Helsingfors universitet
Agrikultur-forstvetenskapliga fakulteten
Urvalsprovet 30.5.2012
PROV 8
Bioteknik
B-delen av urvalsprovet i bioteknik
Essäfrågorna 1-3 ger maximalt 10 poäng/fråga. Vid poängbedömningen beaktas såväl
sakuppgifternas riktighet som svaret som helhet. Vid helhetsbedömningen beaktas att svaret
är tydligt och konsekvent samt skrivet på god svenska eller finska. Därtill får svaret inte
innehålla felaktig eller ovidkommande information. Svaret bör rymmas inom det utrymme
som reserverats för det. Text som placerats utanför svarsutrymmet beaktas inte.
1. Beskriv polymeraskedjereaktionen och de speciella egenskaper som det i reaktionen
använda enzymet har. För vilka ändamål kan reaktionen användas?
Polymeraskedjereaktionens d.v.s. PCR:s huvuddrag
1) I denatureringsskedet smälter reaktionsblandningens DNA-strängar vid en temperatur på c.
95°C, d.v.s. de skiljs åt då vätebindningarna bryts (1 p).
2) Primrarna hybridiseras (annealing). Därefter sänks reaktionsblandningens temperatur,
varvid primrarna binds till det ensträngade DNA:t på det ställe där de motsatta basparen är
belägna. (1 p). Primrarna är syntetiska, ensträngade c. 10-50 nukleotider (A,T,G,C) långa
DNA-sekvenser, vilkas optimala bindningstemperatur beror på deras bassekvenser (1 p).
3) I extensionsskedet vid c. 70°C bygger polymerasenzymet med ensträngat DNA som
templat en komplementär nukleotidkedja (1 p). Kopieringen börjar från den fästa primerns
3’-ända och enzymet bygger en ny komplementär nukleotidkedja av reaktionslösningens
enskilda nukleotider (1 p).
Genom att upprepa värmecyklerna (skedena 1-3 ovan) mångfaldigas den sträng som skall
kopieras (klonas) exponentiellt (2n , där n är cyklernas antal) (1 p).
PCR-enzymets speciella egenskaper
I polymeraskedjereaktionen används polymerasenzym som härstammar från bakterier som
lever i heta källor. Enzymet tål höga temperaturer utan att förstöras och det behöver därför
inte tillsättas i reaktionsblandningen under reaktionens gång (1 p).
För tillämpningarna ges högst 1 p.
Med metoden kan man i teorin mångfaldiga en enda DNA-molekyl. DNA kan amplifieras
från mikroskopiskt små organismer, fossilprover, miljöprover. Tillämpningsområden är bl.a.
undersökning av genetisk variation, kriminalundersökningar, undersökning av släktskap,
identifiering av avlidna och diagnostik av sjukdomsalstrare.
Svaret som helhet högst 2 p.
Helsingfors universitet
Agrikultur-forstvetenskapliga fakulteten
Urvalsprovet 30.5.2012
PROV 8
Bioteknik
För deluppgift a) i uppgift 2 ges högst 6 poäng och för deluppgift b) högst 4 poäng.
2. a) Mikrober inom biotekniken
Mikrober utnyttjas antingen som levande celler eller i form av ämnen som de producerat.
Levande celler används vid tillverkning av livsmedel, produktion av bioenergi och vid
avfallsbehandling. De viktigaste ämnena som produceras av dem är enzymer och läkemedel
(1 p).
Levande celler används vid framställning av öl och vin, vid ostproduktion och inom
gruvindustrin för att lösa mineraler. Mjölksyrebakterier används i stor utsträckning vid
konservering av livsmedel. På avstjälpningsplatser och i avloppsreningsverk bryter
mikroberna ner organisk substans (1 p).
Biotekniskt framställda enzymer används i tvättmedel, inom textilindustrin, inom
livsmedelsindustrin, inom skogsindustrin. Exempel på sådana är ’stentvättat’ denimtyg,
produktion av fruktos från stärkelse och framställning av cellulosa (1 p).
Beskrivning av en bioteknisk produktionsprocess: sterilitet, näringslösning i en bioreaktor
och dess ympning med en renkultur, omblandning och luftning samt isolering av produkten
(1 p).
Svaret som helhet högst 2 p.
2. b) Genbibliotek
DNA som isolerats i genbiblioteket har i små bitar flyttats till en vektor, som i allmänhet är
en plasmid eller ett virus (1 p).
Framställs genom att klyva det isolerade DNA:t och vektorn med samma restriktionsenzym
och foga ihop bitarna med ligasenzym (1 p).
Ett bibliotek som omfattar hela arvsmassan är ett genomiskt bibliotek, men ofta räcker det att
ta med bara den delen som kodar för proteiner. Ett sådant bibliotek görs från mRNA med
hjälp av omvänt transkriptasenzym (1 p).
Ur biblioteket kan man sålla önskvärda delar enligt bassekvens t.ex. med hjälp av prober (1
p).
Helsingfors universitet
Agrikultur-forstvetenskapliga fakulteten
Urvalsprovet 30.5.2012
PROV 8
Bioteknik
För deluppgift a) i uppgift 3 ges högst 2 poäng och för deluppgifterna b) och c) högst 4 poäng
vardera.
3. a) Definiera kort vad som avses med genmodifierade organismer?
En organism är genmodifierad om en eller flera gener (eller DNA-sekvenser) har fogats till
dess arvsmassa (transgen organism) (1 p) eller om från dess arvsmassa en eller flera gener
(eller DNA-sekvenser) har tagits bort eller inaktiverats (knockout) (1 p).
3. b) Förklara kort hur man framställer transgena växter?
Transgena växter framställs vanligtvis med hjälp av agrobakterier. Till agrobakteriens
plasmid kan fogas det DNA som skall överföras och det här DNA:t överförs från plasmiden
till växtcellernas kromosomer (1 p).
Med hjälp av en genbössa kan man in i växtcellen skjuta guldpartiklar som överdragits med
det DNA som skall överföras. En del av det DNA som finns på partiklarnas yta fäster sig
slumpmässigt i växtcellernas kromosomer (1 p).
Man kan också med ett mycket tunt glasrör injicera in i växtcellerna det DNA som skall
överföras ifall cellväggen avlägsnats från cellerna. Cellväggen kan avlägsnas med hjälp av
enzymer (1 p).
I stället för ett tunt glasrör kan man använda elektriska pulser eller liposomer. Med hjälp av
en elektrisk puls förändras cellmembranet för att bli mera genomsläppligt för det DNA som
skall överföras. Liposomen är en förpackning framställd av lipidmolekyler i vilken man kan
förpacka det DNA som skall överföras. Liposomen går lätt igenom cellmembranet och
överför på det sättet DNA in i växtcellen (1 p).
3. c) Förklara kort hur däggdjur klonas med hjälp av transplantation av cellkärnan?
Kärnan avlägsnas från äggcellen med ett mycket tunt glasrör. En cellodling görs från någon
del av differentierad vävnad i den individ som skall klonas. Från cellodlingens celler flyttas
cellens innehåll in i den äggcell vars kärna avlägsnats. (1 p)
Med hjälp av en elektrisk puls får man den överförda cellen och äggcellen att förenas till en
rekombinant cell (1 p).
De rekombinanta cellerna odlas till embryon i laboratoriet (1 p).
Embryonen överförs till mottagarhonans livmoder. Efter graviditeten föds en individ som
gällande de arvsanlag som finns i kromosomerna är identisk med den individ som klonats (1
p).
