2026年生物技术竞赛分子生物学基础实验操作技术评估

2026年生物技术竞赛分子生物学基础实验操作技术评估一、选择题（每题2分，共20题，共40分）说明：以下题目涵盖分子生物学基础实验操作的核心技术，结合行业实际应用场景进行设计。1.在PCR实验中，DNA聚合酶选择最关键的因素是什么？A.高温稳定性B.抗抑制剂能力C.高效延伸能力D.以上都是2.凝胶电泳分离DNA片段时，通常使用哪种缓冲液？A.TAE缓冲液B.TBE缓冲液C.Tris-EDTA缓冲液D.以上均可3.限制性内切酶识别的序列通常具有什么特点？A.palindromic（回文序列）B.非回文序列C.任意序列D.仅存在于真核生物中4.PCR产物进行测序时，常用的测序方法是什么？A.Sanger测序法B.Illumina测序法C.PyrosequencingD.均可5.RNA提取时，为何需要使用异硫氰酸胍（Guanidineisothiocyanate）？A.沉淀RNAB.抑制RNA酶活性C.破坏细胞结构，释放RNAD.增强RNA溶解度6.基因克隆中，载体质粒通常需要具备哪些元件？A.复制起始位点（ori）B.选择性标记基因C.多克隆位点（MCS）D.以上都是7.WesternBlotting实验中，一抗和二抗的作用是什么？A.一抗识别目标蛋白，二抗增强信号B.一抗固定蛋白，二抗显色C.一抗封闭非特异性位点，二抗检测目标D.一抗和二抗均无特异性8.琼脂糖凝胶电泳中，琼脂糖浓度越高，分离效果如何？A.分离范围更广B.分离片段更小C.分离片段更大D.无明显影响9.逆转录PCR（RT-PCR）适用于检测什么？A.DNA模板B.RNA模板C.蛋白质模板D.以上均可10.基因编辑技术中，CRISPR-Cas9系统的核心组件是什么？A.Cas9蛋白B.gRNA（向导RNA）C.基因靶点D.以上都是二、填空题（每空1分，共10空，共10分）说明：以下题目考察分子生物学实验操作的术语和原理。1.PCR实验中，引物退火温度通常根据______和______计算确定。2.质粒载体通常使用______抗生素进行筛选。3.RNA提取时，使用______试剂可抑制RNA酶活性。4.WesternBlotting中，蛋白质转移至______膜后进行杂交。5.基因测序中，Sanger法利用______终止子实现分段终止合成。6.限制性内切酶识别的序列通常具有______特性。7.RT-PCR实验中，逆转录酶的作用是将______转化为cDNA。8.琼脂糖凝胶电泳中，DNA片段迁移速度与______成正比。9.基因克隆中，连接酶的作用是催化______之间的磷酸二酯键形成。10.CRISPR-Cas9系统中，gRNA通过______识别基因靶点。三、简答题（每题5分，共4题，共20分）说明：以下题目要求简述实验原理或操作步骤。1.简述PCR实验的原理及其关键步骤。2.解释凝胶电泳分离DNA片段的原理及影响因素。3.说明RNA提取过程中为何需要使用酸性试剂（如醋酸锂）。4.简述WesternBlotting实验的步骤及各步骤目的。四、操作题（每题10分，共2题，共20分）说明：以下题目结合实际实验场景，考察操作细节和问题分析能力。1.某实验室进行基因克隆实验，质粒载体已用EcoRI酶切，待克隆的插入片段也用相同酶处理。简述连接反应的操作步骤及注意事项。2.在进行RT-PCR实验时，发现扩增产物条带模糊或消失。分析可能的原因并提出解决方案。五、论述题（每题15分，共2题，共30分）说明：以下题目要求深入分析实验原理或应用场景。1.结合中国生物医药产业发展现状，论述PCR技术在疾病诊断中的实际应用及优势。2.比较CRISPR-Cas9与传统基因编辑技术的优劣，并探讨其在农业领域的潜在应用前景。答案与解析一、选择题答案1.D2.B3.A4.A5.C6.D7.A8.C9.B10.D解析：1.PCR酶需具备高温稳定性、抗抑制剂能力及高效延伸能力，综合选择D。2.TBE缓冲液pH范围更广，适合复杂样品电泳，选B。3.限制性内切酶识别回文序列，如EcoRI（GAATTC），选A。4.Sanger法仍为测序金标准，选A。5.异硫氰酸胍破坏细胞结构并变性RNA酶，选C。二、填空题答案1.引物长度，退火温度2.抗氨苄青霉素（Ampicillin）3.异硫氰酸胍（Guanidineisothiocyanate）4.PVDF或尼龙膜5.dideoxynucleotide（ddNTPs）6.回文序列7.mRNA8.分子大小9.DNA片段末端10.PAM序列邻近区域三、简答题答案1.PCR原理：利用DNA聚合酶在引物作用下特异性扩增目标DNA片段。关键步骤：变性（高温解链）、退火（引物结合）、延伸（聚合酶合成）。2.凝胶电泳原理：DNA带负电，在电场中向正极迁移，片段越小迁移越快。影响因素：凝胶浓度、电压、DNA长度。3.RNA提取用酸性试剂：醋酸锂可沉淀RNA，同时抑制RNA酶活性，避免降解。4.WesternBlot步骤：蛋白质电泳分离→转移至膜→封闭→一抗孵育→二抗孵育→化学发光显色。目的：特异性检测目标蛋白。四、操作题答案1.连接反应步骤：-质粒和插入片段用EcoRI酶切后，用琼脂糖凝胶电泳验证酶切效果；-纯化酶切产物，测定浓度；-按比例混合载体和插入片段（如3:1摩尔比），加入T4DNA连接酶，37℃连接30min；注意事项：避免过高浓度盐分、防止RNA酶污染、连接酶需冰冻保存。2.RT-PCR问题分析：-条带模糊：模板浓度过高/过低、引物二聚体形成；-条带消失：RNA降解、逆转录酶活性不足；解决方案：优化引物浓度、增加RNA提取量、更换逆转录酶。五、论述题答案1.PCR在疾病诊断中的应用：-快速检测病原体（如COVID-19核酸检测）；-肿瘤标志物检测（如Ki-67基因扩增）；-中国市场优势：基层医疗PCR设备普及，政