Genetik Praktikumsklausur SS2005

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1 Genetik Praktikumsklausur SS Aufgabe: Der Genotyp AbaB wird geselbstet, dabei werden 256 Nachkommen gebildet. Davon erhalten 16 Pflanzen den Genotyp ABAB a) gekoppelt b) nicht gekoppelt c) teilweise gekoppelt Antwort: nicht gekoppelt Bei freier Segregation: 256/16 < Aufgabe: (Hier nur die richtigen aufgelistet) b) Transkriptionsfaktoren (TFs) können die Genexpression durch Interaktion mit der RNA-Polymerase moduliern c) TFs haben eine Domäne für die sequenz-spezifische Bindung an DNA e) TFs können Heterodimere bilden f) TFs können Homodimere bilden 3. Aufgabe: Welche Komponenten benötigt man für einen PCR-Ansatz? a) hitzestabile RNA-Polymerase b) Mg 2+ c) Reverse Transkriptase d) T4 DNA-Ligase e) datp f) ATP g) UTP h) Oligonukleotide i) Ca 2+ j) K + 4. Aufgabe: Geben sie die jeweiligen Primer in 5 3 -Richtung an! 5 - GGTGTCCTGT.TATGCCTGTTATA CGGACAATAT GGTGTCCTGT- 3 Falsch! 5 TATAACAGGC Aufgabe: Folgende Genotypen werden gekreuzt: P: I) AB II) AB ab ab 40% der Nachkommen haben den Genotyp ABaB Wie groß ist der genetische Abstand zwischen den Loci A und B in cm? Antwort: 20 cm Berechnen sie auf der Grundlage des oben berechneten Abstands zwischen den Genen A und B den Prozentsatz des Vorkommens des Genotyps AaBb! Antwort: zu (40%+10%) * 10% = 5%

2 6. Aufgabe: Eine transgene Pflanze (T0) wird mit sich selbst gekreuzt. Wieviel Prozent der T1 sind homozygot für das Transgen? Antwort: 25% 7. Aufgabe: Restriktionsverdau: Enzym Schnittstelle BamH Xho1 1200, 200 Bei Restriktionsverdau mit Xho1 und Sall1 erhält man folgende Fragmente: 800 bp 2000 bp 4200 bp Wie viel Schnittstellen hat Xho1? Antwort: 2 Es ist keine eindeutige Karte erstellbar. Zur eindeutigen Bestimmung: Tripelverdau mit Sall, BamH1 und Xho1 Zeichnen beider möglicher Restriktionskarten: 8. Aufgabe: b) Methylasen können DANN chemisch so modifizieren, dass diese, an der entsprechenden Stelle, nicht nur durch ein Restriktionsenzym abgebaut werden kann d) Ein Restriktionsenzym, mit der Erkennungssequenz ABNNCT schneidet statistisch alle 256 Basenpaare e) EcoR1 (Erkennungssequenz: GAATTC) schneidet genomische DNA von E.coli (GC-Gehalt ca. 50%) statistisch häufiger als von S. avermir. (GC-Gehalt ca. 72%) 9. Aufgabe: Wie häufig schneidet statistisch ein Restrikitonsenzym mit der Erkennungssequenz AGPuPyCT ein 100 kb DNA -Fragment? NB: Pu (Purin) = A oder G Py (Pyrimidin) = C oder T Antwort: 100-mal 10. Aufgabe: Kreuzen sie alle zutreffenden Aussagen an! a) Promotoren besitzen eine TATA-Box, welche 5 (upstream) zum Translationsstart liegt) b) Mit Promotor-Reportergenkonstrukten kann der Einfluss von abiotischem Stress auf die Expression des entsprechenden Gens untersucht werden c) Mit Promotor-Reportergenkonstrukten kann der Einfluss von Phytohormonen auf die Expression des entsprechenden Gens untersucht werden 11. Aufgabe: Die Loci A und B besitzen einen Abstand von 0 cm

3 P: AaBb und aabb Doppelt heterozygote F1-Individuen mit ABab a) wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, dass homozygoten AABB Planzen auftreten? Antwort: 25% b) wie groß ist die Wahrscheinlichkeit, dass die Nachkommen heterozygot für das Gen A sind? Antwort: 50% 12. Aufgabe: Geben sie die für die Erstellung einer cdna-datenbank in einem λzap-vektor die dafür erforderlichen Arbeitsschritte in der richtigen Reihenfolge an! 1. Zellaufschluss und mrna-isolierung 2. Annealing des Oligo (dt)primers 3. Zugabe von 5-Methyl dctp, datp. dgtp. dttp 4. Zugabe von reverser Transkriptase 5. Zugabe von RNase H 6. Zugabe von DNA-Polymerse1 7. Zugabe von EcoR1-Adaptern 8. Zugabe von T4 DNA-Ligase 9. Zugabe von Xho1 Restriktionsenzymen 10. Klonierung in λzap-vektor 13. Aufgabe: a) Acetosyringone induzieren die Virulenzgene, die an dem A. tumefaciens Ti- Plasmid lokalisiert sind b) Bei natürlichen A. tumefaciens (pti) Stämmen liegen die Gene für die Biosynthese von Opinen zwischen LB und RB auf der T-DNA c) d) e) An der Tumorbildung nach der Transformation mit Wild-Typ A. tumefaciens (pti) ist Auxin beteiligt f) Das Ti-Plasmid wird ins Genom der Wirtspflanze integriert 12. (4 Punkte) Unten sind 10 Arbeitsschritte angegeben, die bei der Erstellung einer cdna-bank im λ-zap Vektor nötig sind (a-j). Bringen Sie diese Schritte in der richtigen zeitlichen Reihenfolge, indem sie die Buchstaben den Zahlen zuordnen (1.=1.Schritt) a) Annealing des Oligo (dt) Primers 2. b) Klonierung des λ-zap Vektors 10. c) Zugabe von RNase H 5. d) Zugabe von DNS Polymerase 6. e) Zugabe von 5-Methyl dctp, datp, dttp, dgtp 4. f) Zugabe von EcoR1 Adaptern 7. g) Zugabe von reverser Transkriptase 3. h) Zellaufschluss und mrna Isolierung 1. i) Zugabe von T4DNA-Ligase 8. j) Zugabe von Xho1 Restriktionsenzym 9.

4 13. 2 Punkte Kreuzen Sie alle Aussagen an, die richtig sind. a) Acetosyrengon induziert die Virulenzgene, die auf dem Agrobacterium Ti- Plasmid lokalisiert sind. b) Bei natürlichen Agrobacterium tumefaciens (pti) Stämme liegen die Gene für die Biosynthese von Opinen zwischen LB (left border) und RB (right border) auf der t-dns. c) Die Tumorbildung nach Transformation mit wildtypischen Agrobacterium tumefaciens (pti) Stämmen tritt ein, weil die Synthese von Opinen mit transformierten Gewebe Redifferenzierungen und Gewebeproliferation (Tumorbildung) auslöst. d) Die kurzen repetetiven Enden der t-dns (ca. 25 bp) können deletiert werden, ohne dass der Mechanismus der Integration ins pflanzliche Genom beeinträchtigt ist. e) An der Tumorbildung nach der Transformation mit wildtypischen Agrobacterium tumefaciens (pti) ist Auxin beteiligt. f) Das Ti-Plasmid von Agrobacterium tumefaciens wird ins Genom der Wirtspflanze integriert Punkte Sie haben RNA aus Muskelgewebe von Giraffen isoliert. Das Volumen ihrer RNA- Lsg. Beträgt 500 µl. Von dieser Ausgangslösung nehmen sie 10 µl und mischen sie mit 990 µl H 2 O. Diese Verdünnung messen Sie im Photometer. Wie bei DNS gilt auch bei RNA eine lineare Beziehung zwischen den Messwert OD 260 und der Konzentration der RNA-Lösung. OD 260 = 1 entspricht einer RNA-Konzentration von 40 µg/ml. Welche Konzentration hat Ihre Ausgangslösung, wenn Sie bei der Verdünnung einen Wert OD 260 = 0,025 messen? c = 0,025 x 40 µg/ml x 100 c = 100 µg/ml Welches Volumen Ihrer Ausgangslösung müssen Sie entnehmen, wenn Sie 1 µg der RNA auf ein Agarosegel auftragen wollen? V = m/c V = 1µg x ml/100 µg V = 0,01 ml V = 10 µl Wieviel RNA haben Sie insgesamt isoliert? m = c x V m = 100 ng/µl x 500 µl m = ng Punkte Vergleichen Sie die t-dns, wie sie in einem wildtypischen Agrobacterium tumefaciens gefunden wird, mit der t-dns eines binären Ti-Plasmid- Klonierungsvektors. Welche Gene findet man jeweils zwischen RB und LB? Wildtyp Ti-Plasmid: Gene für Opine +

5 Gene für Auxin und Cytochininbildung -> Gene die an der Tumorbildung maßgeblich beteiligt sind. Ti-Plasmid-Klonierungsvektor: Die Wunschgene die man anstelle der tumorbildenden Gene eingesetzt hat. Z.B. Antibiotikaresistenzen (um transgene Pflanzen detektieren zu können), Gene die für ein bestimmtes Protein kodieren, usw Punkte Ist in einer DNS-Sequenzierungsreaktion nach Sanger die Konzentration von Dideoxynukleotiden (a) höher oder (b) niedriger als die Konzentration von Deoxynukleotiden? Begründung: Weil die ddntps nur 1x am Ende des DNS-Stücks vorkommen und vorher unterschiedlich viele dntps angelagert wurden. Welchen Vorteil hat (bei der DNS-Sequenzierung nach Sanger) der Einsatz von fluoreszenz markierten Sequenzprimern? Punke Es wird ein Southern-Blot (DNS Gel Blot) mit genomischer DNS durchgeführt. Kreuzen Sie alle richtigen an. a) Die durch Gelelektrophorese aufgetrennte DNS mittels Natronlauge denaturiert, um die Hybridisierung mit der markierten Sonde zu ermöglichen b) Die markierte Sonde wird in der Regel durch Hitze denaturiert, um die Hybridisierung mit der an der Membran gebundenen DNS zu ermöglichen. c) Von der Gelelektrophorese werden in die DNS Fragmente mittles Natronlauge denaturiert, um die Hybridisierung mit der markierten Sonde zu ermöglichen. d) Vor der Gelelektrophorese wird die DNS mit Restriktionsenzymen geschnitten e) Vor der Gelelektrophorese wird die DNS mit alkalischer Phosphatase dephosphoriliert. f) Sonden für Southern-Hybridisierung können mit α 32 -P-dCTP markiert werden.