Institutt for biologi Faglig kontaktperson under eksamen: Berit Johansen (98691), Janne Østvang (51278)

Transkript

1 Side 1 av 13 Norges teknisknaturvitenskapelige universitet Fakultet for naturvitenskap og teknologi Institutt for biologi Faglig kontaktperson under eksamen: Berit Johansen (98691), Janne Østvang (51278) KSAMN I: BI1001 Celle- og molekylærbiologi BOKMÅL/NGLSK DATO: Antall timer: 6 Studiepoeng: 15 Antall sider: 6 Tillatte hjelpemidler: Sensurdato: Ingen VD SNSUR TLLR OPPGAVN LIKT. VNNLIGST BSVAR HVR OPPGAV PÅ NYTT ARK! Oppgave 1 a) Hurler s syndrom er en genetisk overførbar sykdom som skyldes forstyrrelse i mucopolysakkarid metabolismen. Sykdommen resulterer blant annet i kortvoksthet, evneretardasjon, og misdannelser av skjelettet. To ulike typer er beskrevet i den medisinske litteraturen, begge basert på studier av et stort antall stamtavler: Type I: recessiv autosomal Type II: recessiv X-bundet Du arbeider som konsulent på en sykehusavdeling der flere av pasientene har Hurler s syndrom, og disse spør deg om råd angående avkommet til sine slektninger. Begge typene av sykdommen er ekstremt sjeldne, og rammede individer vil så å si aldri reprodusere seg. Anta at en kvinne med type I Hurler s syndrom har en normal bror, og at en av brorens døtre planlegger å gifte seg. Kvinnen er bekymret for at barna til brorens datter vil få denne sykdommen. Hvilket råd har du å gi til denne kvinnen? I svaret ditt skal du uttrykke sannsynligheten for at avkommet vil bli rammet, og også om gutte- og jentebarn har samme sannsynlighet for å bli rammet.? b) Du er ansatt i en forskningsgruppe hvor du har fått ansvar for å etablere dyrking av den humane epiteliale cellelinjen "HeLa". Du finner ut at dyrkingsmediet "RPMI" inneholder alt cellene trenger for å leve, bl.a glukose og aminosyrer. Hva bruker cellene glukose og aminosyrer til? Grei kort ut om hvilke prosesser næringsstoffene deltar i. ***************************************************************************

2 Side 2 av 13 a) Hurler syndrome is a genetically transmitted disorder of mucopolysaccharide metabolism resulting in short stature, mental retardation, and various bony malformations. Two specific types are described with extensive pedigrees in the medical genetics literature: Type I: recessive autosomal Type II: recessive X linked You are a consultant in a hospital ward with several patients with Hurler syndrome who have asked you for advice about their relative s offspring. Being aware that both types are extremely rare, and that afflicted individuals almost never reproduce, what council would you give a woman with Type I Hurler syndrome, whose normal brother s daughter is planning marriage, about the offspring of that proposed marriage? In your answer, state the probabilities that the offspring will be affected and whether male and female offspring have an equal probability of being affected. b) You work in a research group where you are asked to establish the cultivation of the human epithelial cell line "HeLa". You learn that the medium used for cultivation, "RPMI", contains everything that cells need to live, e.g glucose and amino acids. What do cells use glucose and amino acids for? Briefly describe the processes that these nutrients are involved in. Oppgave 2 a) Hva vil det si at DNA replikasjonen er semikonservativ? b) Hva mener vi når vi sier at den genetiske koden er universell? ********************************************************************* a) What is semi conservative DNA replication? b) What does it mean when we say that the genetic code is universal?

3 Side 3 av 13 Oppgave 3 a) Hvordan er planteceller og dyreceller forskjellige? n av disse forskjellene gjør at planteceller og dyreceller har forskjellige utviklingsmekanismer for utvikling av hele organismer. Hvilken egenskap er dette og hvilken forskjell utgjør dette når en plante- og en dyrecelle utvikles til et fullverdig individ? b) Hvordan er et retrovirus bygd opp og hvordan er den reproduktive syklusen til retrovirus? ************************************************************************ a) What are the differences between a plant cell and an animal cell? One of these differences has consequences for the development of the whole organism and is the reason for different development mechanisms between a plant and an animal. Which property is this and how does this affect the development of a plant cell versus an animal cell?. b) What is the structure of a retrovirus and how is the reproductive cycle of this virus? Oppgave 4 a) Hva er mitotisk spindel og hvilken oppgave har den i celledelingen? b) Forklar hvordan ATP dannes i kloroplaster og se dette i sammenheng med dannelsen av ATP i mitokondrier. ********************************************************************** a) What is mitotic spindle and what role does it have in cell division? b) xplain how ATP is produced in chloroplasts and make a comparison with the ATP production in mitochondria. Oppgave 5: Dette er en multiple choice -oppgave. Sett kryss for rett svaralternativ direkte i oppgaveteksten. Oppgave 5 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.

4 Bokmål Side 4 av 13 Multiple choice OPPGAVR 1 De 20 ulike aminosyrene som inngår i polypeptider har bestemt funksjon og struktur på grunn av forskjellige A) karboksylgrupper festet til alfa (α) karbon B) aminogrupper festet til alfa (α) karbon C) sidekjeder (R grupper) D) alfa (α) grupper ) asymmetriske karbon 2 Hvis en DNA-tråd har basesekvensen 5 ATTGCA3 vil den komplementære tråden ha sekvensen A) 5 TAACGT3 B) 3 TAACGT5 C) 5 UAACGU3 D) 3 UAACGU5 ) 5 UGCAAU3 3 t stort antall ribosomer finnes i celler som er spesialisert i produksjon av følgende molekyler: A) lipider B) stivelse C) proteiner D) steroider ) glukose 4 Den vanligste transportruten mellom organellene i endomembransystemet er A) Golgi lysosomer R plasmamembran B) Tonoplast-plasmamembran-kjernemembran-glatt R C) kjernemembran lysosym Golgi plasmamembran D) Kornet R vesikler Golgi plasmamembran ) R kloroplast mitokondria cellemembran 5 Hvilke typer molekyler er hoved-strukturkomponenter i cellemembraner? A) fosfolipider og cellulose B) nukleinsyrer og proteiner C) fosfolipider og proteiner D) proteiner og cellulose ) glycoproteiner og kolesterol

5 6 Hva er betegnelsen på den prosessen hvite blodceller benytter for å ta opp og uskadeliggjøre bakterier? A) exocytose B) fagocytose C) pinocytose D) osmose ) reseptor-mediatert exocytose Side 5 av 13 7 Termodynamikkens 1. lov omfatter energimengden i universet og sier at energi kan ikke skapes eller nedbrytes. Hvilken av følgende alternativer er en viktig konsekvens av termodynamikkens 1. lov? A) nergimengden i en organisme er konstant B) Organismer må erverve all nødvendig energi fra omgivelsene. C) ntropien til en levende organisme avtar med tiden etter hvert som organismen vokser i kompleksitet. D) Organismer kan ikke omforme energi. ) Liv adlyder ikke termodynamikkens 1. lov. 8 Mekanismen hvor et sluttprodukt inhiberer (hemmer) et tidligere ledd i den metabolske kjeden kalles A) metabolsk inhibering B) feedback-inhibering C) allosterisk inhibering D) nonkooperativ inhibering ) reversibel inhibering 9 Hvilken respiratorisk prosess i eukaryote celler vil gå som normalt både ved tilstedeværelse og fravær av oksygen (O 2 )? A) elektrontransport B) glykolyse C) sitronsyresyklus D) oksidativ fosforylering ) kjemiosmose 10 Hvor er proteinene i elektrontransportkjeden lokalisert? A) cytosol B) ytre mitokondriemembran C) indre mitokondriemembran D) intermembranrommet i mitokondrier ) mitokondriematrix 11 Generelt vil et signal som overføres gjennom fosforylering av en rekke proteiner A) føre til konformasjonsforandringer i hvert protein B) kreve binding av et hormon til en reseptor i cytosol C) ikke kunne skje i gjær fordi gjær mangler fosfataser D) kreve fosforylaseaktivitet ) tillate celler å forandre form og derved sin aktivitet

6 12 Hvor mange centromerer er det i en celle med 20 kromatider? A) 10 B) 20 C) 30 D) 40 ) 80 Side 6 av Somatiske celler avledet fra en encellet zygote deler seg ved A) meiose B) mitose C) replikasjon D) cytokinese alene ) binær kløvning 14 Hvilke av følgende karakterer er et eksempel på polygenisk nedarving? A) Rosa løvemunn B) ABO blodgrupper hos mennesker C) Huntigton s sykdom hos mennesker D) hvite- og lillafarget erteblomster ) hudfarge hos mennesker 15 Hvilken mekanisme produserer genetisk rekombinasjon? A) X inaktivering B) metylering av cytosin C) overkrysning og uavhengig sortering D) nondisjunction ) delesjon og duplikasjon under meiose 16 Cytosin (C) utgjør 38 % av nukleotidene i en DNA prøve fra en organisme. Omtrent hvor mange prosent av nukleotidene i prøven vil være thymin (T)? A) 12 B) 24 C) 31 D) 38 ) Det kan ikke bestemmes ut fra de oppgitte opplysningene 17 Hvilket enzym katalyserer elongeringen av en DNA tråd i 5 til 3 retningen? A) primase B) DNA ligase C) DNA polymerase D) Topoisomerase ) Helicase

7 18 Om tripletten CCC koder for aminosyren prolin i bakterier, hvilken aminosyre vil CCC kode for i planter? A) leucine B) valine C) cystine D) phenylalanine ) proline Side 7 av Hva kalles de kodene segmentene i eukaryot DNA? A) intron B) exon C) kodon D) replikon ) transposon 20 Hva er et antikodon del av? A) DNA B) trna C) mrna D) et ribosom ) et aktiverende enzym 21 Hva er det generelle navnet til et enzym som overfører fosfatgrupper fra ATP til et protein? A) fosforylase B) fosfatase C) proteinkinase D) ATPase ) protease 22 t R-plasmid kan A) gjøre bakterier antibiotikaresistent B) justere hastigheten i metabolske spor C) undertrykke genekspresjon D) omforme F + til F - bakterie ) reversere transkripsjonsretningen 23 Strukturforskjeller mellom muskelceller og nerveceller i en dyreart skyldes at cellene A) har forskjellige gen B) har forskjellige kromosomer C) bruker forskjellige genetiske koder D) har forskjellig uttrykk av gener (genekspresjon) ) har unike ribosomer

8 Side 8 av I eukaryote celler er transkripsjon generelt assosiert med A) bare eukromatin B) bare heterokromation C) bare svært tettpakket DNA D) bare sterkt metylert DNA ) både eukromatin og histon acetylering 25 Forekomsten av kreft øker dramatisk med alder fordi A) Ras protein lettere kan bli hyperaktiv etter fylte 60 år. B) proteosomer blir mer aktive med alderen. C) etter hvert som vi eldes slutter normale inhibitorer av celledeling å fungere. D) jo lenger vi lever, jo flere mutasjoner akkumuleres. ) tumorsuppressorgener er ikke lenger i stand til å reparere ødelagt DNA. 26 Hva er den enzymatiske funksjonen til restriksjonsenzymer? A) tilføre nye nukleotider til den voksende DNA tråden B) forbinde nukleotider under replikasjonen C) forbinde nukleotider under transkripsjon D) kutte nukleinsyrer ved spesifikke seter ) reparere brudd i sukker-fosfat kjeden 27 Polymerase kjedereaksjonen (PCR) er viktig fordi den gjør det mulig for oss å A) innsette eukaryote gener i prokaryote plasmider B) inkorporere gener inn i virus C) lage DNA fra RNA kopi D) lage mange kopier av et stykke DNA ) innsette regulatoriske sekvenser i eukaryote gener 28 Differensiering er i de fleste tilfeller kontrollert på nivå av A) DNA replikasjon B) nukleosomformasjon C) transkripsjon D) translasjon ) posttranskripsjonell aktivering av proteiner

9 nglish Side 9 av 13 Multiple Choice Questions 1 The 20 different amino acids found in polypeptides exhibit chemical and physical properties because of different F) carboxyl groups attached to an alpha (α) carbon G) amino groups attached to an alpha (α) carbon H) side chains (R groups) I) alpha (α) groups J) asymmetric carbons 2 If one strand of DNA molecules has the sequence of bases 5 ATTGCA3, the other complementary strand would have the sequence F) 5 TAACGT3 G) 3 TAACGT5 H) 5 UAACGU3 I) 3 UAACGU5 J) 5 UGCAAU3 3 Large numbers of ribosomes are present in cells that specialize in producing which of the following molecules F) lipids G) starches H) proteins I) steroids J) glucose 4 Of the following, which is probably the most common route for membrane flow in the endomembrane system F) Golgi-lysosome-R-plasma membrane G) Tonoplast-plasma membrane-nuclear envelope-smooth R H) Nuclear envelope-lysosome-golgi-plasma membrane I) Rough R-vesicles-Golgi-plasma membrane J) R-chloroplast-mitochondrion-cell membrane 5 Which of the following types of molecules are the major structural components of the cell membrane? F) phospholipids and cellulose G) nucleic acids and proteins H) phospholipids and proteins I) proteins and cellulose J) glycoproteins and cholesterol 6 White blood cells engulf bacteria through what process? F) exocytosis G) phagocytosis H) pinocytosis I) osmosis J) receptor-mediated exocytosis

10 7 The first law of termodynamics states that energy can be neither created nor destroyed. For living organisms, which of the following is an important consequence of the first law? F) The energy content of an organism is constant. G) The organism ultimately must obtain all of the necessary energy for life from its environment. H) The entropy of an organism decreases with time as the organism grows in complexity I) Organisms are unable to transform energy J) Life does not obey the first law of thermodynamics 8 The mechanism in which the end product of a metabolic pathway inhibits an earlier step in the pathway is known as F) metabolic inhibition G) feedback inhibition H) allosteric inhibition I) noncooperative inhibition J) reversible inhibition 9 Which respiratory process in eukaryotic cells will proceed normally whether oxygen (O 2 ) is present or absent? F) electron transport G) glycolysis H) the citric acid cycle I) oxidative phosphorylation J) chemiosmosis 10 Where are the proteins of the electron transport chain located? F) cytosol G) mitochondrial outer membrane H) mitochondrial inner membrane I) mitochondrial intermembrane space J) mitochondrial matrix 11 In general, a signal transmitted via phosphorylation of a series of proteins F) brings a conformational change to each protein G) requires binding of a hormone to a cytosol receptor H) cannot occur in yeast because they lack protein phosphatases I) requires phosphorylase activity J) allows target cells to change their shape and therefore their activity 12 If there are 20 chromatides in a cell, how many centromeres are there? F) 10 G) 20 H) 30 I) 40 J) 80 Side 10 av 13

11 13 The somatic cells derived from single-cell zygote divide by which process? F) meiosis G) mitosis H) replication I) cytokinesis alone J) binary fission 14 Which of the following is an example of polygenic inheritance? F) pink flowers in a snapdragons G) the ABO blood groups in humans H) Huntigton s disease in humans I) white and purple flower color in peas J) skin pigmentation in human 15 What is the mechanism for the production of genetic recombinants? F) X inactivation G) methylation of cytosine H) crossing over and independent assortment I) nondisjunction J) deletion and duplication during meiosis 16 Cytosine makes up 38% of the nucleotides in a sample of DNA from an organism. Approximately, what percentage of the nucleotides in this sample will be thymine? F) 12 G) 24 H) 31 I) 38 J) It cannot be determined from the information provided 17 Which enzyme catalyzes the elongation of a DNA strand in the 5 to 3 direction? F) primase G) DNA ligase H) DNA polymerase I) Topoisomerase J) Helicase 18 If the triplet CCC codes for the amino acid proline in bacteria, then in plants CCC should code for F) leucine G) valine H) cystine I) phenylalanine J) proline Side 11 av 13

12 19 What are the coding segments of a stretch of eukaryotic DNA called? F) introns G) exons H) codons I) replicons J) transposons 20 What is an anticodon part of? F) DNA G) trna H) mrna I) a ribosome J) an activating enzyme 21 The general name for an enzyme that transfer phosphate groups from ATP to a protein is? F) phosphorylase G) phosphatase H) protein kinase I) ATPase J) protease 22 An R plasmid can F) facilitate bacterial resistance to antibiotics G) adjust the rates of metabolic pathways H) repress gene expression I) convert F + to F - bacterium J) reverse the direction of transcription 23 Muscle cells and nerve cells in one species of an animal owe their differences in structure to F) having different genes. G) having different chromosomes. H) using different genetic codes. I) differential gene expression. J) having unique ribosomes. 24 In eukaryote transcription is generally associated with F) euchromatin only G) heterochromatin only H) very tightly packed DNA only I) highly methylated DNA only J) both euchromatin and histone acetylation Side 12 av 13

13 25 The incidence of cancer increases dramatically with age because F) the Ras protein is more likely to be hyperactive after age sixty G) proteasomes become more active with age H) as we age, normal cell division inhibitors cease to function I) the longer we live, the more mutations accumulate J) tumor-suppressor genes are no longer able to repair damaged DNA 26 What is the enzymatic function of restriction enzymes? F) to add new nucleotides to the growing strand of DNA G) to join nucleotides during replication H) to join nucleotides during transcription I) to cleave nucleic acids at specific sites J) To repair breaks in sugar-phosphate backbound 27 The polymerase chain reaction (PCR) is important because it allows us to F) insert eukaryotic genes into prokaryotic plasmids G) incorporate genes into viruses H) make DNA from RNA transcripts I) make many copies of targeted segment of DNA J) insert regulatory sequences into eukaryotic genes. 28 In most cases, differentiation is controlled at the level of F) replication of the DNA G) nucleosoma formation H) transcription I) translation J) post-translational activation of the proteins. Side 13 av 13