Magnus Ehingers undervisning

— Allt du behöver för A i Biologi, Kemi, Bioteknik, Gymnasiearbete med mera.

Prov 2006-02-06 i Bioteknik: DNA:ts kemi, syntes och funktion

Tillåtna hjälpmedel är penna, suddgummi och linjal. Tid: 75 minuter. Lycka till!

Del I. Ringa in de rätta svaren.

För full poäng krävs att endast de korrekta svaren är markerade.

  1. I vilken utav följande DNA-strängar är det troligast att ett visst restriktionsenzym har sin igenkänningssekvens (endast den ena strängen visas)? (1p)
    1. 3'-AGCCTTAAGTA-5'
    2. 3'-CGTCCGCATTC-5'
    3. 3'-GCTTAATTCTG-5'
    4. 3'-AATAATGCCGA-5'
    5. 3'-TATTCGCCAGT-5'
    6. 3'-CCCGGCTTAGA-5'
  2. Vilka tre påståenden om agarosgelektrofores av DNA är sanna? (2p)
    1. DNA:t vandrar mot den positiva polen
    2. Ju kortare DNA-fragment, desto fortare vandrar det i gelen
    3. Laddningsfärgen (LD, loading dye) har bl.a. till uppgift att färga in DNA:t
    4. När laddningsfärgen reagerar med DNA, bildas ett komplex som fluorescerar när man belyser gelen med UV-ljus
    5. Gelen behöver kylas under elektroforesen huvudsakligen för att DNA:t inte ska denatureras.
    6. Laddningsfärgens sukros har till uppgift att ge provet högre densitet.
  3. Hershey och Chase gjorde ett elegant experiment med bakteriofager och bakterier, i vilket de bevisade att det är DNA som för arvet vidare till nya generationer. Vilka tre påståenden om deras experiment är sanna? (2p)
    1. Svavel finns i DNA men inte i proteiner, och fosfor finns i proteiner men inte i DNA.
    2. Genom att märka in fagerna med radioaktivt väte kunde Hershey och Chase följa fagernas väg genom bakterierna.
    3. Bakteriofager sprutar in allt sitt DNA i bakterien, medan proteinhöljet förblir utanför cellen (och lossnar efter infektion).
    4. I det försök där bakteriofag-DNA:t var inmärkt, blev supernatanten (överlösningen) radioaktiv efter centrifugering.
    5. I det försök där bakteriofag-proteinerna var inmärkta, kunde Hershey och Chase se att de infekterade bakterierna förblev icke-radioaktiva.
    6. De fager som bildades efter att fager med inmärkt DNA infekterat bakterier var också radioaktiva.
  4. Vilka tre påståenden om förändringar av DNA-molekylen och mutationer är sanna? (2p)
    1. Om cytosin deamineras, bildas uracil.
    2. Om uracilen inte avlägsnas av cellens reparationssystem, är det risk för att en cyklobutan-tymindimer bildas.
    3. En cell där det har skett en mutation utvecklas alltid till en cancercell.
    4. Etidiumbromid orsakar mutationer genom att metylera speciella sekvenser i DNA-molekylen.
    5. Om en cyklobutan-tymindimer bildats, är det stor risk att DNA-molekylen inte kopieras korrekt vid replikationen.
    6. Mutationer kan uppstå genom att mycket reaktiva kemikalier orsakar skador på DNA-molekylen.
  5. Matthew Meselson och Franklin Stahl lyckades år 1957 verkligen bevisa att DNA-replikation är semikonservativ. Vilka tre påståenden om deras försök är sanna? (2p)
    1. DNA från bakterier som odlats i en kvävekälla som endast innehåller 15N har något högre densitet än "vanligt" DNA.
    2. När Meselsons & Stahls "15N-bakterier" fått dela sig ytterligare en gång i vanligt odlingsmedium, hade det bildats hybrider av en sträng med 15N-innehållande DNA och en sträng med 14N-innehållande DNA.
    3. Den bildade hybriden av 15N- och 14N-innehållande DNA hade något lägre densitet än DNA:t med bara 15N-innehållande DNA.
    4. Efter ytterligare en delning, innehöll proverna bara 14N-DNA.
    5. Eftersom replikationen är semikonservativ, kommer DNA:t i cellerna efter några delningar att bestå av enbart 15N-innehållande DNA eller 14N-innehållande DNA.
    6. Eftersom replikationen är semikonservativ, bildades det aldrig DNA som enbart bestod av 14N-innehållande DNA i Meselsons och Stahls experiment.

Del II. Frågor som kräver en bild.

Svaren på de här frågorna skall lämnas på annat papper.

  1. Rita en schematisk bild av en DNA:RNA-hybrid, där DNA-strängen består av följande sekvens: 3'-GCTA-5'. (6p)

Del III. Frågor som kräver ett utredande svar.

Svaren på de här frågorna skall lämnas på annat papper.

  1. Rita upp en s.k. replikationsgaffel, och redogör för de proteiner och processer som gör att DNA-molekylen replikeras. (7p)
  2. Du vill sekvensera följande lilla (enkelsträngade) DNA-snutt:

    3'-ACGTTGCCGAGGTTC-5'

    1. Vilken av följande primerar är lämpligast att använda i din sekvenseringsreaktion? (1p)
      1. 3'-ACGTT-5'
      2. 5'-ACGTT-3'
      3. 5'-TGCAA-3'
      4. 3'-TGCAA-5'
      5. 3'-GGTTC-5'
      6. 5'-GGTTC-3'
      7. 3'-CCAAG-5'
      8. 5'-CCAAG-3'
    2. Redogör för principen för DNA-sekvensering enligt Sanger (dideoximetoden). Rita gärna en förklarande bild! (5p)
    3. Skissera den gel som blir resultatet av DNA-sekvenseringen av DNA-snutten i början av frågan! (2p)
  3. Förklara hela processen när man amplifierar DNA med PCR! I din redogörelse skall följande begrepp finnas insatta i ett relevant sammanhang (inte nödvändigtvis i denna ordning): Buffert, denaturering, DNA-syntes, dNTP, mall, primer, renaturering, Taq-polymeras.

    OBS! Det räcker inte med att bara förklara ovanstående begrepp, du måste förklara hela PCR-proceduren för maxpoäng. Rita gärna en bild för att förtydliga! (7p)