Oefentoets Biologie: Biotechnologie | VWO 5/VWO 6 | variant 1

Deze oefentoets bevat 16 vragen en is te gebruiken in een toetsplatform dat QTI 3.0 ondersteunt. De opgaven zijn gemaakt door een vakdocent Biologie van de NVON. Ideaal om leerlingen gericht te laten oefenen en hun kennis te toetsen.

Aantal vragen

Vak(ken)

Biologie

Kerndoel(en)

VO Kerndoel 31: Processen in de natuur

Leerniveau(s)

VWO 5, VWO 6

Uitgever

NVON

Copyright

cc-by-sa-40

Biotechnologie

Maïskolven.
Zie figuur B 5137 van de bijlage.

In de tijd van Shakespeare waren maïskolven ongeveer 15 cm lang. Nu zijn ze bijna 2 x zo groot.

Hoe kan dat?

afbeelding

Vroeger was het kouder en viel er minder regen dan nu.
De akkers waren toen klein en er waren maar weinig mineralen.
Er bestond toen nog geen recombinant-DNA technologie.
Pas in de 20^e eeuw werd genetische kennis toegepast in de landbouw.
Er was maar weinig genetische variatie in de maïs in Mexico, waar de maïs vandaan komt.

Biotechnologie

Recombinant-DNA technologie.

In welke van de volgende gevallen is er sprake van recombinant-DNA technologie?

bij transgene muizen
bij reageerbuisbevruchting
bij de bereiding van maltbier door gistcellen
bij chromosoomonderzoek bij prenatale diagnostiek

Biotechnologie

Recombinant-DNA onderzoek.

Bij het recombinant-DNA onderzoek spelen verschillende enzymen een rol:

1. restrictie-enzymen;
2. DNA-polymerase;
3. ligase;
4. RNA-polymerase.

Welk van deze vier enzymen is of welke zijn nodig bij het inbrengen van een menselijk gen in een bacterieel plasmide?

Biotechnologie

Genetische modificatie.

Twee beweringen over genetische modificatie zijn:

1. Genetische modificatie maakt het mogelijk dat bepaalde planten resistent worden voor een specifieke ziekte.
2. Genetische modificatie is alleen mogelijk bij organismen die zich geslachtelijk voortplanten.

Welke van deze beweringen is of welke zijn juist?

geen van beide
alleen 1
alleen 2
zowel 1 als 2

Biotechnologie

Dolly.
Zie figuur B 5117 van de bijlage.

Een groep geleerden is er in geslaagd om uit één diploïde cel van een volwassen schaap ( de ''moeder") een lammetje te laten groeien: Dolly.

Hoe is de genetische relatie tussen Dolly en haar moeder?

afbeelding

Er is geen relatie.
De relatie is als tussen broer en zus.
De relatie is als tussen eeneiige tweelingen.
De relatie is als tussen twee-eiige tweelingen.

Biotechnologie

1/3 OTC-deficiëntie.
Zie figuur B 5138 van de bijlage.

Jesse Gelsinger overleed korte tijd na een gentherapie in verband met een erfelijke aandoening aan de lever, ornithine transcarbamylase (OTC) -deficiëntie genaamd.
In de lever wordt een bepaald type moleculen afgebroken, waarbij ammonium vrijkomt. Patiënten met OTC-deficiëntie kunnen ammonium niet omzetten in ureum, doordat zij een enzym missen.

Bij de afbraak van welk type moleculen komt ammonium vrij in het lichaam?

Van [invulveld]

afbeelding

Biotechnologie

2/3 OTC-deficiëntie.

Kinderen met een complete OTC-deficiëntie overlijden kort na de geboorte. Partiële OTC-deficiëntie komt bij 1 op 25000 geboorten voor en kan van persoon tot persoon in ernst verschillen. Deze aandoening erft X-chromosomaal dominant over.
Ze wordt vaker bij meisjes waargenomen dan bij jongens.

Leg de oorzaak daarvan uit.

Biotechnologie

3/3 OTC-deficiëntie.

Stel dat er twee keer zoveel meisjes als jongens geboren worden met partiële OTC-deficiëntie.

Bereken dan de allelfrequentie p van het afwijkende allel.

Biotechnologie

Monoklonale antistoffen.

Om monoklonale antistoffen te krijgen, moet men een hybride maken van

tumorcellen en B-lymfocyten
tumorcellen en T-lymfocyten
tumorcellen en macrofagen
tumorcellen en monocyten

Biotechnologie

1/2 Exon skip therapie bij Duchenne spierdystrofie.
Zie figuur C 420 van de bijlage.

Bij de afdeling Humane Genetica van het Leids Universitair Medisch Centrum wordt gewerkt aan een therapie voor patiënten met de spierdystrofie van Duchenne. Duchenne spierdystrofie is een ernstige, erfelijke spierziekte die wordt veroorzaakt door mutaties in het DMD-gen. Als gevolg van deze mutaties wordt in de spiervezels van de patiënten geen functioneel dystrofine-eiwit gemaakt. Momenteel is er geen therapie beschikbaar voor Duchenne-patiënten en als gevolg van de toenemende spierzwakte belanden ze vaak voor hun twaalfde in een rolstoel en overlijden ze veelal voor hun dertigste.
Om Duchenne-patiënten te helpen, is met behulp van gentherapie geprobeerd om de spiervezels dystrofine te laten produceren. Vanwege de zeer grote omvang van het gen (2,4 miljoen nucleotidenparen) is het onmogelijk om het in zijn geheel toe te voegen aan kernen van dystrofe spiercellen. Daarom is geprobeerd om alleen het coderende deel van het dystrofinegen, verpakt in een membraanstructuur (liposoom), plaatselijk in een spier in te brengen. Ook wordt gewerkt met speciale adenovirussen. Deze virussen kunnen genetisch materiaal transporteren dat niet groter is dan een derde van het totale coderende deel van het dystrofinegen.
Wanneer een dergelijk mini DMD-gen in de spiervezel terechtkomt, wordt er een verkort dystrofine-eiwit gemaakt. Het inbrengen van een mini DMD-gen in spiervezels van patiënten blijkt tot hoopgevende resultaten te leiden.

Wat is een voordeel van het gebruiken van een virus ten opzichte van het gebruik van liposomen bij gentherapie?

afbeelding

Biotechnologie

2/2 Exon skip therapie bij Duchenne spierdystrofie.

Bij de exon skip therapie werd door de onderzoekers het verpakte DMD-gen in de bloedbaan van de patiënt geïnjecteerd en niet direct in de spieren.

Leg uit waarom dit effectiever is.

Biotechnologie

HPV-vaccinatie.

Baarmoederhalskanker is een vorm van kanker die relatief vaak voorkomt bij vrouwen. De ziekte kan zijn veroorzaakt door een infectie met het humaan papillomavirus (HPV). Vroeg of laat lopen bijna alle vrouwen het virus op. HPV wordt vooral overgedragen door seksueel contact. Vaak verloopt een infectie onschuldig, maar sommige typen HPV kunnen baarmoederhalskanker veroorzaken. Vaccinatie van tienermeisjes tegen HPV is een effectieve manier om het ontstaan van baarmoederhalskanker op latere leeftijd tegen te gaan. De vaccins tegen HPV die beschikbaar zijn, beschermen tegen infectie door verschillende typen HPV.

Het vaccin tegen HPV ‘Cervarix' wordt geproduceerd in insectencellen, met als vector een transgeen baculovirus (een dubbelstrengs DNA-virus).

Hoe heet de techniek waarmee een transgeen virus wordt gemaakt voor het produceren van bestanddelen van een vaccin?

Biotechnologie

1/4 Mondbacteriën.

In een krantenartikel wordt een deel van het onderzoek van dr Jeffrey Hillman besproken.
Hillman hoopt in de toekomst preventieve tandheelkundige zorg toe te kunnen passen op de mens.

Nooit meer gaatjes
De mondholte bevat honderden soorten bacteriën, vooral in de tandplaque. In een net gepoetste mond blijft het aantal bacteriën beperkt tot enkele miljoenen exemplaren, maar het kan oplopen tot een miljard. De meeste bacteriesoorten zijn goedaardig, maar sommige veroorzaken cariës (tandbederf). Streptococcus mutans is verantwoordelijk voor het gros van de gaatjes. Deze bacterie zet op en tussen de tanden sacharose om in melkzuur. Elke mens heeft zijn eigen stam van deze bacterie en draagt die levenslang mee.
Kinderen krijgen de mondbacterie tussen hun tweede en vierde jaar, meestal via hun moeder.
Cariës kan voor een belangrijk deel voorkomen worden door S. mutans in de mondholte te vervangen door een mutant die geen melkzuur maakt. Het onderzoek van Hillman bestond uit drie stappen. Eerst werd met behulp van biotechnologie een S. mutans-stam gemaakt, de A2JM-stam die in plaats van melkzuur, ethanol produceert. Daartoe werd een gen ingebouwd afkomstig van de ethanol-producerende bacterie Zymomonas mobilis.
De tweede stap was het zoeken naar een A2JM-bacterie die in staat is om de cariësbacteriën te verdringen.
Honderden generaties later werd een A2JM-stam gevonden die de gewone S. mutans verdringt door het uitscheiden van een antibioticum.
Als laatste stap voordat onderzoek op de mens kon beginnen, werd de werking van de A2JM-bacteriën bij ratten onderzocht.

Zie volgende scherm

Biotechnologie

2/4 Mondbacteriën.

De A2JM-stam van Streptococcus mutans is ontstaan door recombinant-DNA-techniek.
Twee andere methoden om de genen of het genoom van een cel te veranderen zijn bestraling en celfusie.
Deze twee methoden zijn minder geschikt om een bepaalde eigenschap van een cel te veranderen dan de recombinant-DNA-techniek.

Leg uit waardoor, om een bepaalde eigenschap van een cel te veranderen, bestraling minder geschikt is.

Biotechnologie

3/4 Mondbacteriën.

De A2JM-stam van Streptococcus mutans is ontstaan door recombinant-DNA-techniek.
Twee andere methoden om de genen of het genoom van een cel te veranderen zijn bestraling en celfusie.
Deze twee methoden zijn minder geschikt om een bepaalde eigenschap van een cel te veranderen dan de recombinant-DNA-techniek.

Leg uit waardoor, om een bepaalde eigenschap van een cel te veranderen, celfusie minder geschikt is.

Biotechnologie

4/4 Mondbacteriën.

De A2JM-stam van Streptococcus mutans is ontstaan door recombinant-DNA-techniek.
Twee andere methoden om de genen of het genoom van een cel te veranderen zijn bestraling en celfusie.
Deze twee methoden zijn minder geschikt om een bepaalde eigenschap van een cel te veranderen dan de recombinant-DNA-techniek.

Leg uit waardoor, om een bepaalde eigenschap van een cel te veranderen, recombinant-DNA-techniek wèl geschikt is.