体系）；⑤代谢调控（易调控、低负担）；⑥产物兼容性（不降解目标产物）。例如乙醇生产选酿酒酵母，重组蛋白生产选大肠杆菌。4.说明NADPH供应对代谢路径优化的影响及策略答案：NADPH是合成代谢（脂肪酸、氨基酸）的关键辅因子，不足会限制产量。影响：底物积累、合成停滞；过量引发氧化应激。优化策略：①过表达G6PDH（NADPH合成酶）；②敲除NADPH氧化酶（减少消耗）；③改造辅因子依赖酶（提高亲和力）；④外源添加前体（葡萄糖-6-磷酸）；⑤代谢流重定向（碳流向NADPH合成）。六、讨论题（每题5分，共10分，200字左右）1.结合案例讨论代谢路径优化中的生物安全重要性及防控措施答案：生物安全至关重要，如工程菌泄露可能污染环境。重要性：①避免基因污染（破坏生态）；②防止生物武器滥用；③保护公众健康。防控措施：①底盘改造（自杀基因，自然环境无法存活）；②物理隔离（密闭生产系统）；③分子标记（可追踪工程菌）；④伦理审查（严格项目审批）。2.讨论¹³C-MFA在代谢路径优化中的价值及局限性答案：¹³C-MF