EKSAMENSOPPGAVE I MOL4010 Molekylærbiologi for teknologer

Transkript

1 Fag/ mnekode: MOL4010 Dato: Studentnr.: 1 Det medisinske fakultet Institutt for kreftforskning og molekylær medisin KSAMNSOPPGAV I MOL4010 Molekylærbiologi for teknologer Fredag 4. juni 2010, kl Antall studiepoeng: 7.5 Tillatte hjelpemidler: ingen Antall sider (inkludert forside og engelsk MQ): XX Kontaktperson under eksamen: Torunn Bruland, Telefon: og Sensurfrist: 25. juni 2010 Sensuren kunngjøres på sensurtelefon , og på internett Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet Det medisinske fakultet 1

2 Fag/ mnekode: MOL4010 Dato: Studentnr.: 2 Institutt for kreftforskning og molekylær medisin KSAMNSOPPGAV I MOL4010 MOLKYLÆRBIOLOGI FOR TKNOLOGR Faglig kontakt under eksamen: Torunn Bruland Telefon: og ksamensdato: ksamenstid: 4 timer Vekttall: 7.5 poeng Tillatte hjelpemidler: ingen Språkform: bokmål Antall sider bokmål og engelsk: 12 Sensurdato: 25. juni 2010 Ved sensur teller oppgavene likt. Flervalgspørsmålene (4) teller like mye som en gruppeoppgave (1-3). Legg merke til at enkeltoppgaver kan vektes forskjellig (oppgitt i %). Vennligst besvar hver oppgave (1-3) på nytt ark! *************************************************************************** ALL QUSTIONS COUNT AS QUAL. TH MULTIPL-CHOIC TST (4) COUNTS AS QUAL AS ON OF TH MAIN QUSTIONS (1-3). NOT THAT SINGL QUSTIONS MIGHT B WIGHTD DIFFRNTLY (INDICATD IN %). PLAS START ANSWRING VRY QUSTION (1-3) ON A NW SHT OF PAPR! Oppgave 1 a) Celler er bygget opp av ulike strukturelle og funksjonelle deler. Gi en kort, men presis beskrivelse av følgende begreper (50 %): aminosyre fosfolipid lysosom teleomer kjerne b) Utdyp følgende biologiske prosesser med fokus på mekanismer som driver disse: Passiv transport og aktiv transport. (50 %) ********************************************************************* xercise 1 a) Cells are composed of different structural and functional parts. Give a short but precise description of the following terms (50 %): amino acid phospholipid lysosome teleomer nucleus b) Describe the following biological processes with focus on mechanisms driving these: Passive transport and active transport. (50 %) 2

3 Fag/ mnekode: MOL4010 Dato: Studentnr.: 3 Oppgave 2 Gener inneholder informasjon om hvordan en organisme bygges opp og hvordan den fungerer. a) Beskriv de ulike trinn under transkripsjon av et gen i en eukaryot organisme ved bruk av ordene genetisk kode, kodon, promotor, transkripsjonsfaktor, RNApolymerase, initiering, elongering, terminering, RNA-prosesseing, spleisosom, mrna. Bruk gjerne tegninger. (60 %) b) Beskriv Mendels to lover. Gi eksempler på et fenomen som tilsynelatende gjør at Mendels andre lov ikke er gyldig. (40 %) ********************************************************************* xercise 2 Genes contain the information on how an organism is built up and how the organism functions. c) Describe the different steps in the transcription of a gene in an eucaryot organism by using the terms genetic code, codon, promotor, transcription factor, RNApolymerase, initiation, elongation, termination, RNA-processing, spliceosome, mrna. Use drawings if you like. (60 %) d) Describe Mendels two laws. Give examples of phenomena which apparently indicate that Mendel s second law is not valid. (40 %) Oppgave 3 a) Celler er i stand til å kommunisere med hverandre og med omverdenen for å kunne tilpasse seg forandrete miljøbetingelser. Forklar de ulike trinn ved overføring av et ekstracellulært signal til en intracellulær respons. (60 %) b) Respirasjon er en elementær biologisk prosess som kjennetegner alle høyere organismer. Gi en oversikt over de tre mest sentrale prosesser som inngår og beskriv hvor i cellen disse foregår (40 %). ********************************************************************* xercise 3 c) Cells are capable of communicating with each other and the surroundings in order to adapt to changed environmental conditions. xplain the different steps from the transfer of an extracellular signal to the intracellular response. (60 %) d) Respiration is an essential biological process which characterises all higher organisms. Give an overview of the three central processes, and describe where these happen in the cell. (40 %) 3

4 Fag/ mnekode: MOL4010 Dato: Studentnr.: 4 Oppgave 4 Multiple Choice (flervalgsspørsmål) Dette er en multiple choice -oppgave. Sett kryss for rett svaralternativ direkte i oppgaveteksten. Oppgave 4 rives fra oppgavesettet og leveres med besvarelsen. Merk: Kun ett svaralternativ pr. spørsmål. Rett svar gir ett poeng, mens to eller flere svar, samt feil svar, gir 0 poeng. Husk å oppgi studentnummeret ditt på hvert ark. ************************************************************************** This is a multiple choice -task. Mark the correct alternative by ticking off a box in the text. Tear off the sheets with the tasks in question 4 and hand in together with the rest of your answers. Please observe: Mark only one answer per task. Correct answer gives one point. Two or more answers or wrong answer gives 0 points. Remember to write your student no. on each page. 4

5 Fag/ mnekode: MOL4010 Dato: Studentnr.: 5 Multiple Choice (Flervalgsspørsmål). 1 Hvilket av følgende utsagn om 5 enden på en DNA polynukleotidtråd er korrekt? A) 5 enden har en hydroxylgruppe festet til karbon 5 på ribose B) 5' enden har en fosfatgruppe festet til karbon 5 på ribose C) 5' enden har thymin festet til karbon 5 på ribose D) 5' enden har en carboxylgruppe festet til karbon 5 på ribose 2 Leveren er involvert i avgifting av mange giftstoffer og legemidler. Hvilken av følgende strukturer er primært involvert i denne prosessen og er derfor rikelig tilstede i leverceller? A) kornet R B) glatt R C) golgiapparat D) kjernekonvolutt ) transportvesikler 3 Hvilken av følgende organeller tar ofte opp en stor del av volumet i en plantecelle? A) lysosom B) vakuole C) mitokondrie D) golgiapparat ) peroksisom 4 Hvilken av de følgende organellene inneholder sitt eget DNA og ribosomer? A) lysosom B) vakuole C) mitokondrie D) golgiapparat ) peroksisom 5 Dyreceller har ingen cellemembran. Hvorfor er det likevel nødvendig for dyreceller å ha intracellulære forbindelser som gap-junctions. A) Cellemembraner skiller ikke mellom de ulike typer ioner og molekyler som passerer gjennom dem. B) Store molekyler, særlig proteiner, går ikke lett gjennom en membran, og enda mindre lett gjennom to nærliggende membraner. C) Celle- til- celle kommunikasjon krever fysisk feste til hverandre. D) Opprettholdelse av bindevev s form krever at cellene henger fast i hverandre. ) Dyrecellers relative formløshet krever en mekanisme for å holde cellene samlet. 6 Hvilket av følgende utsagn er riktig for integrerte membranproteiner (integral proteins)? A) De mangler tertiærstruktur. B) De er løst bundet til overflaten på dobbeltlaget. C) De er vanligvis transmembrane proteiner 5

6 Fag/ mnekode: MOL4010 Dato: Studentnr.: D) De er ikke bevegelige innad i dobbeltlaget ) De har bare en strukturell rolle i membraner. 7 Hvilket av følgende begreper beskriver best ABO blodsystemet? A) Ufullstendig dominans B) Multiple alleler C) Pleiotrofi D) pistase 8 n kvinne har seks sønner. Hva er sannsynligheten for at hennes neste barn vil være en datter? A) 1. B) 0. C) 1/2. D) 1/6. ) 5/6. 9 Hvorfor kondenserer kromosomer under mitose? A) Kondensering øker deres potensielle energi B) Kondensering gjør det mulig for kromosomene å bevege seg uten å bli viklet inn i hverandre eller brekke. C) Kondensering gjør det mulig for kromosomene å få plass innenfor kjernekonvolutten D) Kondensering gjør det mulig for søsterkromatidene å forbli festet Hvilket av alternativene er et protein som syntetiseres ved spesifikke tidspunkt i cellesyklusen og som slutter seg til en kinase for å forme et katalytisk aktivt kompleks? A) PDGF B) MPF C) protein kinase D) cyclin ) Cdk 11 I hvilke fase(er) vil en celle som deler seg produsere to datterceller som er genetisk forskjellige? A) bare mitosis B) bare meiosis I C) bare meiosis II. D) mitosis og meiosis I. ) mitosis og meiosis II. 12 Hvilken av følgende hendelser skjer under meiose men ikke under mitose? A) Kromosomreplikasjon B) Synapse mellom kromosomene C) Produksjon av datterceller D) Oppstilling på linje av kromosomer i ekvator ) Kondensering av kromatin 13 Hva er mekanismen for produksjon av genetiske rekombinanter A) X inaktivering B) Metylering av cytosin C) Overkryssing og uavhengig sortering D) Nondisjunction ) Delesjon og duplisering under meiose 6

7 Fag/ mnekode: MOL4010 Dato: Studentnr.: 14 Hvilket av følgende proteiner separerer DNA trådene under replikasjon? A) helikase B) DNA polymerase III C) ligase D) DNA polymerase I ) primase 7 15 Hvilken rolle har ligase i elongeringen av lagging strand under DNA replikasjonen? A) Ligase syntetiserer RNA nuklotider for å lage en primar B) Ligase katalyserer forlengelsen av telomerer C) Ligase sammenføyer Okazaki fragmenter D) Ligase nøster opp parental DNA ) Ligase stabiliserer oppnøstet parental DNA 16 Hvorfor er det fordelaktig å bruke RNA som templat til proteinsyntese i stedet for å translatere proteiner direkte fra DNA? A) RNA er mye mer stabil enn DNA. B) RNA fungerer som en engangskopi (som kan forbrukes) av det genetiske materialet. C) Bare et mrna molekyl kan transkriberes fra et enklet gen,og dette minsker den potensielle genekspressjonshastigheten D) trna, rrna og andre blir ikke transkribert. ) mrna molekyler er gjenstand for mutasjoner mens DNA ikke er det. 17 Hva kalles det fenomenet hvor RNA molekyler i en celle blir ødelagt dersom de har en sekvens som er komplementær til et introdusert dobbelttrådet RNA? A) RNA interferens B) RNA obstruksjon. C) RNA blokking D) RNA merking ) RNA kasting 18 Hvilke navn er gitt til virus som har enkel-trådet RNA som fungerer som templat for DNA syntese? A) retrovirus B) provirus C) viroider D) bakteriofager ) lytisk fag 19 Hvilke av følgende karakteristika, strukturer og prosesser er felles for bakterier og virus? A) metabolisme B) ribosomer C) genetisk materiale dannet av nukleinsyrer D) celledeling ) uavhengig eksistens 20 Når blir laktoseoperonet mest sannsynlig transkribert? A) Når det er mer glucose i cellen enn laktose. 7

8 Fag/ mnekode: MOL4010 Dato: Studentnr.: B) Når camp nivåene er lavt. C) Når det er glucose men ikke laktose i en celle. D) Når både camp- og laktosenivåene er høye i cellen ) Når camp nivået er høyt og laktosenivået er lavt 21 Hva er genomsik imprinting, DNA metylering og histon acetylering eksempler på? A) genetisk mutasjon. B) kromosomrerangering C) karyotyper D) epigenetiske fenomener. ) translokalisasjon 22 Hvorfor har DNA mikromatriset (microarrays) hatt stor innflytelse på genomiske studier? A) DNA mikromatriser kan brukes til å elimenere funksjonen til et hvilket som helst gen i genomet. B) DNA mikromatriser kan brukes til å introdusere hele genomer inn i baktericeller. C) DNA mikromatriser gjør det mulig å sammenligne ekspresjon av mange eller alle gener i genomet samtidig. D) DNA mikromatriser øker dramatisk effektiviteten til restriksjonsensymer. 23 Bioinformatikk kan bli brukt til å scanne sekvenser for sannsynlige gener ved å se etter start og stopp seter for transkripsjon og translasjon, for mulige spleiseseter og for sekvenser som er funnet i andre kjente gen. Hva kalles sekvenser som inneholder disse elementene? A) expressed sequence tags (STs). B) cdna. C) multigen familier D proteomer. ) kort tanden repeat. 24 Hva er proteomic? A) Hvert gens forbindelse til et spesielt protein. B) Studie av hele proteinsettet kodet av et genom C) Alle funksjonelle muligheter til et enkelt protein D) Studie av hvor mange aminosyrer som i ett protein ) Studie av hvordan et enkelt gen aktiverer mange proteiner. 25 Hvilket av følgende utsagn beskriver best logikken bak hypotesedrevet forskning? A) Hvis jeg genererer en testbar hypotese vil tester og observasjoner støtte den. B) Hvis min prediksjon er riktig vil den lede til en testbar hypotese. C) Hvis mine observasjoner er eksakte vil de støtte min hypotese. D) Hvis min hypotese er korrekt kan jeg forvente bestemte testresultater. 8 8

9 Fag/ mnekode: MOL4010 Dato: Studentnr.: 9 Multiple Choice Questions 1 Which of the following statements about the 5' end of a polynucleotide strand of DNA is correct? A) The 5' end has a hydroxyl group attached to the number 5 carbon of ribose. B) The 5' end has a phosphate group attached to the number 5 carbon of ribose. C) The 5' end has thymine attached to the number 5 carbon of ribose. D) The 5' end has a carboxyl group attached to the number 5 carbon of ribose. 2 The liver is involved in detoxification of many poisons and drugs. Which of the following structures is primarily involved in this process and therefore abundant in liver cells? A) rough R B) smooth R C) Golgi apparatus D) Nuclear envelope ) Transport vesicles 3 Which of the following organelles is a compartment that often takes up much of the volume of a plant cell? A) lysosome B) vacuole C) mitochondrion D) Golgi apparatus ) peroxisome 4 Which of the following organelles contains its own DNA and ribosomes? A) lysosome B) vacuole C) mitochondrion D) Golgi apparatus ) peroxisome 5 Which of the following makes it necessary for animal cells, although they have no cell walls, to have intercellular junctions? A) Cell membranes do not distinguish the types of ions and molecules passing through them. B) Large molecules, especially proteins, do not readily get through one, much less two adjacent cell membranes. C) Cell-to-cell communication requires physical attachment of one cell to another. D) Maintenance of connective tissue shape requires cells to adhere to one another. ) The relative shapelessness of animal cells requires a mechanism for keeping the cells aligned. 6 Which of the following is true of integral membrane proteins? A) They lack tertiary structure. B) They are loosely bound to the surface of the bilayer. 9

10 Fag/ mnekode: MOL4010 Dato: Studentnr.: C) They are usually transmembrane proteins. D) They are not mobile within the bilayer. ) They serve only a structural role in membranes. 7 Which describes the ABO blood group system? A) Incomplete dominance B) Multiple alleles C) Pleiotropy D) pistasis 8 A woman has six sons. What is the chance that her next child will be a daughter? A) 1. B) 0. C) 1/2. D) 1/6. ) 5/6. 9 Why do chromosomes coil during mitosis? A) to increase their potential energy B) to allow the chromosomes to move without becoming entangled and breaking C) to allow the chromosomes to fit within the nuclear envelope D) to allow the sister chromatids to remain attached 10 Which of the following is a protein synthesized at specific times during the cell cycle that associates with a kinase to form a catalytically active complex? A) PDGF B) MPF C) protein kinase D) cyclin ) Cdk 11 When do a cell divides to produce two daughter cells that are genetically different? A) mitosis only. B) meiosis I only. C) meiosis II only. D) mitosis and meiosis I. ) mitosis and meiosis II. 12 Which of the following occurs in meiosis but not in mitosis? A) Chromosome replication B) Synapsis of chromosomes C) Production of daughter cells D) Alignment of chromosomes at the equator ) Condensation of chromatin 13 What is the mechanism for the production of genetic recombinants? A) X inactivation B) Methylation of cytosine C) Crossing over and independent assortment D) Nondisjunction ) Deletions and duplications during meiosis 14 Which of the following separates the DNA strands during 10 10

11 Fag/ mnekode: MOL4010 Dato: Studentnr.: replication? A) helicase B) DNA polymerase III C) ligase D) DNA polymerase I ) primase 15 What is the role of DNA ligase in the elongation of the lagging strand during DNA replication? A) synthesize RNA nucleotides to make a primer B) catalyze the lengthening of telomeres C) join Okazaki fragments together D) unwind the parental double helix ) stabilize the unwound parental DNA 16 Why is it advantageous to use RNA as a template for protein synthesis instead of translating proteins directly from the DNA? A) RNA is much more stable than DNA. B) RNA acts as an expendable copy of the genetic material. C) only one mrna molecule can be transcribed from a single gene, lowering the potential rate of gene expression. D) trna, rrna and others are not transcribed. ) mrna molecules are subject to mutation but DNA is not. 17 The phenomenon in which RNA molecules in a cell are destroyed if they have a sequence complementary to an introduced doublestranded RNA is called A) RNA interference. B) RNA obstruction. C) RNA blocking. D) RNA targeting. ) RNA disposal. 18 What is the name given to viruses that are single-stranded RNA that acts as a template for DNA synthesis? A) retroviruses B) proviruses C) viroids D) bacteriophages ) lytic phages 19 Which of the following characteristics, structures, or processes is common to both bacteria and viruses? A) metabolism B) ribosomes C) genetic material composed of nucleic acid D) cell division ) independent existence 20 When is the lactose operon most likely transcribed? A) When there is more glucose in the cell than lactose. B) When the cyclic AMP levels are low. C) When there is glucose but no lactose in the cell. D) When the cyclic AMP and lactose levels are both high within the cell

12 Fag/ mnekode: MOL4010 Dato: Studentnr.: ) When the camp level is high and the lactose level is low. 21 Genomic imprinting, DNA methylation, and histone acetylation are all examples of A) genetic mutation. B) chromosomal rearrangements. C) karyotypes. D) epigenetic phenomena. ) translocation. 22 DNA microarrays have made a huge impact on genomic studies because they A) can be used to eliminate the function of any gene in the genome. B) can be used to introduce entire genomes into bacterial cells. C) allow the expression of many or even all of the genes in the genome to be compared at once.. D) dramatically enhance the efficiency of restriction enzymes. 23 Bioinformatics can be used to scan sequences for probable genes looking for start and stop sites for transcription and for translation, for probable splice sites, and for sequences known to be found in other known genes. Such sequences containing these elements are called A) expressed sequence tags (ST). B) cdna. C) multigene families. D) proteomes. ) short tandem repeats. 24 What is proteomics? A) the linkage of each gene to a particular protein B) the study of the full protein set encoded by a genome C) the totality of the functional possibilities of a single protein D) the study of how amino acids are ordered in a protein ) the study of how a single gene activates many proteins 25 Which of the following best describes the logic of hypothesisbased science? A) If I generate a testable hypothesis, tests and observations will support it. B) If my prediction is correct, it will lead to a testable hypothesis. C) If my observations are accurate, they will support my hypothesis. D) If my hypothesis is correct, I can expect certain test results