Oefentoets Biologie: Biotechnologie | HAVO 4/HAVO 5 | variant 2

Groeihormoon van de mens uit een bacterie.

Beschrijf stap voor stap de methode om een bacterie te 'dresseren' om het groeihormoon van de mens te gaan maken.

1/4 Biotechnologie.

Wat is 'oude' (klassieke) biotechnologie?

2/4 Biotechnologie.

Geef een zestal voorbeelden waarin gebruik wordt gemaakt van deze vorm van technologie.

3/4 Biotechnologie.

Welke verbeteringen in deze technologie zijn/waren zoal mogelijk (minstens twee)?

4/4 Biotechnologie.

Waar liggen de beperkingen voor deze technologie (minstens twee)?

1/3 Plasmiden.

Plasmiden zijn kleine cirkelvormige DNA-moleculen die in een bacterie kunnen voorkomen. Plasmiden kunnen door bacteriën worden vermenigvuldigd en onderling uitgewisseld.

Plasmiden in bacteriën worden door de mens gebruikt om bacteriën stoffen te laten produceren die voor de mens belangrijk zijn, zoals insuline.

Voor een experiment wordt in enkele plasmiden menselijk DNA ingebouwd dat de code bevat voor delen van het insuline-molecuul. In elk van deze plasmiden wordt tevens een gen ingebouwd dat resistentie tegen antibioticum P veroorzaakt. Een bepaalde bacteriestam wordt gekweekt in een voedingsoplossing waaraan deze bewerkte plasmiden zijn toegevoegd.

Na enige tijd wil men de bacteriën die de bewerkte plasmiden hebben opgenomen, tussen de overige bacteriën uithalen en verder kweken. De overige bacteriën zijn niet meer nodig.

Beschrijf een eenvoudige methode om deze bewerkte bacteriën tussen de overige bacteriën in de voedingsoplossing uit te halen, gebruik makend van de bovenstaande gegevens. Leg daarbij uit waarop jouw methode is gebaseerd.

2/3 Plasmiden.

Een bacterie produceert met behulp van het ingebouwde menselijke gen delen van het insuline-molecuul.

Geef aan waardoor de bacterie de informatie van het insuline-gen kan gebruiken, hoewel het gen afkomstig is van, voor de bacterie vreemd, menselijk DNA.

3/3 Plasmiden.

Het effect van de onderlinge uitwisseling van plasmiden tussen bacteriën is te vergelijken met het effect van andere processen die bij organismen voorkomen.

Met het effect van welk van de volgende processen komt het effect van de uitwisseling van plasmiden bij bacteriën het meest overeen?

2/4 Genetische modificatie.

Wat betekent de term 'genetisch gemodificeerd?

3/4 Genetische modificatie.

Noem een biologisch argument dat voorstanders van genetische modificatie kunnen aanvoeren om de ontwikkeling van aardappelplanten die resistent zijn tegen de coloradokever te rechtvaardigen.

4/4 Genetische modificatie.

Het Ministerie van VROM nodigt eenieder die gemotiveerde bezwaren heeft tegen de voorgenomen vergunningverlening uit deze bezwaren schriftelijk kenbaar te maken.

Noem twee biologische argumenten die tegen de vergunningverlening zouden kunnen worden ingebracht.

1/2 Kokendhete bronnen voor biotechnologie.

Dat zelfs hele hoge temperaturen voor bepaalde micro-organismen niet altijd fataal zijn, hebben Duitse onderzoekers geconstateerd. Zij ontdekten, in zwavelhoudende onderzeese hete bronnen, micro-organismen die bestand zijn tegen temperaturen van 135°C. De hittebestendige micro-organismen worden onder andere onderzocht op mogelijke biotechnologische toepassingen. Onderzocht wordt of ze bruikbaar zijn in kookwasmiddelen.

Leg uit waarvoor micro-organismen in wasmiddelen gebruikt worden en waardoor deze bacteriën uit zwavelhoudende bronnen zelfs in kookwasmiddelen gebruikt kunnen worden.

2/2 Kokendhete bronnen voor biotechnologie.

Noem twee redenen waarom in de biotechnologie voor de productie van stoffen liever gebruik wordt gemaakt van micro-organismen dan van planten of dieren.

1/3 Gentherapie.

Tekst:
Een biotechnologiebedrijf in de USA dat zich bezighoudt met humane gentherapie, kan genen leveren die actief zijn op plaatsen waar nieuwe bloedvaatjes nodig zijn.
Een patiënt bij wie het vaatstelsel in de benen onder de knieën bijna volledig was vernietigd, is met succes behandeld. Door de gentherapie is in zijn benen het aanmaken van nieuwe vertakkingen van bloedvaten gestimuleerd. Inmiddels zijn tientallen patiënten met succes behandeld.
Men hoopt dat de nieuwe techniek ook goed uitpakt bij patiënten na een hartinfarct. Bij deze patiënten sterft een deel van het hart af als gevolg van dichtgeslibde bloedvaten. Men hoopt de groei van nieuwe bloedvaten rond die vaten te kunnen stimuleren.
De techniek is uitgeprobeerd bij varkens en de resultaten waren verbijsterend. De varkens ondergingen een open hartoperatie waarbij een slagadertje van het hart werd afgeklemd. Na een periode van drie weken werden de varkens sloom en wilden niet meer lopen op een rolband. Vervolgens kreeg een groep van deze varkens een hartinjectie met het nieuwe gen.
Na drie tot vijf weken konden deze dieren de rolband weer aan. Analyse van de bloedstroom in het hart toonde aan dat deze compleet hersteld was en dat een netwerk van nieuwe bloedvaten was aangelegd rondom de kunstmatige blokkade van het afgeklemde hartbloedvat.

Bron: NVOX. nr. 6, juni 1999

Drie technieken zijn:

1. Het maken van een karyogram voor erfelijkheidsadvisering;
2. Produceren van insuline met behulp van bacteriën;
3. Produceren van yoghurt.

Welke van deze technieken zijn voorbeelden van biotechnologie?

2/3 Gentherapie.

De gentherapie is uitgetest in een onderzoek met varkens. Bij dit onderzoek werd ook gebruikgemaakt van een controlegroep varkens.

Welke van onderstaande groepen varkens kan het beste als controlegroep dienen bij het testen van de gentherapie?

3/3 Gentherapie.

Bij de hartinjectie worden genen geïnjecteerd. Deze genen moeten op een bepaalde plaats terechtkomen om effect te hebben.

Welke plaats is dit?

1/2 Hybride cellen.
Zie figuur B 1386 van de bijlage.

Bij muizen worden in de milt bepaalde witte bloedcellen gevormd die antistoffen kunnen produceren.

Om grote hoeveelheden antistof tegen een bepaald virus te verkrijgen, wordt tegenwoordig een nieuwe techniek toegepast, die in de afbeelding B 1386 is weergegeven. Muis P wordt gevaccineerd tegen dit virus. Na enige tijd laat men antistof-producerende cellen uit de milt van muis P versmelten met kankercellen van muis Q. Een succesvolle versmelting van zo'n cel uit de milt van muis P en een kankercel van muis Q levert een hybride cel op.

Uiteindelijk kan uit een geschikte hybride cel een kloon van cellen worden gekweekt. Alle cellen van de kloon produceren antistof tegen dat bepaalde virus.

Juist door gebruik te maken van een hybride cel kan men grote hoeveelheden van een bepaalde antistof verkrijgen.

Leg uit waardoor men uitgaande van een hybride cel zoals beschreven veel meer antistof kan verkrijgen dan uitgaande van een normale antistof-producerende cel uit de milt.

2/2 Hybride cellen.
Zie figuur B 1386 van de bijlage.

De muizen P en Q behoren tot dezelfde soort met 40 chromosomen per lichaamscel.

Hoeveel chromosomen bevat een hybride cel maximaal? [invulveld]

1/3 Een genenbank.

Voor landbouwgewassen bestaat in Nederland een zogenaamde genenbank. In een genenbank worden delen bewaard van een groot aantal plantensoorten. Daardoor wordt voorkomen dat bepaalde erfelijke eigenschappen van deze planten verdwijnen. Delen die bewaard worden,
mogen slechts weinig ruimte innemen en moeten het bewaarproces zo goed mogelijk kunnen doorstaan.
Vier delen van planten zijn: bladknoppen, meeldraden, stampers en zaden.

Welke van deze delen zullen in de genenbank worden bewaard?