病原微生物宏基因组检测工程师考试试卷及答案

病原微生物宏基因组检测工程师考试试卷及答案一、填空题（每题1分，共10分）1.病原微生物宏基因组学是指直接从______中提取所有微生物核酸进行测序分析的技术。2.宏基因组短读长测序常用平台为______，长读长平台为______（如PacBio/Nanopore）。3.样本处理中，宿主核酸去除的核心是减少______核酸对微生物信号的干扰。4.宏基因组数据分析第一步通常是______（去除低质量reads、接头等）。5.物种注释常用数据库包括NCBInt/nr、______（如Kraken2）等。6.宏基因组组装常用工具为MEGAHIT、______（如SPAdes）。7.耐药基因注释常用数据库是______（如CARD/ResFinder）。8.临床血液样本宏基因组检测前常需______（离心/过滤）富集微生物。9.测序覆盖度公式：______（reads数×平均读长）/基因组大小。10.病毒宏基因组检测需去除______（宿主+细菌）核酸以提高病毒序列占比。答案：1.临床/环境样本2.Illumina；PacBio（或Nanopore）3.宿主（人类/动物）4.序列质控（rawdata预处理）5.Kraken2数据库（或RefSeq）6.SPAdes7.CARD（或ResFinder）8.微生物富集9.（reads总数×平均读长）10.非病毒（宿主+细菌）二、单项选择题（每题2分，共20分）1.临床病原宏基因组短读长测序首选平台是？A.PacBioB.NanoporeC.IlluminaD.Sanger答案：C2.针对RNA病毒的宿主核酸去除方法是？A.DNaseI处理B.RNaseH处理C.磁珠富集D.蛋白酶K消化答案：A3.宏基因组组装k-mer值过大易导致？A.contig过短B.组装错误C.覆盖度降低D.内存消耗过高答案：D4.以下哪个数据库用于耐药基因注释？A.ntB.nrC.CARDD.RefSeq答案：C5.哪种样本宏基因组检测前无需宿主核酸去除？A.脑脊液B.血液C.痰液D.粪便答案：D6.宏基因组“binning”步骤目的是？A.物种注释B.组装片段归为不同菌株/物种C.耐药基因检测D.序列质控答案：B7.降低宏基因组检测灵敏度的因素是？A.微生物载量高B.宿主去除充分C.测序深度不足D.数据库更新及时答案：C8.病毒宏基因组检测无需去除的核酸是？A.宿主DNAB.宿主RNAC.细菌DNAD.病毒RNA答案：D9.宏基因组序列质控工具是？A.FastQCB.Kraken2C.MEGAHITD.Prokka答案：A10.宏基因组无法鉴定的是？A.细菌B.病毒C.真菌D.宿主细胞答案：D三、多项选择题（每题2分，共20分）1.病原宏基因组常见样本类型包括？A.脑脊液B.血液C.痰液D.粪便E.组织活检答案：ABCDE2.宿主核酸去除常用方法有？A.DNaseI/RNase处理B.磁珠富集C.差速离心D.蛋白酶K消化E.过滤答案：ABCD3.宏基因组组装工具包括？A.MEGAHITB.SPAdesC.Kraken2D.FastQCE.MetaSPAdes答案：ABE4.物种注释常用数据库有？A.ntB.nrC.RefSeqD.CARDE.KEGG答案：ABC5.质控关键指标包括？A.测序深度B.宿主序列占比C.微生物序列占比D.contigN50E.读长Q30比例答案：ABCDE6.耐药基因检测工具包括？A.ResFinderB.CARDRGIC.ProkkaD.Kraken2E.MetaPhlAn3答案：AB7.宏基因组流程包括？A.样本采集B.核酸提取C.序列质控D.组装注释E.结果分析答案：ABCDE8.宏基因组应用场景包括？A.未知病原体鉴定B.耐药监测C.混合感染检测D.病原体溯源E.疫苗研发答案：ABCD9.病毒宏基因组特点包括？A.检测未知病毒B.去除非病毒核酸C.依赖长读长测序D.鉴定病毒亚型E.无需富集答案：ABD10.样本采集注意事项包括？A.无菌操作B.-80℃冻存C.避免污染D.足量样本E.直接测序答案：ABCD四、判断题（每题2分，共20分）1.病原宏基因组只能检测已知病原体。（×）2.粪便样本需强制宿主核酸去除。（×）3.长读长测序可提高组装完整性。（√）4.数据库越全，注释准确率越高。（×）5.宿主去除可完全消除干扰。（×）6.耐药基因比对相似度≥90%即可鉴定。（×）7.脑脊液样本检测灵敏度较高。（√）8.样本需避免反复冻融。（√）9.短读长测序无法组装完整基因组。（×）10.数据分析无需质控。（×）五、简答题（每题5分，共20分）1.简述病原宏基因组检测基本流程。答案：流程包括：①样本采集与处理：无菌采集样本，低载量样本（如血液）富集微生物；②核酸提取：同时提取DNA/RNA；③文库构建：片段化核酸，添加接头；④高通量测序：Illumina（短读长）或PacBio/Nanopore（长读长）；⑤数据分析：rawdata质控→宿主序列去除→组装→物种/耐药基因注释→统计；⑥报告解读：结合临床信息辅助诊断。2.宿主核酸去除常见方法及适用场景。答案：①DNaseI/RNase处理：针对RNA/DNA病毒，消化宿主DNA/RNA（如血液）；②磁珠富集：通过G+C含量富集微生物（低载量样本）；③差速离心：分离不同密度核酸（体液样本）；④蛋白酶K消化：破坏宿主细胞（辅助其他方法）。适用场景：血液、脑脊液等宿主占比高样本需去除，粪便等无需。3.常用物种注释数据库及特点。答案：①NCBInt/nr：序列全面但冗余；②RefSeq：非冗余参考序列，准确更新快；③Kraken2：宏基因组专用，注释快；④16SrRNA（Silva/RDP）：细菌分类分辨率高；⑤UniProt：蛋白序列，辅助功能注释。4.质控关键指标及意义。答案：①测序深度：反映覆盖度，不足易漏检低丰度病原体；②宿主/微生物占比：占比过高干扰检测；③读长Q30：碱基准确率≥99.9%，影响组装；④contigN50：越大组装越完整；⑤污染率：需控制在低水平。质控确保数据可靠，避免假阳/假阴。六、讨论题（每题5分，共10分）1.宏基因组检测未知病原体的优势与局限性。答案：优势：①无偏性：无需预设，检测所有微生物；②快速：数小时出初步结果；③全面：同时检测混合感染及耐药基因。局限性：①灵敏度有限：低载量病原体易漏检；②宿主干扰：临床样本需有效去除；③数据分析复杂：假阳性风险（数据库冗余）；④成本高：高于传统检测；⑤无法区分活菌/死菌。2.如何提高宏基因组检测准确性？答