微生物代谢工程优化工程师岗位招聘考试试卷及答案

微生物代谢工程优化工程师岗位招聘考试试卷及答案一、填空题（每题1分，共10分）1.微生物代谢的中心法则是DNA→______→蛋白质。2.葡萄糖EMP途径的关键调控酶是______激酶。3.发酵中溶解氧浓度常用______（单位）表示。4.基因敲除常用的精准技术是______。5.TCA循环的起始物质是______。6.微生物生长最适pH通常在______范围。7.次级代谢产物合成多在生长______期。8.代谢流分析（MFA）的核心是计算代谢途径的______通量。9.发酵温度控制常用______（设备）。10.大肠杆菌乳糖操纵子属于______调控。二、单项选择题（每题2分，共20分）1.下列属于EMP关键调控酶的是（）A.己糖激酶B.磷酸果糖激酶C.丙酮酸激酶D.乳酸脱氢酶2.次级代谢产物不包括（）A.抗生素B.氨基酸C.毒素D.色素3.CRISPR/Cas9中gRNA的作用是（）A.切割DNAB.识别靶序列C.结合Cas9D.B+C4.发酵pH下降的主要原因是（）A.产有机酸B.耗碱C.产氨D.温度升高5.代谢工程的核心目标不包括（）A.提高产物产量B.降低成本C.增加副产物D.简化工艺6.三羧酸循环产生GTP的步骤是（）A.异柠檬酸→α-酮戊二酸B.琥珀酰CoA→琥珀酸C.琥珀酸→延胡索酸D.苹果酸→草酰乙酸7.微生物接种最佳时期是（）A.延迟期B.对数期C.稳定期D.衰亡期8.代谢流分析常用方法是（）A.同位素标记法B.酶活测定C.转录组测序D.蛋白组分析9.色氨酸操纵子属于（）调控A.诱导型B.阻遏型C.组成型D.反馈激活型10.有氧发酵中DO不足会导致（）A.生长加快B.厌氧呼吸增强C.产物全部合成D.酶活性全部提高三、多项选择题（每题2分，共20分）1.代谢工程策略包括（）A.基因过表达B.基因敲除C.途径重构D.酶定向进化2.发酵环境影响因素有（）A.温度B.pHC.DOD.培养基成分3.初级代谢产物包括（）A.氨基酸B.核苷酸C.多糖D.抗生素4.CRISPR/Cas9组成部分是（）A.Cas9蛋白B.gRNAC.供体DNAD.限制酶5.代谢流分析应用有（）A.确定关键节点B.优化发酵工艺C.指导基因改造D.预测产物6.微生物生长时期包括（）A.延迟期B.对数期C.稳定期D.衰亡期7.基因导入载体有（）A.质粒B.噬菌体C.病毒载体D.人工染色体8.代谢调控水平包括（）A.转录水平B.翻译水平C.酶活性水平D.代谢物水平9.DO控制方法有（）A.增加搅拌转速B.提高通气量C.降低培养基黏度D.升高温度10.代谢工程优化案例有（）A.高产青霉素菌株B.乙醇发酵菌株C.氨基酸生产菌株D.生物柴油菌株四、判断题（每题2分，共20分）1.次级代谢产物对微生物生长必需。（）2.磷酸果糖激酶是EMP关键调控酶。（）3.CRISPR/Cas9只能敲除不能插入基因。（）4.发酵温度越高，微生物生长越快。（）5.代谢流分析需测定代谢物浓度。（）6.乳糖存在时乳糖操纵子开启表达。（）7.TCA循环只在有氧条件下进行。（）8.基因过表达一定提高产物产量。（）9.对数期是发酵接种最佳时期。（）10.培养基碳源只能是葡萄糖。（）五、简答题（每题5分，共20分）1.简述代谢工程的基本概念及核心任务。2.简述CRISPR/Cas9在微生物代谢工程中的应用。3.简述发酵中溶解氧（DO）的控制策略。4.简述初级代谢与次级代谢的主要区别。六、讨论题（每题5分，共10分）1.如何平衡微生物生长与目的产物合成的代谢流？2.代谢工程优化中如何利用系统生物学提高效率？---答案部分一、填空题答案1.RNA2.磷酸果糖3.%（或mg/L）4.CRISPR/Cas95.乙酰CoA6.6.5~7.5（中性附近）7.稳定8.代谢物9.水浴锅/夹套罐10.诱导型二、单项选择题答案1.B2.B3.D4.A5.C6.B7.B8.A9.B10.B三、多项选择题答案1.ABCD2.ABCD3.ABC4.AB5.ABC6.ABCD7.ABCD8.ABC9.ABC10.ABCD四、判断题答案1.×2.√3.×4.×5.√6.√7.√8.×9.√10.×五、简答题答案1.代谢工程概念：利用基因工程定向改造微生物代谢途径，优化产物合成的学科。核心任务：①分析代谢途径关键节点与调控；②强化产物途径、阻断副产物；③优化代谢流分布；④结合发酵工艺实现高效生产。本质是分子水平调控代谢网络，平衡生长与产物合成。2.CRISPR/Cas9应用：①基因敲除：删除副产物合成基因（如乙醇基因）；②过表达：插入强启动子强化关键酶（如氨基酸合成酶）；③定点突变：提高酶活性或改变底物特异性；④途径重构：整合外源途径（如青蒿酸合成）。操作简便、效率高，加速菌株改造。3.DO控制策略：①通气量调节：提高空气流量；②搅拌转速：增强气液传质；③培养基优化：降低黏度（减少多糖）；④温度pH协同：适当降温增氧溶解度，控pH在最适范围；⑤补料控制：避免碳源过量导致呼吸增强。实时监测DO，动态调整。4.初级与次级代谢区别：①功能：初级提供必需物质（氨基酸），次级非必需（抗生素）；②时期：初级贯穿生长周期，次级在稳定期；③调控：初级严格（反馈抑制），次级松散；④分布：初级普遍存在，次级物种特异；⑤能量：初级高效，次级额外消耗。六、讨论题答案1.平衡生长与产物代谢流：①强化产物关键酶：过表达限速酶（如赖氨酸天冬氨酸激酶）；②阻断副产物：敲除乙醇/乙酸基因；③调控全局因子：如大肠杆菌Crp平衡碳代谢；④发酵优化：补料分批控碳源，避免碳阻遏；⑤代谢流分析：同位素标记明确关键节点通量，针对性改造。动态调整生长速率与产物得率的最优组合。2.系统生物学提高效率：①组学整合：转录组（基因表达）、蛋白质组（酶活性）、代谢组