4. Методические указания и задания к выполнению контрольных работ

Приступить к выполнению контрольной работы следует после изучения теоретического материала по всем темам.

Контрольная работа выполняется в виде решения тестов или ответов на вопросы. Ответы на вопросы должны быть краткими, но исчерпывающими.

Изучив данные темы, студент должен знать

• роль биотехнологии в решении народнохозяйственных проблем;

• молекулярные основы организации и функционирования живых систем;

• особенности микроорганизмов, как объектов биотехнологических производств;

• способы культивирования микроорганизмов.

Тестовые задания для выполнения контрольной работы:

Вариант 1

    1. Выберите наиболее полное определение биотехнологии: А) наука о промышленном получении биологически активных веществ; Б) наука об использовании биологических объектов в промышленности; В) наука об использовании биологических объектов для получения биологически активных веществ и охране окружающей среды; Г) наука, использующая достижения генетической, клеточной инженерии и достижения других биологических и смежных наук для создания штаммов-продуцентов биологически активных веществ; Д) наука, использующая результаты фундаментальных исследований в области биологических, химических и технических дисциплин.     2. Слияние может быть использовано при получении организмов с заданными свойствами для: 1) протопластов микроорганизмов; 2) клеток животных; 3) клеток растений; 4) клеток дрожжей; А) 1, 3, 4 Б) 2, 3, 4 В) 1,2 Г) 1, 2, 3 Д) 1, 4; Е) все ответы верны.     3. В случае ник-трансляции речь идет об использовании фермента: А) рестриктазы; Б) фосфатазы; В) ДНК-полимеразы I; Г) трасферазы.     4. Отбор случайных мутаций может быть использован, если: А) известен путь синтеза данного продукта; Б) путь синтеза продукта неизвестен; В) выявлена строгая зависимость между продукцией вещества и фенотипом; Г) все ответы верны.     5. Штаммы микроорганизмов, продуцирующие аминокислоты, могут быть созданы с использованием: А) мутагенеза, конъюгации; Б) мутагенеза, слияния протопластов; Г) размножения спорами, трансформации; Д) все ответы верны; Е) правильного ответа нет.     6. Трехкомпонентность современной биотехнологии заключается в: А) решении задач генетической инженерии, клеточной инженерии, инженерной энзимологии; Б) получении трех форм товарной продукции; В) экономической эффективности процессов, спросе на биотехнологическую продукцию; сведениях о физиологии и генетике биологического объекта; Г) все ответы верны.     7. Секретирующим векторам свойственно: А) экспрессировать клонированные гены в клетках про- и эукариот; Б) секретировать продукты клонированных генов из клетки; В) наследоваться в клетках различных хозяев; Г) интегрироваться в хромосому.     8. Лигирование в генетической инженерии - это: А) любой процесс с участием ДНК-лигаз; Б) ковалентное соединение концов ДНК; В) соединение любых фрагментов ДНК; Г) все ответы верны; Д) правильного ответа нет.     9. Векторная молекула - это: А) плазмида бактерий, которая способна передаваться в клетки; Б) рекДНК, которая легко вводится в клетку; В) любая ДНК, которая способна переносить чужеродные фрагменты ДНК; Г) ДНК, которая стабильно наследуется в клетке; Д) многокопийная плазмида; Е) все ответы верны.

   10. В упаковочную систему бактериофага, используемую в генной инженерии, входят: А) белки капсида + фаговая ДНК + АТФ; Б) белки капсида + рекДНК + АТФ; В) белки капсида + рекДНК + фаговая ДНК; Г) все ответы верны.     11. Секвенирование - это: А) химико-ферментативный синтез гена; Б) определение последовательности оснований в ДНК; В) разделение ДНК на фрагменты и получение банка генов; Г) клонирование генов; Д) разделение ДНК на фрагменты.     12. Мутантные клетки, устойчивые к аналогам соединений, получают: А) высевая клетки на полноценную среду с аналогом; Б) высевая клетки на минимальную среду с аналогом; В) обрабатывая мутагеном и высевая на среду любого состава; Г) другим путем.     13. Метод получения генетических рекомбинантов у микроорганизмов заключается в использовании: А) конъюгации, трансформации, трансдукции; Б) полового процесса у дрожжей, трансформации, слияния протопластов; В) слиянии протопластов, трансформации, трансдукции; Г) все ответы верны.     14. Основными свойствами протопластов являются следующие: 1) наличие остатков клеточной стенки; 2) способность к слиянию; 3) поддержание жизнеспособности в гипертонической среде; 4) поддержание жизнеспособности в гипотонической среде; 5) способность к регенерации клеточной стенки; 6) высокая частота реверсии. А) 1, 2, 4, 5 Б) 2, 3, 4, 5 В) 1, 3, 4, 5 Г) 1, 2, 3, 5

    15. Выберите наиболее полное определение генетической инженерии (ГИ): А) ГИ - использование ферментов для конструирования клеток; Б) ГИ - получение трансгенных растений и животных; В) ГИ - совокупность методов для создания организмов in vitro; Г) ГИ - совокупность методов работы in vitro. Вариант 2

    1. Объектами для получения продуктов биотехнологии могут быть: А) выделенные штаммы микроорганизмов; Б) коллекции клеток и культур; В) искусственно сконструированные штаммы и клетки; Г) 1,2; Д) 1,3;

Е) все ответы верны.

    2. Основными требованиями к продуцентам являются: 1) способность к росту на дешевых субстратах; 2) стабильность в отношении продукции интересующего вещества; 3) наличие плазмид; 4) наличие клеточной стенки грамположительного типа; 5) высокая скорость роста; 6) наличие клеточной стенки грамотрицательного типа. А) 1, 2, 5 Б) 2, 4, 5 В) 1, 2, 3 Г) 1, 3, 6 Д) 1, 5, 6     3. К суперпродуцентам белка можно отнести штаммы, которые синтезируют: А) на 10 % больше данного продукта; Б) в 2 раза больше данного продукта; В) не менее, чем на 1-2 % больше данного продукта; Г) на 10 % больше данного продукта.     4. Штамм - продуцент лизина получен у бактерий: А) Corynebacterium; Б) Escherichia; В) Pseudomonas; Г) Bacillus.     5. Белок одноклеточных организмов относится к: А) продуктам тонкого синтеза; Б) продуктам крупнотоннажного синтеза; В) продуктам маломасштабного синтеза.     6. Для периода управляемого биосинтеза в развитии биотехнологии характерно: А) развитие производства антибиотиков; Б) получение биотехнологических продуктов при использовании брожений; В) получение аминокислот и ферментов с использованием биообъектов; Г) получение трансгенных растений и животных; Д) получение моноклональных антител.     7. Вторичные метаболиты могут синтезироваться на следующих стадиях роста культуры: 1) логарифмической; 2) стационарной; 3) фазе отмирания; 4) конец экспоненциальной - стационарной; 5) стационарной - фазе отмирания. А) 1, 2, 4 Б) 1, 3, 5 В) 2, 3, 5 Г) 2, 3, 4 Д) 2, 4, 5     

8. Для получения продуцентов первичных метаболитов можно воспользоваться: 1) мутагенезом исходного штамма; 2) ступенчатым отбором с применением мутагена; 3) выращиванием клеток на среде без данного метаболита; 4) выращиванием клеток в условиях снижения концентрации метаболита. А) 1, 2; Б) 1, 3; В) 1, 4; Г) 2, 3; Д) 2, 4;     9. Для получения фрагментов ДНК в генетической инженерии используются: А) ДНК-полимеразы; Б) экзонуклеазы; В) рестриктазы; Г) фосфатазы; Д) трансферазы.     10. Коннекторный способ объединения фрагментов ДНК заключается в: А) использовании фрагментов ДНК с сайтами узнавания для рестриктаз; Б) присоединении синтезированных двунитевых последовательностей к ДНК с прямыми концами; В) обработке тупых концов ДНК экзонуклеазами и добавлении комплементарных нуклеотидов; Г) лигированием по комплементарным последовательностям.     11. Химико-ферментативный синтез гена проводят в следующей последовательности: А) секвенируют ген - синтезируют нуклеиновую кислоту - синтезируют продукт; Б) по структуре продукта определяют последовательность оснований в ДНК - синтезируют ген; В) разделяют ДНК на фрагменты - получают однонитевые фрагменты - достраивают вторую нить - проводят выделение гена.     12. Завершите определение: 1) Банк генов - это … 2) Библиотека кДНК - это… 3) …совокупность генов данного организма, клонированных на векторе; 4) …совокупность генов данного организма, полученных из одного препарата РНК. А) 1, 4; 2,3 Б) 1, 3; 2,4     13. При использовании в качестве вектора вируса SV40 необходимо: 1) учитывать размеры клонируемого фрагмента ДНК; 2) использовать пермиссивные клетки; 3) обеспечить наличие в векторе генов для Т-антигена и белков вирусного капсида; 4) использовать линию COS-клеток; 5) обеспечить наличие точки начала репликации. А) 1, 2, 3; Б) 1, 3, 5; В) 1, 4; Г) 2, 5 Д) 1, 5.     

14. Для поиска клонов с рекомбинантной ДНК, могут быть использованы: А) прямая и непрямая селекция клеток, синтезирующих искомый продукт; Б) иммунохимические и гибридизационные методы; В) прямая селекция, иммунохимические и гибридизационные методы; Г) непрямая селекция, иммунохимические и гибридизационные методы; Д) все вышеперечисленные методы.    15. Путем электропорации рекДНК может быть введена в клетки: А) растений; Б) животных; В) микроорганизмов; Г) в протопласты; Д) в любые клетки; Е) в любые клетки и протопласты.

Вариант 3

    1. Выберите наиболее полное определение биотехнологии: А) наука о промышленном получении биологически активных веществ; Б) наука об использовании биологических объектов в промышленности; В) наука об использовании биологических объектов для получения биологически активных веществ и охране окружающей среды; Г) наука, использующая достижения генетической, клеточной инженерии и достижения других биологических и смежных наук для создания штаммов-продуцентов биологически активных веществ; Д) наука, использующая результаты фундаментальных исследований в области биологических, химических и технических дисциплин.     2. Слияние может быть использовано при получении организмов с заданными свойствами для: 1)протопластов микроорганизмов; 2)клеток животных; 3)клеток растений; 4)клеток дрожжей; А) 1, 3, 4; Б) 2, 3, 4; В) 1,2; Г) 1, 2, 3; Д) 1, 4; Е) все ответы верны.     3. Если в эксперименте по получению генов, используется ДНК-зависимая РНК-полимераза, то речь идет о: А) химико-ферментативном синтезе гена; Б) получении банка генов; В) получении кДНК; Г) получении библиотеки ДНК.     4. Отбор случайных мутаций может быть использован, если: А) известен путь синтеза данного продукта; Б) путь синтеза продукта неизвестен; В) выявлена строгая зависимость между продукцией вещества и фенотипом; Г) все ответы верны.

   5. Штаммы микроорганизмов, продуцирующие аминокислоты, могут быть созданы с использованием: А) мутагенеза, конъюгации; Б) мутагенеза, слияния протопластов; Г) размножения спорами, трансформации; Д) все ответы верны; Е) правильного ответа нет.     6. Трехкомпонентность современной биотехнологии заключается в: А) решении задач генетической инженерии, клеточной инженерии, инженерной энзимологии; Б) получении трех форм товарной продукции; В) экономической эффективности процессов, спросе на биотехнологическую продукцию; наличии сведений о физиологии и генетике биологического объекта; Г) все ответы верны.     7. Векторы амплификации созданы для: А) увеличения экспрессии генов; Б) для увеличения количества копий генов; В) для создания продуцентов; Г) для экспрессии генов прокариот в эукариотических клетках.     8. Лигирование в генетической инженерии - это: А) любой процесс с участием ДНК-лигаз; Б) ковалентное соединение концов ДНК; В) соединение любых фрагментов ДНК; Г) все ответы верны; Д) правильного ответа нет.     9. Выберите свойства, необходимые для выполнения вектором своих функций: 1) наличие селективного маркера; 2) наличие сайтов узнавания для нескольких рестриктаз; 3) наличие сайтов узнавания для одной рестриктазы; 4) стабильное поддержание в клетке хозяина; 5) наличие свойств репликона; 6) многокопийность. А) 1, 2, 3, 4; Б) 1, 2, 4, 5; В) 1, 2, 3, 6; Г) 2, 4, 5, 6; Д) все свойства.     10. Векторы на основе бактериофага, представлены: А) векторами внедрения; Б) векторами замещения; В) космидами; Г) фазмидами; Д) все ответы верны.    

 11. Секвенирование - это: А) химико-ферментативный синтез гена; Б) определение последовательности оснований в ДНК; В) разделение ДНК на фрагменты и получение банка генов; Г) клонирование генов; Д) разделение ДНК на фрагменты.     12. Мутации по структурным генам позволяют: 1) повысить уровень синтеза некоторых ферментов; 2) усилить позитивные формы регуляции синтеза продуктов; 3) повысить скорость поглощения субстрата; 4) блокировать побочные реакции биосинтеза. А) все ответы верны; Б) 1, 2, 3; В) 1, 2, 4; Г) 2, 3, 4.     13. Метод получения генетических рекомбинантов у микроорганизмов заключается в использовании: А) конъюгации, трансформации, трансдукции; Б) полового процесса у дрожжей, трансформации, слияния протопластов; В) слиянии протопластов, трансформации, трансдукции; Г) все ответы верны.     14. Основными требованиями к продуцентам являются: 1) способность к росту на дешевых субстратах; 2) стабильность в отношении продукции интересующего вещества; 3) наличие плазмид; 4) наличие клеточной стенки грамположительного типа; 5) высокая скорость роста; 6) наличие клеточной стенки грамотрицательного типа. А) 1, 2, 3 Б) 2, 4, 5 В) 1, 2, 5 Г) 1, 3, 6 Д) 1, 5, 6     15. Объектами для получения продуктов биотехнологии могут быть: А) выделенные штаммы микроорганизмов; Б) коллекции клеток и культур; В) искусственно сконструированные штаммы и клетки; Г) 1,2; Д) 1,3; Е) все ответы верны.

Вариант 4

    1. Основными свойствами протопластов являются следующие: 1) наличие остатков клеточной стенки; 2) способность к слиянию; 3) поддержание жизнеспособности в гипертонической среде; 4) поддержание жизнеспособности в гипотонической среде; 5) способность к регенерации клеточной стенки; 7) высокая частота реверсии. А) 1, 2, 4, 5 Б) 2, 3, 4, 5 В) 1, 3, 4, 5 Г) 1, 2, 3, 5     2. Выберите наиболее полное определение генетической инженерии (ГИ): А) ГИ - использование ферментов для конструирования клеток; Б) ГИ - получение трансгенных растений и животных; В) ГИ - совокупность методов для создания организмов in vitro; Г) ГИ - совокупность методов работы in vitro.     3. К суперпродуцентам белка можно отнести штаммы, которые синтезируют: А) на 10 % больше данного продукта; Б) в 2 раза больше данного продукта; В) не менее, чем на 1-2 % больше данного продукта; Г) на 10 % больше данного продукта.     4. Штамм - продуцент лизина получен у бактерий: А) Corynebacterium; Б) Escherichia; В) Pseudomonas; Г) Bacillus.     5. Укажите, какие достижения характерны для современного периода развития биотехнологии: А) развитие производства антибиотиков; Б) получение биотехнологических продуктов при использовании брожений; В) получение аминокислот и ферментов с использованием биообъектов; Г) получение трансгенных растений и животных; Д) получение биогаза.     6. Вторичные метаболиты могут синтезироваться на следующих стадиях роста культуры: 1) логарифмической; 2) стационарной; 3) фазе отмирания; 4) конец экспоненциальной - стационарной; 5) стационарной - фазе отмирания. А) 1, 2, 4 Б) 1, 3, 5 В) 2, 3, 5 Г) 2, 3, 4 Д) 2, 4, 5     7. Для получения продуцентов первичных метаболитов можно воспользоваться: 1)мутагенезом исходного штамма; 2) ступенчатым отбором с применением мутагена; 3)выращиванием клеток на среде без данного метаболита; 4)выращиванием клеток в условиях сниженной концентрации метаболита. А) 1, 2; Б) 1, 3; В) 1, 4; Г) 2, 3; Д) 2,4     8. Для получения фрагментов ДНК в генетической инженерии используются: А) ДНК-полимеразы; Б) экзонуклеазы; В) рестриктазы; Г) фосфатазы; Д) трансферазы.     9. При использовании линкеров предполагается провести: А) наращивание нуклеотидов на концах фрагментов ДНК; Б) использование двунитевых фрагментов с сайтами узнавания для одной рестриктазы; В) использование двунитевых фрагментов с сайтами узнавания для нескольких рестриктаз; Г) объединение фрагментов с несовместимыми концами, полученными разными рестриктазами; Д) все ответы верны.     10. Химико-ферментативный синтез гена проводят в следующей последовательности: А) секвенируют ген - синтезируют нуклеиновую кислоту - синтезируют продукт; Б) по структуре продукта определяют последовательность оснований в ДНК - синтезируют ген; В) разделяют ДНК на фрагменты - получают однонитевые фрагменты - достраивают вторую нить - проводят выделение гена.     11. Завершите определение: 1) Банк генов - это … 2) Библиотека кДНК - это.. 3) …совокупность генов данного организма, клонированных на векторе; 4) …совокупность генов данного организма, полученных из одного препарата РНК. А) 1, 4; 2,3 Б) 1, 3; 2,4     12. При клонировании в составе Ti-плазмиды, вставка чужеродной ДНК производится в: А) в область Vir-генов; Б) во фрагмент между последовательностью в 25 п.о. в ДНК; В) в область onc-генов; Г) в область Т-ДНК; Д) в другие участки.     13. Путем электропорации рекДНК может быть введена в клетки: А) растений; Б) животных; В) микроорганизмов; Г) в протопласты; Д) в любые клетки; Е) в любые клетки и протопласты.     14. Основными направлениями биотехнологии являются: А) генетическая инженерия, инженерная энзимология, микробиология; Б) генетическая инженерия, клеточная инженерия, химическая микробиология; В) клеточная инженерия, биохимия; Г) генетическая инженерия, инженерная энзимология; Д) клеточная и генетическая инженерия, инженерная энзимология.     15. Биогаз относится к продуктам: А) тонкого синтеза; Б) крупнотоннажного получения; В) маломасштабного получения.

Вопросы:

	Вариант 1
1.	Назовите основные стадии роста микроорганизмов.
2.	Что необходимо для выращивания любой клеточной культуры?
3.	Какие продукты микробного брожения и метаболизма Вы знаете?
4.	Какие соединения - первичными или вторичные метаболиты – необходимы для роста микроорганизмов?
5.	Перечислите способы культивирования микроорганизмов.
	Вариант 2
6.	Что такое иммобилизованные клетки, и каковы преимущества их применения?
7.	Перечислите основные стадии биотехнологической схемы получения продуктов микробного синтеза.
8.	Какие основные этапы включает схема получения лимонной кислоты?
9.	Механизм синтеза лимонной кислоты.
10.	Какие микроорганизмы применяются для получения молочной и уксусной кислот?
	Вариант 3
11.	Какие витамины получают с помощью микроорганизмов?
12.	Какие виды микроорганизмов используются в производстве алкогольных напитков?
13.	Расскажите о биотехнологических процессах и перспективах развития пивоварения.
14.	Какие требования предъявляются к микроорганизмам, используемым при получении спиртопродуктов?
15.	Перечислите основное сырье и стадии процесса производства этанола.
	Вариант 4
16.	Биотехнологические процессы в хлебопечении.
17.	Какие основные этапы включает схема получения лимонной кислоты?
18.	Какие биотхенологические процессы используются для получения консервированных плодов и овощей?
19.	Перечислите перспективные направления пищевой биотехнологии.
20.	Каким образом микроскопические грибы используются в питании?