Биология · Пробное ЕНТ

Биотехнология: тест ЕНТ

Проверьте знания по теме «Биотехнология» в формате тематической подготовки к ЕНТ. В тесте 20 вопросов: выберите один ответ и сразу получите объяснение.

20 вопросов4 варианта ответаПроверка сразуОбъясненияБез регистрации

Вопрос 1 из 20Правильных ответов: 0

✓

Тест завершён

Ваш результат по теме «Биотехнология»

0 / 20

Другие тесты по биологии

Подготовка к ЕНТ: Биотехнология

Тематический тест помогает проверить не весь курс биологии сразу, а конкретный раздел «Биотехнология». Такой формат удобен для повторения после урока, самостоятельной подготовки и поиска слабых мест.

Как работать с результатом

Не ограничивайтесь итоговым числом правильных ответов. Обратите внимание, какие понятия были перепутаны и почему выбранный вариант показался верным. После объяснения попробуйте своими словами сформулировать правило или биологическую закономерность.

Повторное прохождение имеет смысл после короткого повторения темы. Цель — понимать связь между строением, процессом и функцией, а не запоминать расположение ответов.

Прикладная биология · Биотехнология

Разбирайте технологию как последовательность биологических операций

В заданиях по биотехнологии важно понимать не только назначение метода, но и логику всей цепочки: от выбора организма или гена до получения и проверки продукта. Рестриктаза, лигаза, плазмида, ПЦР, электрофорез, биореактор и культура тканей решают разные задачи и применяются на разных этапах.

01 Определите цель Клонирование гена, получение белка, диагностика, селекция клеток или производство продукта

02 Выберите биологический объект Бактерия, дрожжи, растительная клетка, фермент, плазмида или участок ДНК

03 Проследите этапы Получение материала → изменение → перенос → отбор → проверка → производство

04 Проверьте контроль Наличие маркера или продукта ещё не всегда доказывает правильность всей генетической конструкции

Традиционная и современная биотехнология

Традиционная биотехнология Использует естественные свойства организмов и ферментов, например при хлебопечении, получении кисломолочных продуктов и ферментации.

Современная биотехнология Включает работу с рекомбинантной ДНК, генетическую трансформацию, редактирование генома и культуры клеток.

Главная общая идея Биологическая система используется для получения нужного продукта, изменения признака или решения прикладной задачи.

Микроорганизмы в производстве

Бактерии и грибы удобны для многих биотехнологических процессов благодаря быстрому размножению и способности синтезировать разнообразные вещества.

Молочнокислое брожение Используется при производстве йогурта и других кисломолочных продуктов.

Спиртовое брожение Дрожжи превращают сахара преимущественно в этанол и углекислый газ.

Промышленный синтез Микроорганизмы могут использоваться для получения ферментов, антибиотиков, аминокислот и рекомбинантных белков.

Биореактор

Биореактор создаёт управляемые условия для роста клеток и образования продукта.

Температура Влияет на активность ферментов и скорость клеточных процессов.

Кислотность Отклонение от оптимума может подавлять рост и синтез продукта.

Аэрация При аэробном производстве обеспечивает клетки кислородом.

Перемешивание Способствует распределению питательных веществ, кислорода и тепла.

Стерильность необходима не только для безопасности продукта: посторонний микроорганизм может потреблять субстрат и конкурировать с производственной культурой.

Выход биотехнологического продукта

m_{продукт} = Y m_{субстрат}

m_{готов} = m_{продукт} η

Если после ферментации продукт очищают, нужно различать количество синтезированного вещества и количество вещества, реально полученного после очистки.

Плазмидный вектор

Начало репликации Позволяет плазмиде копироваться внутри подходящей клетки-хозяина.

Селективный маркер Позволяет отличать клетки, получившие вектор, например по устойчивости к определённому антибиотику.

Участок клонирования Содержит последовательности, удобные для вставки нужного фрагмента ДНК.

Промотор Необходим для транскрипции вставленного гена, если цель состоит в экспрессии белка.

Рестриктаза и ДНК-лигаза

Эти ферменты выполняют противоположные по смыслу этапы создания рекомбинантной молекулы.

Рестриктаза Распознаёт определённую последовательность и разрезает ДНК.

Совместимые концы Использование подходящих участков разрезания облегчает соединение вставки с вектором.

ДНК-лигаза Формирует фосфодиэфирные связи в сахарофосфатном остове и окончательно соединяет фрагменты ДНК.

Экспрессия эукариотического гена в бактерии

Бактерия не обладает обычным эукариотическим механизмом удаления интронов из первичного транскрипта.

Зрелая матричная РНК Уже прошла сплайсинг и содержит соединённые экзоны.

Обратная транскриптаза Позволяет синтезировать комплементарную ДНК на матрице РНК.

кДНК Полученная на основе зрелой матричной РНК кодирующая последовательность не содержит интронов этого транскрипта.

Для получения белка одной кодирующей последовательности недостаточно: конструкция должна содержать регуляторные элементы, которые распознаёт выбранная клетка-хозяин.

ПЦР

Полимеразная цепная реакция позволяет избирательно увеличить количество выбранного участка ДНК.

Денатурация Две цепи матричной ДНК разделяются.

Отжиг Праймеры связываются с комплементарными участками матрицы.

Элонгация Термостабильная ДНК-полимераза синтезирует новые цепи.

N = N_{0} \cdot 2^{n}

Формула описывает идеализированный случай стопроцентной эффективности удвоения на каждом цикле.

Гель-электрофорез

Фрагменты ДНК разделяют в электрическом поле, используя их отрицательный заряд и различия в прохождении через поры геля.

Направление ДНК перемещается в сторону положительного электрода.

Размер фрагмента Более короткие фрагменты обычно проходят через гель быстрее и оказываются дальше от стартовых лунок.

Практическое применение Метод позволяет анализировать результаты ПЦР, рестрикции и другие смеси фрагментов ДНК.

CRISPR и направленное редактирование

Направляющая РНК Помогает системе распознать комплементарный участок генома.

Cas-белок Осуществляет разрез или другое заданное воздействие на выбранный участок.

Внецелевой эффект Возникает, если система воздействует на похожую последовательность в другом участке генома.

Специфичность системы необходимо оценивать по всему геному, а не только по наличию совпадения с основной мишенью.

Культура растительных тканей

Эксплант Небольшой фрагмент растительной ткани, вводимый в культуру.

Каллус Масса слабодифференцированных клеток, из которой при подходящих условиях могут формироваться органы.

Тотипотентность Способность клетки при необходимых условиях реализовать генетическую программу целого организма.

Микроклональное размножение Позволяет быстро получать большое количество генетически близких растений.

Иммобилизованные ферменты

Фермент можно закрепить на нерастворимом носителе и использовать в проточном или повторяющемся технологическом процессе.

Повторное использование Фермент не обязательно удаляется вместе с каждой порцией продукта.

Простое отделение Закреплённый фермент легче отделить от продукта реакции.

Ограничение Иммобилизация не делает фермент полностью независимым от температуры, кислотности и других условий.

Рекомбинантная ДНК

От получения гена до белка проходит несколько независимых этапов

Наличие плазмиды в клетке ещё не означает наличие нужной вставки, а наличие вставки ещё не гарантирует её правильную ориентацию и экспрессию. Поэтому после трансформации проводят отбор клеток, проверку конструкции и лишь затем оценивают образование целевого продукта.

01Получить целевую последовательность

02Соединить её с подходящим вектором

03Перенести конструкцию в клетки

04Отобрать и проверить нужный клон

Алгоритм

Как решать задание по биотехнологии

Сначала определите конечную цель

Для копирования ДНК, экспрессии белка, изменения генома и культивирования микроорганизма нужны разные методы.

Разделите этапы метода

Разрезание ДНК выполняет рестриктаза, соединение — лигаза, амплификацию — ПЦР, а разделение фрагментов — электрофорез.

Для расчёта двигайтесь последовательно

Учитывайте объём культуры, использованный субстрат, выход продукта и потери при последующей очистке.

Отделяйте отбор от подтверждения

Селективный маркер может показать наличие плазмиды, но для подтверждения нужной вставки часто требуется отдельная проверка.

Частые ошибки

Что особенно важно не перепутать

Рестриктаза соединяет ДНК

Рестриктаза разрезает ДНК, а ковалентное соединение подготовленных фрагментов выполняет ДНК-лигаза.

Антибиотик подтверждает наличие вставки

Устойчивость обычно подтверждает наличие селективного маркера и вектора, но пустой вектор тоже может давать устойчивость.

Геномный ген человека всегда можно сразу экспрессировать в бактерии

Эукариотический ген может содержать интроны, которые бактерия не способна удалить обычным эукариотическим сплайсингом.

Крупные фрагменты ДНК движутся в геле быстрее

При одинаковых условиях короткие фрагменты обычно легче проходят через поры геля и мигрируют дальше.

ПЦР удваивает продукт идеально в любом опыте

Теоретическое удвоение на каждом цикле является моделью; в реальной реакции эффективность постепенно снижается.

Генетическая модификация автоматически означает нужный фенотип

Нужно подтвердить наличие конструкции, её стабильность, экспрессию и фактическое проявление требуемого признака.