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文本内容:
港校生物工程面试题和答案
一、基础概念理解题(本题型共20题,每题1分,共20分)
1.请简要说明生物工程的定义,并列举其主要研究领域
2.基因工程与传统生物技术相比,最大的优势是什么?请举例说明
3.细胞工程中常用的细胞融合方法有哪些?各有什么特点?
4.发酵工程的核心操作步骤包括哪些?请按顺序简述
4.生物反应器的设计需要考虑哪些关键参数?请至少列举三个
5.什么是限制性内切酶?它在基因工程中有什么作用?
6.简述PCR技术的基本原理和主要应用场景
7.单克隆抗体制备过程中,为什么要对B淋巴细胞进行筛选?筛选的目的是什么?
8.生物工程下游加工过程的主要任务是什么请简述其一般流程
9.请解释“生物信息技术”在生物工程中的作用
10.代谢工程的主要目标是什么?它与传统代谢研究有何区别?
11.什么是“模式生物”?在生物工程研究中,选择模式生物有什么意义?
12.基因编辑技术CRISPR-Cas9的作用机制是什么?相比ZFN和TALEN技术,它有哪些改进?
13.动物细胞培养与植物细胞培养在培养基成分上有什么主要区别?
14.生物工程产品(如重组蛋白药物)在生产过程中,如何保证其安全性?
15.请解释“生物转化”的概念,并举例说明其在有机合成中的应用第1页共11页
16.固定化酶技术有哪些优点?常用的固定化方法有哪些?
17.发酵过程中,pH值对微生物生长和产物合成有什么影响?如何控制pH?
18.什么是“代谢通量分析”?它在代谢工程研究中有什么应用价值?20生物工程领域中,“生物安全”主要涉及哪些方面?请举例说明
二、专业技术应用题(本题型共20题,每题1分,共20分)
1.重组人胰岛素的生产是生物工程的经典案例请简述其生产流程中涉及的关键生物工程技术
2.利用大肠杆菌生产药用蛋白时,常遇到“包涵体”问题(蛋白错误折叠),你认为可以通过哪些方法解决这一问题?
3.单克隆抗体在癌症治疗中应用广泛,如“生物导弹”请解释“生物导弹”的作用原理,并说明其相比传统化疗的优势
4.CRISPR-Cas9技术在农业领域有哪些潜在应用?请举例说明其可能带来的益处和风险
5.植物细胞培养生产次生代谢产物(如青蒿素)时,植物细胞悬浮培养与植物组织培养在生产效率上有何差异?
6.在基因治疗中,常用病毒载体(如逆转录病毒、腺相关病毒)将治疗基因导入靶细胞请分析病毒载体的优缺点
7.发酵工程中,连续发酵与分批发酵各有什么适用场景?在生产胰岛素的工程菌发酵中,你会选择哪种方式,为什么?
8.动物细胞大规模培养技术(如悬浮培养、贴壁培养)在生物制药生产中有哪些挑战?如何提高培养效率?第2页共11页
9.合成生物学中,“底盘细胞”的选择需要考虑哪些因素?为什么选择大肠杆菌作为常用底盘细胞?
10.生物信息学在蛋白质工程中有哪些应用?请举例说明如何利用生物信息学设计稳定的酶
11.利用CRISPR-Cas9技术对人类胚胎进行基因编辑以治疗单基因遗传病,你认为在技术层面需要解决哪些关键问题?
12.固定化细胞技术在废水处理中有什么应用?相比游离细胞,固定化细胞有哪些优势?
13.发酵过程中,如何通过优化培养基成分提高目标产物的产量?请以青霉素发酵为例说明
14.基因工程药物(如干扰素)在储存和运输过程中需要注意哪些问题?为什么?
15.细胞融合技术(如杂交瘤技术)在单克隆抗体制备中是关键步骤,其基本操作流程是怎样的?
16.生物转化技术在甾体药物合成中应用广泛,例如将胆固醇转化为可的松请解释这一转化过程中酶的作用
17.在生物工程下游纯化过程中,为什么常需要结合多种层析技术(如离子交换层析亲和层析)?
18.利用CRISPR-Cas12a(Cpf1)进行基因编辑时,与Cas9相比,它有哪些独特的特点?
19.植物生物反应器(如转基因烟草生产口服疫苗)有什么优势?可能面临哪些挑战?
20.代谢工程中,如何通过基因编辑手段提高微生物的次级代谢产物产量?请以高产青蒿素的酵母菌工程菌为例说明
三、科研经历与项目分析题第3页共11页(本题型共20题,每题1分,共20分)
1.请简要描述你参与过的最有印象的一次生物实验,包括实验目的、主要步骤和你的角色
2.在你做过的实验中,遇到过哪些意外结果?你是如何分析原因并解决问题的?
3.如果让你设计一个关于“温度对大肠杆菌发酵产酶影响”的实验,请列出实验的自变量、因变量和至少三个控制变量
4.假设你在做细胞培养实验时,发现细胞存活率突然下降,你会从哪些方面排查原因?
5.请解释你在科研项目中是如何进行数据收集和分析的?用了哪些工具或方法?
6.你曾经尝试过优化某个实验条件(如培养基pH、溶氧量),请说明优化的思路和结果
7.如果你的实验结果与预期不符,你会如何调整实验方案?请举例说明
8.在小组科研项目中,你通常扮演什么角色?如何与团队成员沟通和协作?
9.请描述你在科研中使用过的一种仪器(如PCR仪、流式细胞仪),说明其工作原理和你的操作经验
10.你认为在科研过程中,最重要的能力是什么?你是如何培养这种能力?
11.如果让你重复一个已发表的关于“CRISPR-Cas9编辑效率”的实验,你会重点关注哪些细节以确保实验成功?
12.在你的科研经历中,最让你有成就感的部分是什么?为什么?第4页共11页
13.你曾经是否需要查阅大量文献来解决实验中的问题?请举例说明你是如何筛选和应用文献信息的
14.设计一个验证“某种酶在特定pH下活性最高”的实验,要求写出实验原理、主要步骤和预期结果
15.你在实验中是否遇到过伦理问题?(如实验动物使用、数据真实性等)你是如何处理的?
16.请比较你使用过的两种实验方法(如两种不同的DNA提取方法)在效率和准确性上的差异
17.如果你的导师要求你调整实验方向,而你对原方向更感兴趣,你会如何与导师沟通?
18.在科研项目中,你是如何平衡实验操作、数据分析和论文写作的?
19.请描述你在实验记录中遇到的一个困难,以及你如何改进记录方法以提高效率
19.如果让你指导一名新手进行生物实验操作,你会重点教授哪些基础技能?为什么?
四、生物工程前沿热点与伦理问题(本题型共20题,每题1分,共20分)
1.合成生物学近年来发展迅速,你认为其未来十年最可能突破的领域是什么?为什么?
2.“AlphaFold”在蛋白质结构预测领域取得了重大突破,这对生物工程和药物研发有什么影响?
3.基因编辑技术(如CRISPR)在农业领域的应用(如抗虫作物、黄金大米)引发了广泛讨论,你支持还是反对?请简述理由第5页共11页
4.生物伦理学家认为,在进行人类基因编辑研究时,应设立严格的伦理审查标准你认为这些标准应包含哪些内容?
5.生物安全是生物工程发展中的重要问题,你认为在实验室中应如何防范基因编辑生物的泄露风险?
6.干细胞技术(如iPSC)为再生医学带来了希望,你认为iPSC在治疗神经系统疾病(如阿尔茨海默病)中有哪些优势?
7.生物制药公司常面临“产能瓶颈”问题(如新冠疫苗生产),你认为可以通过哪些生物工程技术优化生产流程?
8.“生物燃料”作为可再生能源的重要来源,其生产面临成本高、效率低的问题你认为生物工程技术如何解决这些问题?
9.近年来,“微生物组”研究成为热点,你认为肠道微生物组工程在疾病治疗(如肥胖、糖尿病)中有哪些潜在应用?
10.基因驱动技术(Gene Drive)可以快速在种群中传播特定基因,你认为这一技术在控制入侵物种(如疟蚊)时可能带来的益处和风险是什么?
11.生物伦理中常讨论“动物权利”问题,在使用实验动物进行生物工程研究时,如何平衡科学进步与动物福利?
12.(AI)在生物工程设计(如酶分子设计、代谢途径设计)中应用越来越广泛,你认为AI会取代生物工程师吗?为什么?
13.“生物打印”技术(如3D生物打印器官)被认为是解决器官移植供体短缺的新方法,你认为目前该技术面临的最大挑战是什么?
14.合成生物学中,“生物安全开关”(如基因回路)的设计有什么意义?如何设计一个可调控的基因表达开关?
15.你如何看待“生物经济”这一概念?它与传统经济模式相比有哪些独特优势?第6页共11页
16.生物工程技术在应对全球健康危机(如传染病)中发挥了重要作用,例如mRNA疫苗技术你认为未来还需要哪些技术突破?
17.“人类增强”技术(如基因编辑提升智力、体力)的伦理争议很大,你认为社会应如何规范这类技术的发展?
18.生物信息学工具(如BLAST、ClustalW)极大加速了基因序列分析,你认为未来这些工具会如何进一步推动生物工程研究?
19.你如何看待“生物合成食品”(如实验室培养肉、合成淀粉)的发展前景?可能面临哪些社会接受度问题?
20.生物工程与环境保护的结合(如生物修复污染土壤、降解塑料)是当前研究热点,你认为这一领域最需要解决的技术问题是什么?
五、个人动机与职业规划题(本题型共20题,每题1分,共20分)
六、案例分析与问题解决题(本题型共20题,每题1分,共20分)
七、英语能力相关题(问答式)(本题型共20题,每题1分,共20分)答案汇总
一、基础概念理解题答案
1.生物工程是以生物学理论和技术为基础,结合工程学原理,利用生物体(或其组成部分)生产有用物质、改良生物特性或设计新生物系统的交叉学科;主要研究领域包括基因工程、细胞工程、发酵工程、酶工程及生物信息学
2.基因工程的优势在于能定向改造生物遗传物质,突破物种界限;例如利用基因工程将人胰岛素基因导入大肠杆菌,实现胰岛素的工业化生产第7页共11页
3.细胞融合方法包括物理法(电融合)、化学法(PEG融合)和生物法(仙台病毒介导);电融合效率高、对细胞损伤小;PEG融合操作简单但融合率较低;仙台病毒法特异性强但成本高且存在安全隐患
4.发酵工程核心步骤培养基制备→灭菌→种子扩大培养→接种发酵→产物分离纯化
5.生物反应器设计需考虑的关键参数温度、pH值、溶氧量(DO)、搅拌速度、传质效率、产物浓度
6.限制性内切酶识别并切割特定DNA序列(回文序列);作用是基因工程中切割目的基因片段和载体,实现DNA分子的体外重组
7.PCR技术原理模拟体内DNA复制过程,通过高温变性(DNA解链)、低温退火(引物结合)、适温延伸(Taq酶合成DNA链)循环实现DNA大量扩增;应用于基因克隆、DNA测序、遗传病诊断等
8.单克隆抗体制备中筛选B淋巴细胞是为了获得能产生单一特异性抗体的B细胞;目的是去除未融合细胞、融合的B细胞自身融合细胞及非特异性融合细胞(如骨髓瘤细胞自身融合),获得杂交瘤细胞
9.下游加工主要任务是分离纯化目标产物;流程固液分离→初步纯化(离心、过滤)→高度纯化(层析、电泳)→成品精制(结晶、冻干)
9.生物信息技术通过计算机技术分析生物数据(基因序列、蛋白质结构等,为基因工程、蛋白质工程提供数据支持和预测工具(如基因预测软件、蛋白质结构建模软件
10.代谢工程目标是通过修饰微生物代谢途径提高目标产物产量;区别在于传统代谢研究侧重代谢途径本身,代谢工程则通过基因操作主动优化代谢网络第8页共11页
11.模式生物是生物学研究中常用的具有代表性的生物(如大肠杆菌酵母菌、小鼠);意义在于其遗传背景清晰、研究成本低,可通过研究模式生物揭示普遍生物学规律,为复杂生物研究提供基础
12.CRISPR-Cas9作用机制向导RNA(sgRNA)引导Cas9蛋白识别并切割靶DNA序列;相比ZFN和TALEN技术,CRISPR-Cas9操作更简单、成本更低、效率更高,无需设计特定锌指或TAL效应因子
13.动物细胞培养需添加血清(提供生长因子)、贴壁培养需基质;植物细胞培养需添加植物激素(如生长素、细胞分裂素),无需血清但需添加植物生长调节剂
14.保证生物工程产品安全性的措施严格的质量控制标准(如无菌操作、病毒灭活)、选择安全宿主细胞(如基因工程改造的大肠杆菌不携带致病基因)、产物纯化过程去除杂质
15.生物转化是利用酶或微生物将简单化合物转化为复杂化合物的过程;例如利用假单胞菌将甾体化合物(胆固醇)转化为可的松(甾体激素)
16.固定化酶优点包括可重复使用、产物易分离、稳定性提高;常用方法吸附法、包埋法、共价偶联法
17.pH值影响酶活性和微生物代谢途径;控制方法添加缓冲液维持pH稳定,通过补料调节(如酸性产物积累时补加碱液)
18.代谢通量分析是通过测定代谢途径中各反应的物质流量,分析代谢网络的动态变化;应用于优化微生物代谢流分配,提高目标产物产量
19.生物安全涉及基因编辑生物泄露、外来物种入侵基因污染、生物武器威胁等;例如基因编辑作物可能通过花粉传播将抗除草剂基因转移到野生近缘种,导致生态链破坏第9页共11页
二、专业技术应用题答案(此处省略,按题目顺序依次为
1.基因工程(基因拼接)、发酵工程(工程菌发酵);
2.优化表达条件(如降低培养温度、添加分子伴侣基因)、选择真核表达系统(如酵母、哺乳动物细胞);
3.利用抗原-抗体特异性结合靶向癌细胞,优势是低毒副作用、高靶向性;
4.益处抗虫作物减少农药使用,黄金大米补充维生素A;风险基因漂移导致生态平衡破坏;
5.悬浮培养产量更高但成本高,组织培养成本低但生长缓慢;
6.优点高效导入基因;缺点:免疫原性、容量有限;
7.分批发酵适用于产物合成与生长偶联的情况,连续发酵适用于产物稳定且需大规模生产;生产胰岛素选分批发酵,便于调控诱导时机;
8.挑战营养消耗快、易污染;提高效率优化培养基、使用封闭式生物反应器;
9.底盘细胞需具备遗传背景清晰、代谢网络可控、产物分泌能力强等特点;大肠杆菌遗传操作简单、生长快、成本低;
10.应用预测蛋白质结构、设计酶的活性位点;例如通过生物信息学分析酶分子结构,突变关键氨基酸提高稳定性;
11.解决脱靶效应(优化sgRNA设计)、避免嵌合体(选择早期胚胎编辑)、降低插入突变风险(使用碱基编辑器而非Cas9);
12.应用降解废水中重金属离子;优势可重复使用、减少二次污染;
13.优化碳氮源比例、添加前体物质(如苯乙酸)、优化发酵温度和溶氧;
14.需低温(2-8℃)储存、避免反复冻融、严格除菌过滤;
15.细胞融合免疫脾细胞与骨髓瘤细胞融合;筛选HAT培养基筛选杂交瘤细胞;
16.酶催化胆固醇的氧化反应,断裂特定化学键生成可的松;
17.多种层析结合可提高产物纯度,如先用离子交换层析去除杂蛋白,再用亲和层析特异性纯化目标产物;
18.Cpf1切割产生粘性末端,PAM序列为TTN,无需TRACRNA,可识别多种PAM序列;
19.优势生产周期短、可大规模第10页共11页培养;挑战产物易降解、成本高;
20.敲除竞争途径基因、过表达限速酶基因、优化启动子强度)(注后续题型答案按上述格式依次汇总,此处省略其他题型答案,实际使用时需完整列出所有题型答案)第11页共11页。
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