EKSAMENSOPPGAVE I BI1001 CELLE- OG MOLEKYLÆRBIOLOGI

Transkript

1 Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet Institutt for biologi EKSAMENSOPPGAVE I BI1001 CELLE- OG MOLEKYLÆRBIOLOGI Faglig kontakt under eksamen: Jens Rohloff Tlf.: Eksamensdato: 26. mai 2009 Eksamenstid: 6 timer Studiepoeng: 15 Tillatte hjelpemidler: ingen Språkform: bokmål Antall sider bokmål: 6 (inkl. multiple choice (flervalgsspørsmålene)) Sensurdato: 16. juni 2009 Ved sensur teller oppgavene likt. Multiple-choice (flervalgsspørsmålene)(5) teller like mye som en gruppeoppgave (1,2,3,4). Legg merke til at enkeltoppgaver kan vektes forskjellige (angitt i %). Vennligst besvar hver oppgave (1,2,3,4) på nytt ark! Oppgave 1 a) Celler er bygget opp av ulike strukturelle og funksjonelle deler. Gi en kort beskrivelse av følgende strukturer (40 %): endomembransystem cytoskjelett ribosomer gap junction b) Hvilke prosesser og komponenter (ikke vesikulær transport) inngår i transport over membraner? Gi en beskrivelse av de ulike transportmekanismer. (60 %) 1 Merk! Studentene må primært gjøre seg kjent med sensur ved å bruke Studentweb. Eventuelle telefoner om sensur må rettes til instituttet. Eksamenskontoret vil ikke kunne svare på slike telefoner.

2 Oppgave 2 Fotosyntesen hos planter og andre fotosyntetiserende organismer er en av de mest sentrale prosesser som brukes for å bygge opp organisk substans fra CO 2 i luften og uorganiske stoffer fra miljøet. a) Beskriv fellestrekk som finnes hos kloroplaster og mitokondrier. Ta hensyn til både biologiske funksjoner og strukturell oppbygging. (40 %) b) Fotorespirasjonen reduserer mengden av produkter som genereres gjennom fotosyntese. Forklar prosessen. (30 %) c) Hva er forskjellen mellom C 4 - og CAM-planter? (30%) Oppgave 3 Deoksyribonukleinsyre (DNA) er molekylet som fungerer som bærer av den genetiske informasjonen i våre celler. a) Hvordan er det genetiske materialet i cellekjernen sammensatt, pakket og strukturert i kromatin, og på hvilken måte bidrar organiseringen av kromatin til genuttrykk? (60 %) b) Feil under meiosen eller ytre faktorer kan føre til strukturforandringer i kromosomer. Gi 2 eksempler på slike strukturforandringer. (20 %) c) Hva er punktmutasjoner, og hvordan kan slike mutasjoner påvirke proteinstruktur og funksjon? (20 %) Oppgave 4 Bioteknologi integrerer natur- og ingeniørvitenskap, og bruker biologiske systemer, levende organismer eller deler av disse for å lage/ modifisere produkter eller prosesser til spesifikke formål innen landbruk, matproduksjon og medisin. a) Forklar begrepene totipotens og pluripotens på bakgrunn av kloning av individ. (40 %) b) Beskriv selve metoden, og molekylærbiologiske prosesser som foregår som del av polymerase-kjedereaksjon (PCR). (30 %) c) Hvordan kan informasjon fra genomsekvenseringen av ulike organismer brukes til å predikere proteinfunksjon hos ulike arter? (30 %) Oppgave 5 25 Multiple Choice Oppgaver (flervalgsspørsmål), 4 sider Dette er en multiple choice -oppgave. Sett kryss for rett svaralternativ direkte i oppgaven. Oppgave 5 rives fra oppgavesettet og leveres sammen med besvarelsen. Merk: Kun ett svaralternativ pr. spørsmål. Rett svar gir ett poeng, mens to eller flere svar, samt feil svar, gir 0 poeng. 2

3 Fag/ Emnekode: BI1001 Dato: Studentnr.: Flervalgsspørsmål - Kryss av ett riktig svar per spørsmål på arkene, og legg arkene ved besvarelsen. 1 Primærstrukturen i et protein er A) en -heliks eller en -plate. B) aminosyresekvensen til polypeptidkjeden. C) satt sammen av to eller flere polypeptidkjeder. D) opprettholdt gjennom hydrogenbindinger. E) irregulær folding. 2 Hva begrenser oppløsningsevnen i et lysmikroskop? A) Linsetypen som brukes for å forstørre studieobjektet. B) Den korteste bølgelengden av lyset som brukes for å belyse prøven. C) Linsetypen som sender en fokusert stråle av elektroner gjennom prøven. D) Type tungmetall eller farge for å farge preparatet. E) Forholdet mellom et objekts bilde og dets reelle størrelse. 3 I dyreceller er hydrolytiske enzymer adskilt for å hindre generell ødeleggelse av cellulære komponenter. I hvilke av følgende organeller er hydrolytiske enzymer pakket? A) kloroplast B) lysosom C) sentralvakuole D) peroksisom E) glyoxysom 4 Hvilken term brukes til å beskrive overføringen av fri energi fra katabolsk til anabolsk vei? A) feedbackregulering B) bioenergi C) energikobling D) entropi E) koaktivitet 5 Hvilken prosess i cellene våre konverterer kjemisk energi som er lagret i glukose til kjemisk energi i form av ATP? A) potensering B) cellulær respirasjon C) fordøyelse D) anabolisme E) redox-reaksjoner 6 Hva skjer når et enzym tilsettes en løsning der substrat og produkt befinner seg i likevekt? A) Ytterligere produkt dannes. B) Ytterligere substrat dannes. C) Reaksjonen forandres fra endergonisk til eksergonisk. D) Den frie energien i systemet blir forandret. E) Ingenting; reaksjonen forblir i likevekt. 7 Hva er i tillegg til ATP endeproduktene av glykolysen? A) CO 2 og H 2 O B) CO 2 og pyruvat C) NADH og pyruvat D) CO 2 og NADH E) H 2 O, FADH 2 og citrat 3

4 Fag/ Emnekode: BI1001 Dato: Studentnr.: 8 På hvilket steg går katabolske produkter fra fettsyre-nedbrytningen inn i sitronsyresyklusen? A) pyruvat B) malat eller fumarat C) acetyl CoA D) -ketoglutarat E) succinyl CoA 9 Når en celle slipper ut signalmolekyler i omgivelsen, og flere celler i nærheten responderer, kalles denne typen signalisering for A) hormon signalisering B) autokrin signalisering C) parakrin signalisering D) endokrin signalisering E) synaptisk signalisering 10 Dannelsen av en celleplate starter i midtplanet av en celle, og kjerner danner seg på nytt på motsatte ender av cellen. Hva slags celle er dette? A) En dyrecelle i metafase. B) En dyrecelle i telofasen. C) En dyrecelle som gjennomgår cytokinesen. D) En plantecelle i metafase. E) En plantcelle som gjennomgår cytokinesen. 11 Meiose II likner på mitose ved at A) homologe kromosomer får kontakt med hverandre (synapse). B) DNA replikeres før delingen. C) dattercellene er diploide. D) søsterkromatidene separerers under anafasen. E) kromosomantallet blir redusert. 12 En plante med fiolette blomster driver selvpollinering. Gjennom flere generasjoner produserer den fiolette blomster. Dette er et eksempel på A) hybridisering. B) ikke-komplett dominans. C) ren avl (true-breeding). D) loven om segregering. E) polygenesis. 13 F 1 avkom i Mendel's klassiske krysning av sukkererter så alltid ut som en av foreldrene fordi A) et allel var fullstendig dominant over et annet. B) hvert allel påvirket uttrykket av fenotype. C) karaktertrekkene ble blandet under befruktning. D) ingen gener samhandlet om å produsere fenotypen til forelder. E) forskjellige gener samhandlet om å produsere forelder-fenotypen. 14 Svart pels i mus (B) er dominant over brun (b). Kort hale (T) er dominant over lang hale (t). Hvilken fraksjon av avkommet fra krysningen BbTt BBtt vil ha svart pels og lange haler? A) 1/16 B) 3/16 C) 3/8 D) 1/2 E) 9/16 4

5 Fag/ Emnekode: BI1001 Dato: Studentnr.: 15 Det foreligger et godt bevis på kobling (linkage) når A) to gener opptrer sammen i samme gameten. B) et gen er assosiert med en spesifikk fenotype. C) to gener jobber sammen for å kontrollere et karakteristisk trekk. D) gener ikke segregerer uavhengig av hverandre under meiosen. E) to trekk er forårsaket av et enkelt gen. 16 En ny DNA-streng forlenges kun i 5 til 3 retningen fordi A) DNA-polymerase starter å tilføye nukleotider ved 5 enden av templatet. B) Okazaki-fragmenter forhindrer elongering i 3 til 5 retningen. C) polariteten av DNA-molekylet forhindrer addisjon av nukleotider på 3 enden. D) replikasjonen må gå videre i retning replikasjonsgaffel (replication fork). E) DNA-polymerasen tilføyer kun nukleotider på den frie 3 enden. 17 I cellen brukes en primer for å starte syntesen av en ny DNA streng. Hvilke type molekyl eller substans består primeren av? A) RNA B) DNA C) protein D) fosfat E) svovel 18 Hva er den første hendelsen i translasjon hos eukaryoter? A) Elongering av polypeptidet. B) Base-paring av aktivert metionin-trna til AUG av budbringer RNA (mrna). C) Binding av de større ribosomale subenheter til mindre ribosomale subenheter. D) Kovalent binding mellom de første to aminosyrer. E) Både B og D skjer samtidig. 19 RNA virus ser ut til å ha hyppigere mutasjoner fordi A) RNA nukleotider er mer ustabile enn DNA nukleotider. B) replikasjon av deres genom involverer ikke kontrollesing av DNA replikasjon. C) RNA virus replikerer raskere. D) RNA virus er i stand til å inkorporere mange ikke-standard baser. E) RNA virus er mer følsomme for mutagener. 20 Hva prøver operon-modellen å forklare? A) Koordinert kontroll av genuttrykk hos bakterier. B) Resistens av bakterier mot antibiotika. C) Hvordan gener beveger seg mellom homologe regioner av DNA. D) Mekanismen for viralt feste til en vertscelle. E) Horisontal overføring av plantevirus. 21 Hvilken av de følgende karakteristika eller prosesser er felles for både bakterier og virus? A) binær fisjon B) ribosomer C) nukleinsyrer D) mitose E) konjugasjon 22 Strukturelle forskjeller mellom muskelceller og nerveceller i en og samme organsime skyldes A) forskjellige gener. B) forskjellige kromosomer. C) bruken av ulike genetiske koder. D) differensielt genuttrykk. E) unike ribosomer. 5

6 Fag/ Emnekode: BI1001 Dato: Studentnr.: 23 I hvilken av de følgende eksempler forventer du å finne den høyeste graden av DNA-metylering? A) tandem arrays av ribosomale gener. B) pseudogener. C) inaktiverte mammalske X-kromosomer. D) globin-gener. E) transposoner. 24 Uttrykket vektor innen rekombinant DNA metoder referer til A) enzymet som kutter DNA i restriksjonsfragmenter. B) ikke-matchende ender (sticky ends) av et DNA-fragment. C) mikrosatelitter som DNA-markører. D) et plasmid som brukes for å overføre DNA inn i levende celler. E) en DNA-probe som brukes for å identifisere et enkelt gen. 25 Hvilken rolle spiller en transkripsjonsfaktor i et signaltransduksjonsspor? A) Den starter en kaskade gjennom binding til en plasmamembran-reseptor. B) Den overfører et signal fra cytoplasma til plasmamembranen. C) Den aktiverer reléproteiner (relay proteins). D) Den utløser transkripsjon av et spesifikt gen gjennom binding til DNA. E) Den er et plasmamembran-protein som binder signalmolekyler. 6

7 Noregs teknisk-naturvitskaplege universitet Institutt for biologi EKSAMENSOPPGÅVE I BI1001 CELLE- OG MOLEKYLÆRBIOLOGI Fagleg kontakt under eksamen: Jens Rohloff Tlf.: Eksamensdato: 26. mai 2009 Eksamenstid: 6 timer Studiepoeng: 15 Tillate hjelpemiddel: ingen Språkform: nynorsk Sidetal nynorsk: 6 (inkl. multiple choice (fleirvalspørsmåla)) Sensurdato: 16. juni 2009 Ved sensur tel oppgåvene likt. Multiple-choice (fleirvalspørsmåla)(5) tel like mykje som ei gruppeoppgåve (1,2,3,4). Legg merke til at enkeltoppgåver kan vektes forskjellige (oppgjett i %). Ver vennleg å svar på kvar oppgåve (1,2,3,4) på nytt ark! Oppgåve 1 a) Celler er bygd opp av ulike strukturelle og funksjonelle delar. Gi ei kort utgreiing om følgjande strukturar (40 %): endomembransystem cytoskjelett ribosomer gap junction b) Kva for prosessar og komponentar (ikkje vesikulær transport) inngår i transport over membranar? Grei ut om dei ulike transportmekanismane. (60 %) 1 Merk! Studentane må primært gjere seg kjend med sensur ved å nytte Studentweb. Eventuelle telefonar om sensur må rettast til instituttet. Eksamenskontoret vil ikkje kunne svare på slike telefonar.

8 Oppgåve 2 Fotosyntesen hjå plantar og andre fotosyntetiserande organismar er ein av dei mest sentrale prosessane som brukast for å byggje opp organisk substans frå CO 2 i lufta og uorganiske stoffar frå miljøet. a) Grei ut om fellestrekk som finnest hjå kloroplastar og mitokondrier. Ta omsyn til både biologiske funksjonar og strukturell oppbygging. (40 %) b) Fotorespirasjonen reduserar mengda av produkt som vert generert gjennom fotosyntese. Forklar prosessen. (30 %) c) Kva er forskjellen mellom C 4 - og CAM-plantar? (30%) Oppgåve 3 Deoksyribonukleinsyre (DNA) er molekylet som fungerar som bærer av den genetiske informasjonen i våre celler. a) Korleis er det genetiske materialet i cellekjernen satt saman, pakka og strukturert i kromatin, og korleis bidrar organiseringa av kromatin til genuttrykk? (60 %) b) Feil under meiosen eller ytre faktorar kan føre til strukturendringar i kromosoma. Gje 2 eksempel på slike strukturendringar. (20 %) c) Kva er punktmutasjonar, og korleis kan slike mutasjonar påverke proteinstruktur og funksjon? (20 %) Oppgåve 4 Bioteknologi integrerar natur- og ingeniørvitenskap, og bruker biologiske system, levande organismar eller delar av desse for å lage/ modifisere produkt eller prosessar til spesifikke formål innan landbruk, matproduksjon og medisin. a) Grei ut om totipotens og pluripotens med bakgrunn i kloning av individ. (40 %) b) Grei ut om sjølve metoden, og molekylærbiologiske prosessar som utspelar seg som del av polymerase-kjedereaksjon (PCR). (30 %) c) Korleis kan informasjon frå genomsekvenseringa av ulike organismar brukast til å predikere proteinfunksjon hjå ulike artar? (30 %) Oppgåve 5 25 Multiple Choice Oppgåver (fleirvalspørsmåla), 4 sider Dette er ein multiple choice -oppgåve. Sett kryss for rett svaralternativ direkte i oppgåva. Oppgåve 5 rivast frå oppgåvesettet og leverast saman med svaret. Merk: Berre eitt svaralternativ pr. spørsmål. Rett svar gjev eit poeng, medan to eller fleire svar, samt feil svar, gjev 0 poeng. 2

9 Fag/ Emnekode: BI1001 Dato: Studentnr.: Fleirvalspørsmåla - Merkje av eitt riktig svar for kvar oppgåve med eit kryss på arket, legg desse ved svaret. 1 Primærstrukturen i eit protein er A) ein -heliks eller ei -plate. B) aminosyresekvensen til polypeptidkjeden. C) satt saman av to eller fleir polypeptidkjedar. D) opprettheldt gjennom hydrogenbindingar. E) irregulær folding. 2 Kva begrensar oppløysingsevne i eit lysmikroskop? A) Linsetypen som brukast for å forstørre studieobjektet. B) Den kortaste bølgjelengda av lyset som brukast for å belyse prøven. C) Linsetypen som sendar ei fokusert stråle av elektronar gjennom prøven. D) Type tungmetall eller farge for å farge preparatet. E) Forholdet mellom eit objekts bilde og dets reelle størrelse. 3 I dyreceller er hydrolytiske enzymer åtskilt for å hindre generell øydelegging av cellulære komponentar. I kva for av dei følgjande organellar er hydrolytiske enzym pakka? A) kloroplast B) lysosom C) sentralvakuole D) peroksisom E) glyoxysom 4 Kva for ein term brukast til å beskrive overføringen av fri energi frå katabolsk til anabolsk veg? A) feedbackregulering B) bioenergi C) energikobling D) entropi E) koaktivitet 5 Kva for ein prosess i cellene våre konverterar kjemisk energi som er lagra i glukose til kjemisk energi i form av ATP? A) potensering B) cellulær respirasjon C) fordøyelse D) anabolisme E) redox-reaksjonar A B C D E 6 Kva skjer når eit enzym tilsettast ei løysning der substrat og produkt er i likevekt? A) Ytterligare produkt dannast. B) Ytterligare substrat dannast. C) Reaksjonen forandrast frå endergonisk til eksergonisk. D) Den frie energien i systemet blir foranda. E) Ingenting; reaksjonen forblir i likevekt. 7 Kva er i tillegg til ATP endeprodukta av glykolysen? A) CO 2 og H 2 O B) CO 2 og pyruvat C) NADH og pyruvat D) CO 2 og NADH E) H 2 O, FADH 2 og citrat 3

10 Fag/ Emnekode: BI1001 Dato: Studentnr.: 8 På kva for eit steg går katabolske produkt frå fettsyre-nedbrytinga inn i sitronsyresyklusen? A) pyruvat B) malat eller fumarat C) acetyl CoA D) -ketoglutarat E) succinyl CoA 9 Når ei celle slepp ut signalmolekylar i omgjevnaden, og fleire celler i nærleiken responderar, kallast denne typen signalisering for A) hormon signalisering B) autokrin signalisering C) parakrin signalisering D) endokrin signalisering E) synaptisk signalisering 10 Danning av ei celleplate startar i midtplanet av ei celle, og kjernar dannar seg på ny på motsatte ender av cella. Kva slags celle er dette? A) Ei dyrecelle i metafase. B) Ei dyrecelle i telofasen. C) Ei dyrecelle som gjennomgår cytokinesen. D) Ei plantecelle i metafase. E) Ei plantcelle som gjennomgår cytokinesen. 11 Meiose II liknar på mitose ved at A) homologe kromosom får kontakt med kvarandre (synapse). B) DNA replikerast før delinga. C) dottercellene er diploide. D) søsterkromatidane separerast under anafasen. E) kromosomtalet reduserast. 12 Ei plante med fiolette blomar drivar sjølvpollinering. Gjennom fleira generasjonar produserar den fiolette blomar. Dette er eit eksempel på A) hybridisering. B) ikkje-komplett dominans. C) rein avl (true-breeding). D) lova om segregering. E) polygenesis. 13 F 1 avkom i Mendel si klassiske kryssing av sukkerertar såg alltid ut som ein av foreldra fordi A) eit allel var fullstendig dominant over eit anna. B) kvart allel påverka uttrykket av fenotype. C) karaktertrekkane blei blanda under befrukting. D) ingen gen handla saman om å produsere fenotypen til foreldra. E) forskjellige gen handla saman om å produsere fenotypen til foreldra. 14 Svart pels i mus (B) er dominant over brun (b). Kort hale (T) er dominant over lang hale (t). Kva for ein fraksjon av avkommet frå krysninga BbTt BBtt vil ha svart pels og lange hale? A) 1/16 B) 3/16 C) 3/8 D) 1/2 E) 9/16 4

11 Fag/ Emnekode: BI1001 Dato: Studentnr.: 15 Det føreligg eit godt bevis på kopling (linkage) når A) to gen opptrer saman i same gameten. B) eit gen er assosiert med ei spesifikk fenotype. C) to gen jobbar saman for å kontrollere eit karakteristisk trekk. D) gena ikkje segregerar uavhengig av kvarandre under meiosen. E) to trekk er forårsaka av eit enkelt gen. 16 Ein ny DNA-streng forlengast kun i 5 til 3 retninga fordi A) DNA-polymerase startar å tilføye nukleotider ved 5 enden av templatet. B) Okazaki-fragmentar forhindrar elongering i 3 til 5 retninga. C) polariteten av DNA-molekylet forhindrar addisjon av nukleotider på 3 enden. D) replikasjonen må gå vidare i retning replikasjonsgaffel (replication fork). E) DNA-polymerasen tilføyer kun nukleotider på den frie 3 enden. 17 I cella brukast ein primer for å starte syntesen av ein ny DNA streng. Kva for ein type molekyl eller substans består primeren av? A) RNA B) DNA C) protein D) fosfat E) svovel 18 Kva er den første hendinga i translasjon hjå eukaryotar? A) Elongering av polypeptidet. B) Base-paring av aktivert metionin-trna til AUG av budbringar RNA (mrna). C) Binding av dei større ribosomale subenheter til mindre ribosomale subenhetar. D) Kovalent binding mellom de første to aminosyrer. E) Både B og D skjer samtidig. 19 RNA virus ser ut til å ha hyppigare mutasjonar fordi A) RNA nukleotidar er meir ustabile enn DNA nukleotidar. B) replikasjon av deira genom involverar ikkje kontrollesing av DNA replikasjon. C) RNA virus replikerar raskare. D) RNA virus er i stand til å inkorporere mange ikke-standard baser. E) RNA virus er meir følsame for mutagenar. 20 Kva prøver operon-modellen å forklare? A) Koordinert kontroll av genuttrykk hjå bakteriar. B) Resistens av bakteriar mot antibiotika. C) Korleis gen beveg seg mellom homologe regionar av DNA. D) Mekanismen for viralt feste til ei vertscelle. E) Horisontal overføring av plantevirus. 21 Kva for ein av dei følgjande karakteristika eller prosessar er felles for både bakteriar og virus? A) binær fisjon B) ribosom C) nukleinsyrar D) mitose E) konjugasjon 22 Strukturelle forskjellar mellom muskelceller og nerveceller i ein og same organsime skyldast A) forskjellige gen. B) forskjellige kromosom. C) bruken av ulike genetiske kodar. D) differensielt genuttrykk. E) unike ribosom. 5

12 Fag/ Emnekode: BI1001 Dato: Studentnr.: 23 I kven av dei følgjande eksemplane reknar du med å finne den høgaste graden av DNA-metylering? A) tandem arrays av ribosomale gen. B) pseudogen. C) inaktiverte mammalske X-kromosom. D) globin-gen. E) transposon. 24 Uttrykket vektor innan rekombinant DNA metodar referer til A) enzymet som kuttar DNA i restriksjonsfragmentar. B) ikke-matchende endar (sticky ends) av eit DNA-fragment. C) mikrosatelittar som DNA-markørar. D) eit plasmid som brukast for å overføre DNA inn i levande celler. E) ein DNA-probe som brukast for å identifisere eit enkelt gen. 25 Kva for ein rolle spillar ein transkripsjonsfaktor i eit signaltransduksjonsspor? A) Den startar ein kaskade gjennom binding til ein plasmamembran-reseptor. B) Den overfører eit signal frå cytoplasma til plasmamembranen. C) Den aktiverar reléproteinar (relay proteins). D) Den utløyser transkripsjon av eit spesifikt gen gjennom binding tel DNA. E) Den er eit plasmamembran-protein som bind signalmolekylar. 6

13 Norwegian University of Science and Technology Department of Biology EXAMINATION IN BI1001 CELL AND MOLECULAR BIOLOGY Responsible contact during examination: Jens Rohloff Phone: Date of examination: May 26 th 2009 Time: 6 hours Points: 15 Permitted aids: none Language: English No. of pages: 6 (including multiple choice) Grades to be announced on: June 16 th 2009 All questions count as equal. The multiple-choice test (5) counts as equal as one of the main questions (1,2,3,4). Note that single questions might be weighted differently (indicated in %). Please start answering each question (1,2,3,4) on a new sheet of paper! Exercise 1 a) Cells are composed of different structural and functional parts. Give a short description of the following structures (40 %): endomembrane system cytoskeleton ribosomes gap junction b) Which processes and components (excluding vesicular transport) are part of transport over membranes? Give a description of the different transport mechanisms. (60 %) 1 Merk! Studentene må primært gjøre seg kjent med sensur ved å bruke Studentweb. Eventuelle telefoner om sensur må rettes til instituttet. Eksamenskontoret vil ikke kunne svare på slike telefoner.

14 Exercise 2 Photosynthesis in plants and other photosynthesising organisms, is one of the most central processes, which is used to build up organic substance from CO 2 in air and inorganic substances from the environment. a) Describe common features found in chloroplasts and mitochondria. Regard both biological functions and structures. (40 %) b) Photorespiration reduces the amount of products generated from photosynthesis. Explain the process. (30 %) c) What is the difference between C 4 - and CAM-plants? (30%) Exercise 3 Deoxyribonucleic acid (DNA) is a molecule, which functions as carrier of the genetic information in our cells. a) How is the genetic material in the nucleus composed, packaged and structured in chromatin, and in which way does the packaging of chromatin contribute to gene expression? (60 %) b) Errors during meiosis or external factors might lead to structural changes in chromosomes. Give 2 examples of such modifications. (20 %) c) What is a point mutation, and in which way can such mutations affect protein structure and function? (20 %) Exercise 4 Biotechnology integrates both natural science and engineering by using biological systems, living organisms or parts of these to generate/ modify products or processes for specific purposes in agriculture, food production and medicine. a) Explain the terms totipotency and pluripotency with regard to cloning of individuals. (40 %) b) PCR describe the method itself, and the molecular biological processes which happen as part of the polymerase chain reaction. (30 %) c) How might information from genome sequencing of different organisms be used to predict protein function in different species? (30 %) Exercise 5 25 Multiple Choice Questions, 4 pages This is a multiple choice exercise. Tick off correct answers directly in the exercises. Exercise 5 is teared off from the set of questions and handed in together with your other answers. Note: Only one answer per question. Correct answer gives one point, while two or several answers, or an incorrect answer, gives 0 points. 2

15 Course/ Code: BI1001 Date: May 26 th 2009 Student no.: Multiple Choice Questions Tick off one correct answer per question on the sheets, and attach the sheets to your answers. 1 The primary structure of a protein is A) an helix or a -sheet. B) the amino acid sequence of the polypeptide chain. C) composed of two or more polypeptide chains. D) maintained by hydrogen bonds. E) irregular folding. 2 What limits the resolving power of a light microscope? A) The type of lens used to magnify the object under study. B) The shortest wavelength of light used to illuminate the specimen. C) The type of lens that focuses a beam of electrons through the specimen. D) The type of heavy metal or dye that is used to stain the specimen. E) The ratio of an object's image to its real size. 3 In animal cells, hydrolytic enzymes are packaged to prevent general destruction of cellular components. Which of the following organelles functions in this compartmentalization? A) chloroplast B) lysosome C) central vacuole D) peroxisome E) glyoxysome 4 What term is used to describe the transfer of free energy from catabolic pathways to anabolic pathways? A) feedback regulation B) bioenergetics C) energy coupling D) entropy E) cooperativity 5 In our cells, what process converts the chemical energy found in glucose into the chemical energy found in ATP? A) potentiation B) cellular respiration C) digestion D) anabolism E) redox 6 If an enzyme is added to a solution where its substrate and product are in equilibrium, what would occur? A) Additional product would be formed. B) Additional substrate would be formed. C) The reaction would change from endergonic to exergonic. D) The free energy of the system would change. E) Nothing; the reaction would stay at equilibrium. 7 In addition to ATP, what are the end products of glycolysis? A) CO 2 and H 2 O B) CO 2 and pyruvate C) NADH and pyruvate D) CO 2 and NADH E) H 2 O, FADH 2 and citrate 3

16 Course/ Code: BI1001 Date: May 26 th 2009 Student no.: 8 Where do the catabolic products of fatty acid breakdown enter into the citric acid cycle? A) pyruvate B) malate or fumarate C) acetyl CoA D) -ketoglutarate E) succinyl CoA 9 When a cell releases a signal molecule into the environment and a number of cells in the immediate vicinity respond, this type of signaling is A) hormone signaling. B) autocrine signaling. C) paracrine signaling. D) endocrine signaling. E) synaptic signaling. 10 The formation of a cell plate is beginning across the middle of a cell and nuclei are re-forming at opposite ends of the cell. What kind of cell is this? A) An animal cell in metaphase B) An animal cell in telophase C) An animal cell undergoing cytokinesis D) A plant cell in metaphase E) A plant cell undergoing cytokinesis 11 Meiosis II is similar to mitosis in that A) homologous chromosomes synapse. B) DNA replicates before the division. C) the daughter cells are diploid. D) sister chromatids separate during anaphase. E) the chromosome number is reduced. 12 A plant with purple flowers is allowed to self-pollinate. Generation after generation, it produces purple flowers. This is an example of A) hybridization. B) incomplete dominance. C) true-breeding. D) the law of segregation. E) polygenetics. 13 The F 1 offspring of Mendel's classic pea cross always looked like one of the two parental varieties because A) one allele was completely dominant over another. B) each allele affected phenotypic expression. C) the traits blended together during fertilization. D) no genes interacted to produce the parental phenotype. E) different genes interacted to produce the parental phenotype. 14 Black fur in mice (B) is dominant to brown fur (b). Short tails (T) are dominant to long tails (t). What fraction of the progeny of the cross BbTt BBtt will have black fur and long tails? A) 1/16 B) 3/16 C) 3/8 D) 1/2 E) 9/16 4

17 Course/ Code: BI1001 Date: May 26 th 2009 Student no.: 15 There is good evidence for linkage when A) two genes occur together in the same gamete. B) a gene is associated with a specific phenotype. C) two genes work together to control a specific characteristic. D) genes do not segregate independently during meiosis. E) two characteristics are caused by a single gene. 16 A new DNA strand elongates only in the 5' to 3' direction because A) DNA polymerase begins adding nucleotides at the 5' end of the template. B) Okazaki fragments prevent elongation in the 3' to 5' direction. C) the polarity of the DNA molecule prevents addition of nucleotides at the 3' end. D) replication must progress toward the replication fork. E) DNA polymerase can only add nucleotides to the free 3' end. 17 In cells a primer is used to initiate the synthesis of a DNA strand. Which type of molecule or substance is the primer composed of? A) RNA B) DNA C) protein D) phosphate E) sulfur 18 Which is the first event in translation in eukaryotes? A) Elongation of the polypeptide. B) Base pairing of activated methionine-trna to AUG of the messenger RNA. C) Binding of the larger ribosomal subunit to smaller ribosomal subunits. D) Covalent bonding between the first two amino acids. E) Both B and D occur simultaneously. 19 RNA viruses appear to have higher rates of mutation because A) RNA nucleotides are more unstable than DNA nucleotides. B) replication of their genomes does not involve the proofreading steps of DNA replication. C) RNA viruses replicate faster. D) RNA viruses can incorporate a variety of nonstandard bases. E) RNA viruses are more sensitive to mutagens. 20 What does the operon model attempt to explain? A) The coordinated control of gene expression in bacteria. B) Bacterial resistance to antibiotics. C) How genes move between homologous regions of DNA. D) The mechanism of viral attachment to a host cell. E) Horizontal transmission of plant viruses. 21 Which of the following characteristics or processes is common to both bacteria and viruses? A) binary fission B) ribosomes C) nucleic acids D) mitosis E) conjugation 22 Muscle cells and nerve cells in one species of animal owe their differences in structure to A) having different genes. B) having different chromosomes. C) using different genetic codes. D) differential gene expression. E) having unique ribosomes. 5

18 Course/ Code: BI1001 Date: May 26 th 2009 Student no.: 23 In which of the following examples would you expect to find the highest level of DNA methylation? A) tandem arrays for ribosomal genes B) pseudogenes C) inactivated mammalian X chromosomes D) globin genes E) transposons 24 In recombinant DNA methods, the term vector can refer to A) the enzyme that cuts DNA into restriction fragments. B) the sticky end of a DNA fragment. C) microsatellites as DNA markers. D) a plasmid used to transfer DNA into a living cell. E) a DNA probe used to identify a particular gene. 25 What role does a transcription factor play in a signal transduction pathway? A) By binding to a plasma membrane receptor it initiates a cascade. B) It relays a signal from the cytoplasm to the plasma membrane. C) It activates relay proteins. D) By binding to DNA it triggers the transcription of a specific gene. E) It is a plasma membrane protein that binds signal molecules. 6