2025年生物制药工程师基因编辑技术考核试题

2025年生物制药工程师基因编辑技术考核试题考试时长：120分钟满分：100分班级：__________姓名：__________学号：__________得分：__________一、单选题（总共10题，每题2分，总分20分）1.基因编辑技术中，CRISPR-Cas9系统的核心识别元件是（）A.gRNAB.Cas9蛋白C.PAM序列D.基因载体2.在基因敲除实验中，以下哪种方法不属于同源重组修复机制？（）A.HDR（同源定向修复）B.NHEJ（非同源末端连接）C.MMEJ（微同源末端连接）D.TAD（拓扑异构酶辅助修复）3.基因编辑中，以下哪种酶主要用于DNA双链断裂后的非同源末端连接？（）A.KluveromyceslactisB.SaccharomycescerevisiaeC.TdT（末端脱氧核糖核酸转移酶）D.LIGaseIV4.基因编辑载体中，以下哪种质粒常用于构建单链DNA供体？（）A.pCDNA3.1B.pShuttleC.pGEM-TEasyD.pBabe5.基因编辑中，以下哪种技术属于碱基编辑的范畴？（）A.CRISPR-Cas9B.CRISPR-Cas12aC.Cpf1D.碱基转换酶（ABE）6.基因编辑的脱靶效应主要源于（）A.gRNA序列的特异性B.Cas9蛋白的活性C.细胞增殖速率D.基因组背景7.在基因治疗中，以下哪种方法常用于递送基因编辑工具？（）A.电穿孔B.磁珠吸附C.微针注射D.以上都是8.基因编辑中，以下哪种技术可用于检测编辑效率？（）A.Sanger测序B.测序焦斑分析C.数字PCRD.以上都是9.基因编辑的伦理争议主要涉及（）A.脱靶效应B.基因驱动C.成本效益D.以上都是10.基因编辑中，以下哪种技术可用于提高编辑精度？（）A.高通量筛选B.优化gRNA设计C.增强Cas9蛋白稳定性D.以上都是二、填空题（总共10题，每题2分，总分20分）1.基因编辑技术中，CRISPR-Cas9系统的gRNA由______和______两部分组成。2.基因敲除实验中，同源重组修复的效率通常低于______。3.基因编辑载体中，pShuttle质粒常用于构建______。4.碱基编辑技术中，ABE（碱基转换酶）主要实现______和______的编辑。5.基因编辑的脱靶效应是指Cas9在______位点进行非特异性切割。6.基因治疗中，AAV（腺相关病毒）常用于递送______。7.基因编辑效率检测中，测序焦斑分析可提供______和______信息。8.基因编辑的伦理争议主要涉及生殖系编辑和______。9.基因编辑中，优化gRNA设计可通过______和______等参数评估。10.基因编辑的脱靶效应可通过______和______等方法降低。三、判断题（总共10题，每题2分，总分20分）1.CRISPR-Cas9系统只能进行基因敲除，无法进行基因插入。（×）2.同源重组修复比NHEJ更易产生精确的编辑结果。（√）3.基因编辑载体中，pCDNA3.1常用于构建单链DNA供体。（×）4.碱基编辑技术可以实现对RNA的编辑。（×）5.基因编辑的脱靶效应主要源于gRNA序列的特异性。（√）6.电穿孔常用于体外细胞基因编辑，不适用于体内实验。（×）7.Sanger测序无法检测基因编辑的脱靶效应。（×）8.基因编辑的伦理争议主要涉及生殖系编辑。（√）9.优化gRNA设计可通过序列比对和生物信息学分析等参数评估。（√）10.基因编辑的脱靶效应可通过筛选gRNA和优化Cas9蛋白等方法降低。（√）四、简答题（总共3题，每题4分，总分12分）1.简述CRISPR-Cas9系统的基本工作原理。2.比较同源重组修复和NHEJ两种修复机制的优缺点。3.简述基因编辑技术在生物制药领域的应用前景。五、应用题（总共2题，每题9分，总分18分）1.某研究团队计划使用CRISPR-Cas9技术敲除小鼠的β-actin基因，请设计实验方案，包括：（1）gRNA的设计原则；（2）基因编辑载体的构建；（3）编辑效率的检测方法。2.某制药公司计划开发基于碱基编辑技术的药物，请分析其技术优势和应用场景，并说明如何降低脱靶效应的风险。【标准答案及解析】一、单选题1.A（gRNA是指导Cas9识别靶向位点的关键元件）2.D（TAD是拓扑异构酶辅助修复，非基因编辑修复机制）3.C（TdT用于DNA末端修复，常用于NHEJ）4.B（pShuttle常用于构建单链DNA供体）5.D（碱基转换酶ABE属于碱基编辑技术）6.A（gRNA特异性差易导致脱靶）7.D（以上均用于递送基因编辑工具）8.D（以上均用于检测编辑效率）9.B（基因驱动是主要伦理争议点）10.B（优化gRNA设计是提高精度的关键）二、填空题1.指导RNA、间隔RNA2.NHEJ3.单链DNA供体4.腺嘌呤、胞嘧啶5.非特异性6.基因编辑工具7.编辑位点、编辑效率8.基因驱动9.序列比对、生物信息学分析10.筛选gRNA、优化Cas9蛋白三、判断题1.×（CRISPR-Cas9可进行基因插入）2.√（同源重组更精确）3.×（pCDNA3.1用于表达质粒）4.×（碱基编辑针对DNA）5.√（gRNA特异性影响脱靶）6.×（电穿孔可用于体内）7.×（Sanger可检测脱靶）8.√（生殖系编辑是主要争议）9.√（参数评估优化gRNA）10.√（方法降低脱靶风险）四、简答题1.CRISPR-Cas9系统的工作原理：-gRNA识别靶向DNA序列，引导Cas9蛋白结合；-Cas9蛋白在PAM序列附近切割DNA双链，形成DSB；-细胞通过HDR或NHEJ修复DSB，实现基因编辑。2.同源重组修复和NHEJ的优缺点：-同源重组修复：精确度高，但效率低；-NHEJ：效率高，但易引入随机突变。3.基因编辑技术在生物制药领域的应用前景：-开发基因治疗药物；-建立疾病模型；-优化生物药生产。五、应用题1.实验方案设计：（1）gRNA设计原则：选择β-actin基因外显子区域的特异性序列，避免PAM序列附近；（2）基因编辑载体构建：将gRNA和Ca