Fragen 11
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Molekulargenetik und Biotechnologie

Gymnasium 3. Biologie GYM BC 2

Von der Doppelhelix zur Biotechnologie: Wie liest, kopiert und verändert man DNA? Tauche ein in die Molekulargenetik, die Medizin, Landwirtschaft und unseren Blick auf das Lebendige verändert.

Lernziel · Gymnasiallehrplan

GYM BC 2 — Schwerpunktfach: Biologie und Chemie.

Vorschau der Fragen

1Die Information eines Gens (DNA) wird zuerst in RNA kopiert, die danach als Bauplan für den Aufbau eines Proteins dient.
RichtigFalsch
2Ordne die Schritte, um mithilfe von Bakterien ein menschliches Protein (etwa Insulin) herzustellen.

In die richtige Reihenfolge bringen:

Das Bakterium sich vermehren und dabei das Protein herstellen lassenDas hergestellte Protein ernten und reinigenDie codierende Sequenz des menschlichen Gens ohne Introns gewinnen (oder synthetisieren)Dieses Plasmid in ein Bakterium einschleusenSie in eine kleine ringförmige Bakterien-DNA (Plasmid) einbauen
3Es gibt nur rund zwanzig Aminosäuren zu codieren, aber die Zahl möglicher «Wörter» aus 3 DNA-Buchstaben ist viel grösser. Was folgt daraus für den genetischen Code?
Dass die meisten möglichen Wörter aus 3 Buchstaben zu gar nichts dienenDass oft mehrere Wörter dieselbe Aminosäure codieren (redundanter Code)Dass in Wirklichkeit noch viele Aminosäuren zu entdecken sindDass jede Aminosäure immer genau einem einzigen Wort entspricht
4Der genetische Code liest die DNA in «Wörtern» aus 3 Buchstaben, jeder Buchstabe ist eine der 4 Basen (A, T, G, C). Wie viele verschiedene Wörter (Codons) kann man insgesamt bilden?

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5Ordne jedem Werkzeug der Biotechnologie zu, was es ermöglicht.

Paarweise zuordnen:

PCRCRISPRSequenzierungGenetischer FingerabdruckGentherapie
Die genaue Buchstabenfolge lesenDNA an einer genauen Stelle ändernEin DNA-Stück massenhaft kopierenEine Person anhand ihrer DNA erkennenHeilen durch Korrektur eines Gens
6Eine Mutation verändert einen einzigen Buchstaben in einem Gen. Welche Aussage ist richtig?
Sie ist zwangsläufig katastrophal und macht den Organismus immer schwer krankSie verwandelt das Individuum sofort und automatisch in eine neue ArtJe nach Stelle kann sie wirkungslos, schädlich oder manchmal nützlich seinSie kann nie etwas verändern, weil ein Gen viel zu lang ist
7Die PCR-Technik verdoppelt die Zahl der DNA-Kopien in jedem Zyklus. Wie viele Kopien erhält man, ausgehend von einem einzigen Molekül, nach 10 Zyklen?

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8Ist ihre DNA einmal vollständig sequenziert, weiss eine Person mit Sicherheit, welche Krankheiten sie im Lauf ihres Lebens bekommen wird.
RichtigFalsch
9Eine Raupe und der Schmetterling, der aus ihr wird, haben genau dieselbe DNA. Wie kann dasselbe Genom zwei so verschiedene Körper hervorbringen?
Die ganze DNA der Raupe wird zu jener des Schmetterlings umgeschriebenDie Raupe erhält genau im Moment ihrer Verwandlung eine ganz neue DNAIn Wahrheit haben Raupe und Schmetterling gar nicht dieselbe Grund-DNAIn den verschiedenen Lebensabschnitten sind nicht dieselben Gene aktiv
10Welche Aussagen über die Biotechnologie und ihre Herausforderungen sind richtig? (mehrere Antworten)
Die DNA-Sequenzierung hilft, genetische Krankheiten zu diagnostizierenGenetische Daten werfen Fragen zu Privatsphäre und Diskriminierung aufCRISPR könnte einst Erbkrankheiten heilen, löst aber ethische Debatten ausDas Genom eines menschlichen Embryos zu verändern ist heute üblich und risikolos
11Eine Boten-RNA umfasst 306 Nukleotide, davon entsprechen 6 den Start- und Stoppsignalen (nicht codierend). Wie viele Aminosäuren hat das Protein, das sie codiert?

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Die richtigen Antworten entdeckst du beim Spielen.