2026年生物技术工程基础测试题集

2026年生物技术工程基础测试题集一、单选题（每题2分，共20题）1.下列哪种酶在PCR扩增中起关键作用？A.DNA连接酶B.DNA聚合酶C.DNA拓扑异构酶D.RNA聚合酶2.基因编辑技术CRISPR-Cas9的核心元件是什么？A.gRNAB.Cas9蛋白C.dNTPsD.PCR引物3.以下哪种培养基最适合培养厌氧菌？A.LB培养基B.Luria-Bertani培养基C.厌氧肉汤培养基D.麦肯基培养基4.在蛋白质纯化过程中，离子交换层析的原理是什么？A.疏水相互作用B.离子交换C.凝胶过滤D.范德华力5.以下哪种方法可用于检测基因表达水平？A.基因测序B.RT-PCRC.基因芯片D.限制性酶切6.细胞培养中，Luria-Bertani（LB）培养基的主要成分是什么？A.蛋白胨、酵母提取物、NaClB.牛肉提取物、蛋白胨C.酪蛋白、酵母提取物D.葡萄糖、氨基酸7.以下哪种生物标志物常用于肝癌诊断？A.PSAB.AFPC.CA19-9D.CEA8.代谢工程中，重组菌株通常通过什么方法筛选？A.琼脂平板划线B.纸上电泳C.高效液相色谱（HPLC）D.气相色谱（GC）9.以下哪种技术可用于检测微生物耐药性？A.基因测序B.药敏试验C.蛋白质组学D.基因芯片10.生物反应器中，搅拌的主要目的是什么？A.提供氧气B.控制pHC.均匀混合D.促进细胞增殖二、多选题（每题3分，共10题）1.基因治疗中，以下哪些是常见的载体？A.病毒载体B.非病毒载体C.染色体D.质粒2.细胞工程中，以下哪些方法可用于细胞增殖？A.细胞培养B.细胞融合C.转基因技术D.组织工程3.代谢工程中，以下哪些策略可用于提高产物产量？A.基因敲除B.基因过表达C.工程菌株构建D.培养基优化4.生物制药中，以下哪些是常见的质量控制方法？A.HPLCB.质谱（MS）C.纸上电泳D.免疫印迹5.微生物发酵中，以下哪些因素会影响产物合成？A.温度B.pHC.搅拌速度D.营养物质6.基因编辑技术中，以下哪些是CRISPR-Cas9系统的关键元件？A.gRNAB.Cas9蛋白C.PAM序列D.dNTPs7.细胞培养中，以下哪些是常见的污染类型？A.细菌污染B.真菌污染C.细胞交叉污染D.气泡污染8.代谢工程中，以下哪些方法可用于提高底物利用率？A.基因敲除B.基因过表达C.培养基优化D.工程菌株构建9.生物制药中，以下哪些是常见的纯化方法？A.离子交换层析B.凝胶过滤层析C.超滤D.亲和层析10.生物反应器中，以下哪些参数需要监测？A.氧气传递速率（OTR）B.pHC.温度D.搅拌速度三、判断题（每题1分，共20题）1.PCR扩增需要依赖模板链。（×）2.厌氧菌只能在无氧环境中生长。（×）3.蛋白质纯化过程中，分子筛层析的原理是分子大小。（√）4.基因芯片技术可用于检测基因表达水平。（√）5.肝癌的早期诊断主要依靠AFP检测。（√）6.代谢工程通常通过基因编辑技术实现。（√）7.药敏试验可用于检测微生物耐药性。（√）8.生物反应器中，搅拌的主要目的是提供氧气。（×）9.细胞培养中，LB培养基适合培养厌氧菌。（×）10.CRISPR-Cas9系统依赖gRNA识别靶位点。（√）11.基因治疗中，病毒载体具有更高的转染效率。（√）12.细胞融合技术可用于制备杂交细胞。（√）13.代谢工程中，基因敲除可以提高产物产量。（√）14.生物制药中，HPLC是常用的质量控制方法。（√）15.微生物发酵中，温度和pH会影响产物合成。（√）16.细胞培养中，细菌污染是最常见的污染类型。（√）17.代谢工程中，底物利用率提高可以增加产物产量。（√）18.生物制药中，亲和层析是常用的纯化方法。（√）19.生物反应器中，氧气传递速率（OTR）是关键参数。（√）20.基因编辑技术可以精确修饰基因组。（√）四、简答题（每题5分，共5题）1.简述PCR扩增的基本原理及其关键步骤。2.比较基因编辑技术CRISPR-Cas9与传统基因工程的优缺点。3.简述细胞培养中常见的污染类型及预防措施。4.解释代谢工程中“代谢途径分析”的概念及其意义。5.简述生物制药中蛋白质纯化的基本步骤及其原理。五、论述题（每题10分，共2题）1.结合实际案例，论述代谢工程在生物制药中的应用及其发展趋势。2.分析生物反应器在工业化生产中的关键参数及其优化方法。答案与解析一、单选题答案与解析1.B解析：PCR扩增依赖DNA聚合酶延伸模板链，其他酶类不直接参与扩增过程。2.B解析：Cas9蛋白是CRISPR-Cas9系统的核心切割酶，gRNA负责识别靶位点。3.C解析：厌氧肉汤培养基专为厌氧菌设计，其他培养基适合需氧菌。4.B解析：离子交换层析基于带电基团的相互作用，其他方法原理不同。5.B解析：RT-PCR检测mRNA表达水平，其他方法检测不同分子或结构。6.A解析：LB培养基含蛋白胨、酵母提取物和NaCl，适合大肠杆菌等细菌培养。7.B解析：AFP是肝癌特异性标志物，其他标志物特异性较低。8.C解析：HPLC可检测代谢产物浓度，用于筛选高产菌株。9.B解析：药敏试验直接检测细菌对药物的敏感性，其他方法间接或检测基因。10.C解析：搅拌促进培养基混合，确保营养均匀，其他选项是次要作用。二、多选题答案与解析1.A,B,D解析：病毒载体、质粒和非病毒载体是常见基因载体，染色体非用于外源基因递送。2.A,B,D解析：细胞培养、细胞融合和组织工程均促进细胞增殖，基因技术主要调控表达。3.A,B,C,D解析：基因敲除、过表达、工程菌株构建和培养基优化均提高产物产量。4.A,B,D解析：HPLC、质谱和免疫印迹是蛋白质质量控制方法，纸电泳用于分离而非检测。5.A,B,C,D解析：温度、pH、搅拌和营养物质均影响微生物发酵产物合成。6.A,B,C解析：gRNA、Cas9蛋白和PAM序列是CRISPR-Cas9系统的核心，dNTPs是PCR原料。7.A,B,C,D解析：细菌、真菌、细胞交叉和气泡污染均常见于细胞培养。8.A,B,C,D解析：基因敲除、过表达、培养基优化和工程菌株构建均提高底物利用率。9.A,B,C,D解析：离子交换、凝胶过滤、超滤和亲和层析均用于蛋白质纯化。10.A,B,C,D解析：OTR、pH、温度和搅拌速度是生物反应器关键监测参数。三、判断题答案与解析1.×解析：PCR依赖模板链，但无需依赖引物链，引物是人工合成。2.×解析：厌氧菌可在微氧环境生长，如兼性厌氧菌。3.√解析：分子筛层析基于分子大小，其他方法原理不同。4.√解析：基因芯片可同时检测大量基因表达水平。5.√解析：AFP是肝癌早期诊断的重要标志物。6.√解析：基因编辑技术是代谢工程的核心手段。7.√解析：药敏试验直接检测细菌对药物的敏感性。8.×解析：搅拌主要目的是混合，提供氧气是次要作用。9.×解析：LB培养基适合需氧菌，厌氧菌需特殊培养基。10.√解析：gRNA识别靶位点，Cas9切割DNA。11.√解析：病毒载体转染效率高，但安全性较低。12.√解析：细胞融合可制备杂交细胞，用于研究或生产。13.√解析：基因敲除可去除负向调控，提高产物产量。14.√解析：HPLC可检测蛋白质纯度和含量，是常用方法。15.√解析：温度和pH影响酶活性和代谢途径。16.√解析：细菌污染最常见，需严格无菌操作。17.√解析：底物利用率提高可增加代谢产物积累。18.√解析：亲和层析利用特异性结合纯化蛋白质。19.√解析：OTR影响细胞呼吸和代谢效率。20.√解析：CRISPR可精确修饰基因组，效率高成本低。四、简答题答案与解析1.PCR扩增的基本原理及其关键步骤解析：PCR（聚合酶链式反应）通过热循环扩增特定DNA片段。关键步骤：-变性：高温（95℃）使DNA双链分离。-退火：低温（55-65℃）使引物结合靶位点。-延伸：中温（72℃）DNA聚合酶延伸引物，合成新链。重复循环可指数扩增目标片段。2.CRISPR-Cas9与传统基因工程的优缺点解析：-CRISPR-Cas9：-优点：高效、精准、成本较低、可编辑多个位点。-缺点：脱靶效应、伦理争议。-传统基因工程：-优点：技术成熟、应用广泛。-缺点：效率低、操作复杂、难以精确编辑。3.细胞培养中常见的污染类型及预防措施解析：-污染类型：细菌、真菌、支原体、细胞交叉污染。-预防措施：-无菌操作：严格消毒器械和培养基。-过滤除菌：使用0.22μm滤膜。-培养基监控：定期检测内毒素和支原体。4.代谢途径分析的概念及其意义解析：代谢途径分析研究生物体内代谢反应网络，包括关键酶、底物和产物。意义：-优化代谢流，提高目标产物产量。-鉴定代谢瓶颈，设计工程菌株。5.蛋白质纯化的基本步骤及其原理解析：-步骤：粗提→沉淀→层析（离子交换、凝胶过滤、亲和）→浓缩→结晶。-原理：利用蛋白质理化性质（电荷、大小、特异性结合）分离目标蛋白。五、论述题答案与解析1.代谢工程在生物制药中的应用及其发展趋势解析：-应用：-抗生素生产：改造菌株提高产量。-甾体药物：优化代谢途径合成天然产物。-医药中间体：工程菌株合