合成生物学底盘细胞构建工程师考试试卷及答案

合成生物学底盘细胞构建工程师考试试卷及答案试卷部分一、填空题（共10题，每题1分）1.合成生物学中，底盘细胞是承载______的基础生物系统。2.大肠杆菌底盘菌株BL21(DE3)常用于______蛋白表达。3.底盘细胞基因组编辑常用工具包括CRISPR/Cas9、______等。4.底盘细胞需具备的关键特性：遗传稳定性、______、代谢兼容性等。5.底盘细胞构建中常敲除______途径以减少副产物。6.常用酵母底盘菌株是______（拉丁名）。7.底盘细胞调控元件包括启动子、终止子、______等。8.“最小底盘”指仅含______的细胞。9.底盘细胞常用载体类型包括质粒、______等。10.代谢流优化常通过______关键酶表达实现。二、单项选择题（共10题，每题2分）1.以下哪种不是原核底盘细胞？A.大肠杆菌B.枯草芽孢杆菌C.酿酒酵母D.蓝细菌2.CRISPR/Cas9中sgRNA的作用是？A.切割DNAB.结合靶DNAC.激活Cas9D.修复DNA3.启动子的主要功能是？A.终止转录B.起始翻译C.起始转录D.结合核糖体4.适合合成复杂真核天然产物的底盘是？A.大肠杆菌B.枯草芽孢杆菌C.酿酒酵母D.铜绿假单胞菌5.敲除内源基因的目的不包括？A.减少副产物B.提高生长速率C.降低毒性D.增加前体6.最早提出“底盘”定义的学者是？A.EndyDB.VenterJCC.ChurchGMD.KeaslingJD7.以下属于调控元件的是？A.编码基因B.RBSC.终止子D.报告基因8.遗传稳定性评估不包括？A.质粒丢失率B.基因组突变率C.产物产量变化D.细胞形态9.适合合成生物燃料的底盘是？A.大肠杆菌B.蓝细菌C.酿酒酵母D.以上都是10.常用筛选标记不包括？A.抗生素抗性基因B.营养缺陷互补基因C.荧光蛋白基因D.代谢酶基因三、多项选择题（共10题，每题2分）1.底盘细胞基本特性包括？A.遗传操作简便B.生长快速C.代谢途径清晰D.环境无害2.常用真核底盘细胞有？A.酿酒酵母B.毕赤酵母C.CHO细胞D.拟南芥细胞3.基因组编辑技术包括？A.CRISPR/Cas9B.TALENC.ZFND.同源重组4.代谢优化策略包括？A.过表达关键酶B.敲除竞争途径C.强化前体供应D.引入异源调控元件5.生物元件分类包括？A.调控元件B.结构元件C.功能元件D.载体元件6.底盘细胞应用方向包括？A.药物合成B.生物燃料C.环境修复D.食品添加剂7.启动子类型包括？A.组成型B.诱导型C.抑制型D.组织特异性（真核）8.载体常用特点包括？A.高拷贝B.可遗传C.含筛选标记D.多克隆位点9.最小底盘研究意义包括？A.揭示必需基因B.简化代谢网络C.提高产物产量D.降低代谢负担10.毒性评估指标包括？A.宿主致病性B.产物毒性C.环境释放风险D.副产物毒性四、判断题（共10题，每题2分）1.底盘细胞必须是天然存在的，不能人工合成。（）2.大肠杆菌适合合成所有类型蛋白质。（）3.CRISPR/Cas9仅能编辑原核基因组。（）4.代谢优化只需过表达异源关键酶。（）5.酿酒酵母可合成青蒿酸前体。（）6.最小底盘仅含必需基因。（）7.质粒拷贝数越高越好。（）8.营养缺陷型筛选比抗生素抗性更环保。（）9.蓝细菌可直接利用CO₂合成生物燃料。（）10.传代次数增加会降低遗传稳定性。（）五、简答题（共4题，每题5分）1.简述底盘细胞构建的基本流程。2.原核与真核底盘细胞的主要区别是什么？3.底盘细胞中启动子的类型及应用场景？4.底盘细胞遗传稳定性的评估方法有哪些？六、讨论题（共2题，每题5分）1.如何解决底盘细胞中异源途径与内源代谢的竞争问题？2.人工合成最小底盘细胞的挑战及应用前景？---答案部分一、填空题答案1.异源代谢途径/生物元件2.重组3.TALEN4.生长快速5.内源竞争6.Saccharomycescerevisiae7.核糖体结合位点（RBS）8.必需基因9.噬菌体载体10.过表达/敲低二、单项选择题答案1.C2.B3.C4.C5.B6.A7.C8.D9.D10.D三、多项选择题答案1.ABCD2.ABC3.ABCD4.ABCD5.ABC6.ABCD7.ABCD8.ABCD9.ABCD10.ABCD四、判断题答案1.×2.×3.×4.×5.√6.√7.×8.√9.√10.√五、简答题答案1.流程：①底盘选择（依产物选宿主）；②遗传操作（敲除内源冗余/竞争基因，引入异源途径）；③元件组装（标准化元件组装至载体/基因组）；④功能验证（检测生长、产物、稳定性）；⑤优化（代谢流分析调整关键酶表达）。2.区别：①操作：原核简便（电转化），真核复杂（同源重组）；②修饰：原核无复杂糖基化，真核可实现；③产物：原核适合小分子/简单蛋白，真核适合复杂天然产物/糖蛋白；④安全性：酵母更安全（食品级）。3.类型及应用：①组成型（T7）：持续高表达，适合稳定生产；②诱导型（lac）：IPTG诱导，避免毒性蛋白伤害；③抑制型：精细调控；④组织特异性（真核）：特定组织表达。4.评估方法：①质粒稳定性（传代后抗性筛选）；②基因组稳定性（测序检测突变）；③代谢稳定性（产物产量检测）；④生长稳定性（速率/生物量）；⑤形态稳定性（显微镜观察）。六、讨论题答案1.解决策略：①敲除内源竞争关键酶（如大肠杆菌敲除乳酸脱氢酶）；②过表达异源关键酶；③强化前体供应（如乙酰CoA过表达）；④解除反馈抑制（如天冬氨酸激酶）；⑤代谢流分析（13C标记）明确竞争节点。例：酵母