合成生物学底盘细胞改造工程师考试试卷及答案

合成生物学底盘细胞改造工程师考试试卷及答案合成生物学底盘细胞改造工程师考试试卷一、填空题（共10题，每题1分）1.合成生物学最常用的原核底盘细胞是______。2.CRISPR-Cas9系统中引导RNA的缩写是______。3.合成启动子的核心元件包括核心启动子区和______。4.底盘细胞不干扰内源代谢的特征称为______。5.密码子优化的主要目的是提高目的基因的______。6.原核生物核糖体结合位点的缩写是______。7.IPTG诱导型启动子的例子如______。8.代谢流分析的常用方法是______。9.合成途径模块化设计的基本单元是______。10.降低内源竞争途径的策略是______。二、单项选择题（共10题，每题2分）1.下列不是常用底盘细胞的是？A.大肠杆菌B.酿酒酵母C.枯草芽孢杆菌D.噬菌体2.Cas9蛋白属于哪种酶？A.DNA聚合酶B.核酸内切酶C.RNA聚合酶D.连接酶3.诱导型启动子的特点是？A.持续表达B.仅诱导条件下表达C.随机表达D.组成型表达4.密码子优化针对的是？A.启动子B.编码区C.终止子D.调控区5.代谢工程的核心目标是？A.提高产物产量B.改造启动子C.增加细胞数量D.改变形态6.合成生物学关键技术是？A.PCRB.CRISPR编辑C.测序D.电泳7.底盘改造首要目标是？A.外源基因稳定表达B.提高生长速度C.降低成本D.增加产物多样性8.属于正交系统的是？A.内源RNA聚合酶B.T7聚合酶-启动子C.内源核糖体D.内源代谢酶9.合成启动子设计不需考虑的是？A.转录因子结合位点B.宿主类型C.产物分子量D.核心启动子10.影响基因编辑效率的关键是？A.sgRNA特异性B.细胞大小C.培养基颜色D.培养时间三、多项选择题（共10题，每题2分）1.常用底盘细胞包括？A.大肠杆菌B.酿酒酵母C.枯草芽孢杆菌D.人类细胞2.CRISPR-Cas核心组分是？A.Cas蛋白B.sgRNAC.目的DNAD.载体3.合成启动子元件包括？A.核心启动子区B.转录因子结合位点C.增强子D.终止子4.底盘改造策略包括？A.密码子优化B.启动子工程C.代谢途径敲除D.正交系统构建5.密码子优化优势是？A.提高翻译效率B.减少mRNA降解C.避免稀有密码子D.增加启动子活性6.代谢流分析方法是？A.13C代谢流分析B.通量组学C.转录组分析D.蛋白质组分析7.模块化设计层次包括？A.基因模块B.途径模块C.底盘模块D.产物模块8.正交系统特点是？A.不干扰内源系统B.仅响应外源信号C.交叉作用D.可调控9.诱导型启动子类型是？A.IPTG诱导型B.温度诱导型C.化学诱导型D.组成型10.基因编辑工具包括？A.CRISPR-Cas9B.TALENC.ZFND.PCR四、判断题（共10题，每题2分）1.底盘细胞必须是模式微生物。（）2.CRISPR仅用于原核细胞编辑。（）3.密码子优化一定提高基因表达。（）4.合成启动子无需天然元件。（）5.代谢工程不涉及底盘优化。（）6.底盘改造需考虑外源基因毒性。（）7.正交系统影响内源代谢。（）8.诱导型启动子随时可诱导。（）9.编辑效率越高改造效果越好。（）10.合成生物学仅关注新途径构建。（）五、简答题（共4题，每题5分）1.简述合成生物学底盘细胞的核心特征。2.简述CRISPR-Cas9在底盘改造中的应用。3.简述密码子优化的原理及应用场景。4.简述合成启动子的设计思路。六、讨论题（共2题，每题5分）1.如何平衡底盘改造中“正交性”与“代谢负荷”的矛盾？2.难培养非模式菌底盘改造需重点考虑哪些问题？---答案一、填空题答案1.大肠杆菌（大肠埃希菌）2.sgRNA3.上游调控元件4.正交性5.表达效率6.RBS7.lac启动子（T7启动子）8.13C代谢流分析9.模块10.敲低/敲除竞争途径二、单项选择题答案1.D2.C3.B4.B5.A6.C7.A8.B9.D10.A三、多项选择题答案1.ABC2.AB3.ABC4.ABCD5.ABC6.AB7.ABC8.ABD9.ABC10.ABC四、判断题答案1.×2.×3.×4.×5.×6.√7.×8.×9.×10.×五、简答题答案1.核心特征：①正交性（外源系统不干扰内源）；②可预测性（过程可设计预测）；③兼容性（适配多外源元件）；④稳定性（传代功能不变）；⑤可扩展性（可新增功能模块）。这些特征支撑外源途径高效表达与产物合成。2.应用：①基因敲除（删除副产物途径）；②基因敲入（整合外源目的基因）；③基因调控（dCas9激活/抑制内源基因）；④基因组精确修饰（密码子优化、启动子替换）；⑤多基因同步编辑（复杂途径改造）。3.原理：不同生物对同义密码子偏好不同，稀有密码子降低翻译效率，优化时替换为宿主偏好密码子，避免mRNA二级结构。场景：外源基因表达、多酶途径同步优化、融合蛋白表达、减少翻译毒性。4.设计思路：①确定核心元件（-10区/TATA盒）；②添加调控元件（转录因子结合位点）；③优化元件距离/数量（避免空间位阻）；④适配宿主（调整序列提高转录效率）；⑤报告基因验证（检测启动子活性）。六、讨论题答案1.平衡方法：①模块化正交系统（如T7系统与内源分离）；②动态调控（诱导型启动子控制外源表达）；③内源优化（删除竞争途径）；④元件强度匹配（适配底盘代谢能力）；⑤定向进化（提高正交元件特异性）。2.