Oefentoets Biologie: Dna-rna - eiwitsynthese | VWO 4/VWO 5/VWO 6 | variant 9

3/5 Thalassemie.

Een foetus zonder functionele a-globinegenen (zie tabel) sterft meestal al vóór de geboorte.

afbeelding

Leg uit waardoor een foetus met dit genotype al vroeg in de ontwikkeling sterft.

4/5 Thalassemie.

Als jonge thalassemiepatiënten niet behandeld worden, kunnen onder andere botmisvormingen ontstaan door toename van het beenmergvolume.

Geef een verklaring voor deze volumetoename.

5/5 Thalassemie.

Afwijkend Hb kan veroorzaakt worden door een bepaalde puntmutatie in de codering voor a-globine. Als in triplet nummer 142 in het mRNA de nucleotide met uracil is vervangen door een nucleotide met cytosine ontstaat een afwijkend Hb (Constant Spring). Een deel van het normale mRNA en van het mutant mRNA is hieronder afgebeeld.

afbeelding

Wat is het verschil tussen de primaire structuur van het normale a-globine en die van het mutant-a-globine als gevolg van deze puntmutatie? Leg uit waardoor dit verschil veroorzaakt wordt.

1/4 Katalase-gen ontrafeld.
Zie de figuren E 50 en A 5 van de bijlage.

Van veel genen is inmiddels de nucleotidenvolgorde vastgesteld. De gegevens worden volgens een bepaald protocol in grote databases opgeslagen.

In de afbeelding is een gedeelte van zo'n protocol met informatie van het katalase-gen van de sojaboon Glycine max weergegeven. Katalase is een enzym dat in de cellen van alle dieren wordt aangetroffen. Het katalyseert de omzetting van het giftige waterstofperoxide in water en zuurstof.

Naast het gedeelte van het gen dat codeert voor de aminozuurvolgorde van de katalase (de exons, onderbroken door introns), bevat het gen nucleotidenvolgordes die betrokken zijn bij de regulatie van de transcriptie van dit gen en delen die fungeren als promotor en terminator.

Volgens afspraak wordt in het genprotocol de nucleotidenvolgorde van de coderende streng (het complement van de template of matrijsstreng) weergegeven, in de richting van 5' naar 3'.

Wat is in de coderende DNA-streng van het katalase-gen de basenvolgorde van het startcodon en die van het het stopcodon?

afbeelding

2/4 Katalase-gen ontrafeld.
Zie de figuren E 50 en A 5 van de bijlage.

Wat is het laatste aminozuur (aan de COOH-zijde) in de primaire structuur van het door de sojaboon geproduceerde enzym katalase?

3/4 Katalase-gen ontrafeld.
Zie de figuren E 50 en A 5 van de bijlage.

In het katalase-gen bevinden zich zeven exons. Toch wordt op basis van de code in dit gen maar één eiwit gevormd.

Waardoor wordt er op basis van de codering in dit gen maar één eiwit gevormd?

4/4 Katalase-gen ontrafeld.
Zie de figuren E 50 en A 5 van de bijlage.

Introns in het pre-mRNA van een eukaryoot gen beginnen met een vast tweetal nucleotiden (GU) en eindigen met een vast tweetal (AG). Het is verleidelijk te veronderstellen dat bij het proces van splicing elke nucleotidenvolgorde die begint met GU en eindigt met AG, wordt verwijderd.

Leg uit dat deze veronderstelling niet houdbaar is.

1/2 Archebacteriën.
Zie figuur B 3912 van de bijlage.

De Amerikaanse microbioloog Carl Woese bestudeerde RNA-moleculen uit de ribosomen van methaanvormende bacteriën. Hij ontdekte dat die rRNA-moleculen in basenvolgorde verschilden van die van andere bacteriën. Bij nader onderzoek bleek ook de celwand een andere samenstelling te hebben. Bovendien bleken bepaalde vetten uit het celmembraan sterk te verschillen van die van andere bacteriën, maar overeen te komen met die van eukaryoten.
Deze bevindingen waren voor Woese reden om in zijn evolutionaire model de prokaryoten op te splitsen in twee groepen: eubacteriën en archebacteriën (zie de afbeelding B 3912).

Op welk van de volgende onderzoeksresultaten met betrekking tot het rRNA kan de indeling van Woese (zie de afbeelding) gebaseerd zijn?

2/2 Archebacteriën.
Zie figuur B 3912 van de bijlage.

Het milieu waarin veel archebacteriën leven doet denken aan de omstandigheden die op de oeraarde bestonden in haar prille begintijd.

De stofwisseling van deze bacteriën is aangepast aan het leven onder deze extreme milieu-omstandigheden. Archebacteriën zijn onder andere aan te treffen in geisers met zeer heet water in het Yellowstone Park en in het extreem zoute water van de Dode Zee.

- Door welke aanpassing kan een bacterie leven bij de zeer hoge temperatuur in een geiser?
- Door welke aanpassing kan een bacterie leven in de extreem zoute Dode Zee?

1/2 Bacteriën en virussen.
Zie figuur B 2742 van de bijlage.

In een experiment worden bacteriën van dezelfde soort in twee oplossingen ( 1 en 2) met een verschillende osmotische waarde gelegd. In de afbeelding is het experiment schematisch weergegeven. Er is aangegeven wat in beide oplossingen met een bacterie gebeurt. De oplossingen bevatten gelijke hoeveelheden lysozymen. Lysozymen zijn enzymen die de wand van een bacterie aantasten.
In beide oplossingen komt de bacterie-inhoud vrij. In oplossing 1 barst de celmembraan, in oplossing 2 niet. De bacterie-inhoud is niet isotonisch met één van beide oplossingen.

Waardoor barst de celmembraan in oplossing 1 wel en in oplossing 2 niet?

2/2 Bacteriën en virussen.
Zie figuur A 615 van de bijlage.

Als het DNA van een bepaald virus (een bacteriofaag) in een bacterie binnendringt, kunnen de volgende twee processen plaatsvinden: lysis en lysogenie (zie de afbeelding).

Bij lysis is nieuw bacteriofaagmateriaal in de gastheerbacterie geproduceerd en samengesteld tot nieuwe bacteriofagen. Vervolgens worden in de gastheerbacterie enzymen gevormd die de wand van deze bacterie aantasten. De bacterie valt daardoor uit elkaar, waardoor de nieuw gevormde bacteriofagen vrijkomen.

Bij lysogenie is DNA van een bacteriofaag ingebouwd in het DNA van de gastheerbacterie zonder dat dit leidt tot lysis-verschijnselen in de gastheercel. De meeste functies van de bacteriofaag zijn daarbij onderdrukt. Onder bepaalde omstandigheden kan de onderdrukking van deze bacteriofaagfuncties worden opgeheven; dit proces wordt inductie genoemd. Als gevolg van de inductie treedt toch lysis op.

Lysis en lysogenie kunnen een cyclisch verloop hebben; men spreekt dan van een lytische cyclus en een lysogene cyclus.

Vindt tijdens een lysogene cyclus transcriptie van bacterieel DNA plaats?


-

1/3 Erfelijk materiaal.
Zie de figuren A 628 en A 629 van de bijlage.

Een student doet onderzoek naar de nucleotidensamenstelling van een bepaald stuk dubbelstrengs DNA. Hij gebruikt hiervoor het mRNA dat gevormd is door transcriptie van dit bepaalde stuk DNA. Dit mRNA bestaat voor 45% uit adenine, voor 15% uit cytosine, voor 25% uit guanine en voor 15% uit uracil. Op grond van deze gegevens kan de nucleotidensamenstelling van het corresponderende DNA worden afgeleid.

Wat is de procentuele verdeling van de verschillende nucleotiden in dit stuk DNA?

afbeelding

2/3 Erfelijk materiaal.

Bij een zoogdiersoort komen onder andere de volgende drie allelenparen voor: P,p; Q,q; R,r. Deze allelenparen zijn niet gekoppeld. Alleen het allelenpaar Q,q is X-chromosomaal. Van een groot aantal gameten van een mannelijk dier van deze soort worden de combinaties met betrekking tot deze allelen bepaald. Daarin worden de volgende allelencombinaties aangetroffen:

- p, q, R;
- P, q, R;
- P, q, r;
- p, q, r.

Hoe groot is de kans dat bij dit dier een gameet ontstaat met de allelen p, Q, r? Aangenomen wordt dat er geen mutaties optreden.

Virus-DNA.

Bij een bepaald DNA-virus werd de samenstelling van de stikstofbasen bepaald op:

- 25% Adenine,
- 19% Cytosine,
- 23% Guanine
- 33% Thymine.

Door welke eigenschap van virus-DNA kan deze 'vreemde' samenstelling worden verklaard?

DNA-fingerprinting.

DNA-fingerprinting is een gewone techniek geworden in een forensisch lab: het wordt bij voorbeeld gebruikt bij opsporing van criminelen.
Zelfs als er maar een spoortje DNA is, kan de techniek gebruikt worden.

Hoe is dat mogelijk?

Enkelstrengs DNA.

Je krijgt een monster met nucleïnezuur, waarvan je denkt dat het enkelstrengs DNA is, maar je bent er niet zeker van. Daarom doe je een analyse van de samenstelling.

Welke basenverhouding zou je vermoeden bevestigen?

Nonsens-triplet.

Wat is de taak van een nonsens-triplet?

Onderdelen van het DNA.

We bepalen de relatieve hoeveelheid van bepaalde onderdelen die aanwezig zijn in een willekeurig DNA-molecuul.

Welke van de volgende uitkomsten is zeer waarschijnlijk waar?